Kurze Frage zum Stofftransport durch Biomembranen?

Hallo Community, ich habe ein vier kurze Fragen zum Stofftransport durch die Biomembran. Ich wäre sehr dankbar, wenn mir die jemand ganz kurz beantworten könnte. 1.) Was ist der Unterschied vom passiven Transport und der freien Diffusion ? Ich hätte jetzt gedacht, dass freie Diffusion"einfach so" stattfindet und passiver Transport durch ein Carrier oder Kanalprotein. 2.) Was genau ist der Unterschied zwischen Carrier und Kanalprotein ? 3.) Kann ich mir kurzgesagt den sekundär aktiven Transport so vorstellen: primär aktiver Transport + passiver Transport ? 4.) Beim sekundär aktiven Transport, wie kann ich es mir genau vorstellen, dass letztendlich die Teilchen entgegen dem Konzentrationsgefälle strömen, nur weil z.B. H+ Teilchen mit dem Konzentrationsgefälle strömen ? Die H+ Teilchen haben doch eigentlich gar nichts damit zu tun... ?!

So vielen Dank 😉👍.

Answer 1

[DedeM]

Moin,

ich möchte Wunnewuwu teilweise widersprechen...

Zu 1)
Es stimmt zwar, was Wunnewuwu hier schreibt, aber bei deiner Frage ging es ja nicht um den Unterschied zwischen (passivem) Transport und Diffusion, sondern um den passiven Transport und die Diffusion durch eine Biomembran. Und da ist deine eigene Vermutung schon richtig! - Der Unterschied zwischen beiden Transportformen durch die Membran ist, dass die freie Diffusion einfach so erfolgt (so wechseln Wassermoleküle beispielsweise einfach so die Membranseiten, weil sie so klein sind, dass sie durch die Doppellipidschicht schlüpfen können), während für den passiven Transport Carrier oder Tunnelproteine benötigt werden, damit irgendwelche Teilchen die Membranbarriere überwinden können. Passiv ist dieser Transport, weil dabei keine Energie in Form von ATP aufgewendet werden muss. Dafür erfolgt ein solcher Transport in der Stoffbilanz nur entlang eines Konzentrations- oder Ladungsgefälles.

Zu 2)
Siehe (die sehr gute) Antwort von Wunnewuwu...

Zu 3)
Ja, hier ist deine salopp formulierte "Kurzbeschreibung" wieder richtig. Aktiver Transport meint immer "unter ATP-Einsatz". Beim primär aktiven Transport wird Energie in Form von ATP direkt aufgewendet, um Teilchen auch gegen ein Ladungs- oder Konzentrationsgefälle durch die Biomembran schleusen zu können. Beim sekundär aktiven Transport wird das betrachtete Teilchen selbst zwar ohne ATP-Verbrauch gegen ein Gefälle transportiert. ABER dazu wird ein anderes Ladungs- oder Konzentrationsgefälle genutzt, das selbst nur dadurch zustande kam, dass es aktiv, also unter ATP-Verbrauch, gebildet wurde. Insofern kann man sagen, dass der eine (passive) Transport nur möglich wird, weil ein dabei genutzter Gradient (aktiv) unter ATP-Verbrauch hergestellt wurde.

Zu 4)
Wenn eine Zelle mit Hilfe einer Protonenpumpe aktiv Protonen aus der Zelle hinaus befördert, baut sich (unter anderem) ein Ladungsgefälle auf: innen mehr negative Ladung, außen mehr positive Ladung.
Wenn danach zum Beispiel ein Carrierprotein Protonen wieder in die Zelle schleust, passiert das passiv, weil dazu kein ATP verbraucht werden muss (da es ja das Ladungsgefälle gibt). Und wenn nun dieser Carrier zu einem Symport fähig ist (oder überhaupt nur Protonen in die Zelle schleusen kann, wenn gleichzeitig ein anderes Molekül mit transportiert wird), dann wird ein weiteres Molekül auch gegen dessen Gradienten in die Zelle geschleust. Auf diese Weise werden zum Beispiel Glukose oder diverse Aminosäuren in eine Zelle geschleust, obwohl deren Konzentrationen in der Zelle meist wesentlich höher sind als außerhalb der Zelle.
Somit haben die Protonen (H^+-Ionen) indirekt schon mit dem Transport zu tun, da sie zuerst hinausbefördert werden, um einen Ladungsgradienten aufzubauen, der dann genutzt werden kann, um einen Transport eines anderen Moleküls zu ermöglichen, selbst wenn es davon in der Zelle bereits mehr gibt als außerhalb...

Ich hoffe, es wurde dir jetzt klarer?!

LG von der Waterkant.

Comments

[lateinchiller]

Genau so habe ich mir eine Antwort vorgestellt. Einfach nur perfekt !!

[lateinchiller]

Vielen Dank, ich habe auch alles sehr gut verstanden 👍

Answer 2

[Wunnewuwu]

1. Diffusion ist der physikalische Vorgang, der die Teilchenbewegung beschreibt. Dabei müssen Teilchen nicht zwingend von der einen Seite der Membran zur anderen transportiert werden
2. Carrier sind Transporter, die die erleichterte Diffusion (=Transport) ermöglichen (entweder als Uniport, oder als Anti- oder Symport). Kanalproteine sind im Prinzip nur Poren (salopp gesagt Löcher) in der Membran, die den Durchgang von manchen Teilchen gewähren. Carrier dagegen transportieren (z.B.) durch Konformationsänderung
3. Nein, beim sek. aktiven Transport wird kein ATP verbraucht, was ganz klar vom aktiven Transport abzugrenzen ist. Im Prinzip sind es die Sym- und Antiporter, die sekundär aktiv transportieren
4. Wenn ein Teilchen entlang eines Gradienten transportiert wird (ähnlich wie ein Ball, der eine Rutsche herunterrollt), wird Energie frei. Diese freiwerdende Energie wird genutzt, um Teilchen gegen den Gradienten zu transportieren. Diese Energienutzung ersetzt sozusagen die Energiebereitstellung durch ATP.

LG

Comments

[lateinchiller]

Vielen Dank. Stimmt Frage 3 also nicht ?

[Wunnewuwu]

@lateinchiller

Nein! =P

[lateinchiller]

Aber es ist schon ATP im Spiel, nur das halt nichts verbraucht wird ?