Aktiver Membrantransport?
Hey,
ich schreibe morgen einen Kurztest in Biologie über die Membrantransporte.
Ich verstehe aber immer noch nicht die Transportvorgänge beim aktiven Transport (Voralpen sekundär).
Kann mir das bitte jemand erklären?
Danke
Leon
1 Antwort
Hi,
der aktive Transport geht "bergauf", also gegen ein Konzentrationsgefälle eines Stoffes oder gegen ein Ladungsgradienten (vgl. H+-Ionen bei 5.), er erfordert also Energie, die oft durch Hydrolyse von ATP bereitgestellt wuird. Das ist bei "3." dargestellt.
Ein solcher unfreiwillig ablaufender Transport kann auch durch Kopplung an einen anderen, freiwillig ablaufenden Transport ermöglicht werden, wie in 4. Hier könnte der Eindruck entstehen, dass das passiv wäre, jedoch muss das Konzentrationsgefälle der blauen runden Moleküle vorher aktiv hergestellt werden, wie in 3., so dass 4. in Wirklichkeit nicht passiv, sondern sekundär aktiv ist. Schauen wir uns das mal in einer Skizze genauer an, wie es Hand in Hand geht:
Aktiver Transport (oben), wie in 3. am Beispiel des Aufbaus eines Natrium-Ionengradienten über die Membran.
Und mit Hilfe des aufgebauten Ionengradienten, ein sekundär aktiver Transport (unten) als Symport, wie in 4., der die Antriebskraft des Na-Ionengradienten nutzt.
Da der Ionengradient aber zuvor aktiv aufgebaut werden muss, ist der Transport nur scheinbar passiv, bei Gesamtbetrachtung sekundär aktiv.
Der sekundär aktive Transport (4.) nutzt ein Konzentrationsgefälle, das zuvor primär aktiv (3.) erzeugt wurde wurde.
In 5. ist der Transport an den Protonen-(H+)-Pumpen gekoppelt, in Bezug auf den aufgebauten Protonengradienten auch aktiv und kommt dann so zustande, dass Unterschiede in der H+-Konzentration über die Membran erzeugt und eine elektrische Ladung aufbaut wird. In der Folge können andere positive Ladungsträger (dunkelgrün "+"), im Austausch für rausgepumpte H+, durch Kanalproteine in die Zelle hineingelangen. LG
Die Natrium-Kalium-Pumpe ist auch ein aktiver Transportmechanismus, den wir hier gar nicht besprochen haben. Die Na/K-Pumpe pumpt Natrium aus der Zelle und Kalium hinein, ebenfalls ein aktiver Transport, da für diese beiden Ionensorten auch einen Konzentrationsgradient über die Membran vorliegt. Innen viel Kalium, außen wenig, außen viel Natrium, in der Zelle weniger, gepumpt wird "bergauf" von wenig nach viel. Das würde also auch nicht freiwillig und ohne zusätzliche Energie ablaufen.
Das steht im Zusammenhang mit dem Herstellen einer bestimmten Ladungsverteilung an Zellmembranen, dem Ruhepotential (Membranpotential) und wird bei Nervenzellen (Neurophysiologie) noch eine größere Rolle spielen, weil diese durch abrupte Veränderungen ihres Membranpotentials miteinander kommunizieren. Letztlich würden sich die "künstlich" (durch die lebende Zelle) aufrechterhaltenen Konzentrationsgradienten alle mit der Zeit ausgleichen und müssen ein Leben lang aufrechterhalten werden.
Danke für die ausführliche Antwort aber was hat das mit der Natrium - Kalium Pumpe zu tun? Bzw. wo ist die vorzufinden / wie funktioniert sie?