Transportmechanismen in der Biomembran

Overview

Die Vorlesung behandelt die verschiedenen Transportmechanismen durch die Biomembran, insbesondere den Unterschied zwischen passivem und aktivem Transport sowie deren Eigenschaften und Beispiele.

Eigenschaften der Biomembran

• Die Biomembran ist eine selektiv permeable Barriere und kontrolliert, welche Stoffe in die Zelle oder Organellen gelangen.
• Sie ist besonders durchlässig für lipophile, kleine, ungeladene Moleküle, während hydrophile oder geladene Teilchen eine Barriere vorfinden.

Passiver Transport

• Passiver Transport benötigt keine zugeführte Energie und erfolgt entlang des Konzentrationsgradienten.
• Einfache Diffusion: Kleine, fettlösliche Moleküle passieren die Lipiddoppelschicht selbstständig.
• Erleichterte Diffusion: Geladene oder polare Teilchen diffundieren mithilfe von Kanal- oder Carrierproteinen.
• Kanalproteine (z.B. Aquaporine) lassen spezifische Substanzen hindurch.
• Carrierproteine transportieren gezielt bestimmte Moleküle, z.B. Glucosetransporter für Glucose.

Aktiver Transport

• Aktiver Transport erfordert Energiezufuhr (meist ATP) und transportiert Stoffe gegen den Konzentrationsgradienten.
• Uniporter transportieren eine Substanz in eine Richtung, Symporter zwei in dieselbe Richtung, Antiporter zwei in entgegengesetzte Richtungen.
• Primär aktiver Transport nutzt ATP direkt (z. B. Natrium-Kalium-Pumpe).
• Sekundär aktiver Transport nutzt den durch den primär aktiven Transport aufgebauten Konzentrationsgradienten indirekt (z. B. Glucose-Natrium-Symporter).

Beispiele und Zusammenfassung

• Die Natrium-Kalium-Pumpe ist ein Antiporter, der ATP verbraucht, um Natrium und Kalium in entgegengesetzte Richtungen zu transportieren.
• Der Glucosetransport kann sekundär aktiv über einen Symporter erfolgen, der die Energienutzung koppelt.

Key Terms & Definitions

• Selektive Permeabilität — Eigenschaft der Membran, nur bestimmten Molekülen Durchtritt zu gewähren.
• Diffusion — Zufällige Teilchenbewegung entlang eines Konzentrationsgradienten ohne Energieaufwand.
• Kanalprotein — Membranprotein, das einen spezifischen Kanal für Substanzen bildet.
• Carrierprotein — Membranprotein, das spezifische Moleküle bindet und transportiert.
• Konzentrationsgradient — Unterschied in der Stoffkonzentration zwischen zwei Seiten einer Membran.
• Primär aktiver Transport — Transport unter direktem ATP-Verbrauch.
• Sekundär aktiver Transport — Transport unter Ausnutzung eines zuvor gebildeten Gradienten.
• Uniporter/Symporter/Antiporter — Proteintypen mit unterschiedlichen Transportrichtungen und Substanzzahlen.

Action Items / Next Steps

• Tabelle mit Unterschieden der Transportmechanismen lernen.
• Beispiele für Transportmechanismen, insbesondere Glucosetransport, erneut durchgehen.
• Erwartungshorizont für Klausuraufgaben zum Thema Transportmechanismen anschauen.