Kann mir jemand bei dieser Biologie Aufgabe helfen? Es geht um den Transport von Glucose durch die Zellen der Darmwand.?
Ich hoffe das Bild ist gut genug, die Aufgabe lautet: Erklären Sie anhand der Informationen A-E den Zuckertransport durch eine Darmepithelzelle. Das steht auch nochmal auf dem Blatt ganz unten.
Stichpunkte würden mir vollkommen ausreichen.
Vielen Dank im voraus!
1 Antwort
Die Aufnahme von Glucose muss, wegen der dicht aneinanderschließenden Zellen ("Tight Junctions", A) durch die Darmepithelzellen hindurch erfolgen. Dazu wird Glucose zunächst auf der Darmseite (C, oben) aus dem Nahrungsbrei, zusammen mit anorganischen Ionen (Natriumionen), in die Darmepithelzellen hinein transportiert.
Bei diesem Zuckertransport mittels Carrierproteinen handelt es sich also um einen gemeinsamen Transport von Glucose und Natriumionen, einen Natrium-Glucose-Symport. Die Glucose wird dabei gegen ihren Konzentrationsgradienten (siehe C rechts) in die Zellen transportiert, also in den Darmepithelzellen angereichert (von niedrige in Richtung hohe Glucosekonzentration über die Zellmembran).
Ersetzt man im Außenmedium alle Natriumionen durch Kaliumionen (B), unterbleibt ein Glucosetransport. Erst wenn wieder Natriumionen verfügbar sind, kann der Transport wieder aufgenommen werden. Dies zeigt die Abhängigkeit des Glucosetransportes von Natriumionen im Außenmedium.
Als Antriebsenergie für diesen Transport dient der Natriumionengradient über die Zellmembran. Na+ ist in der Zelle viel niedriger konzentriert als außen. Diesen Natriumionengradienten halten die Na-Kalium-Pumpen an der unteren, dem Blut zugewandten Seite aufrecht (C, unten rechts). Sie pumpen Natriumionen aus der Zelle und im Gegenzug Kaliumionen in die Zelle. So bleibt die Natriumionenkonzentration in der Zelle im Vergleich zum Außenmedium niedrig. Ein Konzentrationsgradient für Na+ über die Zellmembran entsteht.
Damit ist der Glucosetransport der Aufnahme (C, oben) nur scheinbar passiv. Zur Aufrechterhaltung des Natriumionengradienten ist für den Betrieb der Natrium-Kalium-Pumpen Energie in Form von ATP erforderlich. Der Glucosetransport in die Zellen ist daher ein sekundär aktiver Transport. Die Aufrechterhaltung des Konzentrationsgefälles an Natriumionen (außen hoch/innen niedrig), die Glucose durch ein Carrierprotein mit in die Zelle hineinbringen (Symport) und dort anreichern, ist energieabhängig.
Atmungsgifte können den Transport daher zum Erliegen bringen (B), da sie die Produktion von ATP hemmen. Ohne Energielieferanten kann ein sekundär aktiver Transport nicht stattfinden, da er ATP-abhängig ist.
Dies zeigt auch E (Kurve rechts). Ferner geht aus E hervor, dass die Transportproteine der Zellmembran für Glucose einer ähnlichen Temperaturabhängigkeit wie etwa Enzyme zu unterliegen scheinen. Sinkt die Temperatur auf 0,5°C (E, links), fällt auch die Transportgeschwindigkeit durch das Transportprotein rapide auf geringe Werte.
D zeigt, dass das Vorhandensein spezieller Transportproteine (Carrierproteine) in der Zellmembran, die Aufnahme organischer Moleküle wie Glucose erleichtert und die Aufnahme gerade im niedrigen Konzentrationsbereich (D, linke Kurve) extrem beschleunigt wird, gegenüber eine Zellmembran ohne Carrier (gestrichelte Linie). Somit ist die transportergestützte Aufnahme von Glucose in die Darmepithelzellen bereits bei niedrigen Konzentrationen sehr effektiv.
In der Darmepithelzelle angereicherte Glucose kann ihrem Konzentrationsgradienten folgend (C, rechts: von hoch nach niedrig) die Darmepithelzellen auf der gegenüberliegenden Seite mittels eines passiven Transporters ins Blut verlassen. Dieser Transport aus der Zelle wird allein durch den Konzentrationsgradienten von Glucose (innen hoch/außen niedrig) angetrieben und benötigt keine zusätzliche Energie in Form von ATP (C unten links).
sicher kannst du das übernehmen, ich würde es ggf. deinem Sprachstil anpassen
Vielen Dank, ich hoffe es ist in Ordnung, wenn ich es so übernehme