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Englisch: passive transport
1 Definition
Der passive Transport ist eine Form der Bewegung von Stoffen durch eine Zellmembran, die im Gegensatz zum aktiven Transport keine Energie benötigt. Der passive Transport beruht auf einer Diffusion entlang eines Konzentrationsgradienten. Er führt zu einem Konzentrationsausgleich zwischen den beiden durch die Membran getrennten Kompartimenten. 2 Arten des passiven Transports
Man unterscheidet zwei Arten des passiven Transports. 2. 1 Einfache Diffusion
Die Diffusion lipidlöslicher Moleküle durch die Zellmembran stellt eine Art des passiven Transports dar und wird auch als einfache Diffusion bezeichnet. 2. 2 Erleichterte Diffusion
Wenn der Transport von Substanzen zwischen der Zelle und ihrer Umgebung oder zwischen Organellen und Zytosol durch Transmembranproteine ermöglicht wird, spricht man von erleichterter Diffusion. Man unterscheidet zwei Formen der erleichterten Diffusion:
2. 2.
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Diese Kanäle haben relativ große Durchmesser und keine große Spezifität hinsichtlich der durchgelassenen Substanzen. Porine finden sich auch in Mitochondrien und Chloroplasten. Bei Bakterien mit doppelter Membranhülle und dazwischenliegendem periplasmatischen Raum sind die Porine in der äußeren Membran lokalisiert. Spezifische Transportsysteme, die auch gegen Konzentrationsgradienten arbeiten können, sind in der inneren Cytoplasmamembran zu finden. Diese Proteine haben eine helicale Struktur. LamB-Pore mit Maltohexaose und Wasser (Schnittbild) aus Escherichia coli
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Literatur:
D Rentsch et al, Structure and function of plasma membrane amino acid, oligopeptide and sucrose transporters from higher plants, J. Membrane Biol. 162 (1998) 177-190
P Agre et al, The aqua porins - blueprints for cellular plumbing systems, J. Biol.
Transport Mittels Carrier Und Poren 1
Auch Ethanol oder Harnstoff können durch die Lipiddoppelschicht diffundieren. Wasser kann
die Lipid-Barriere durch einfache Diffusion nur mit geringer Transportrate überwinden. Die Penetration der Wasser-Moleküle ist
von der Fluidität (Dichte) und Zusammensetzung der Membran abhängig. In der Lipiddoppelschicht sind Proteine eingebettet, welche wassergefüllte Kanäle bilden. Durch diese können Ionen auf
die andere Membranseite diffundieren. Solche Ionenkanäle können sich kontrolliert schließen und öffnen. Durch Ausbildung schwacher, nichtkovalenter Wechselwirkungen zum transportierten Ion wirken sie selektiv nach Molekülgröße und
Ionenladung. Ein wenig selektiver Transport erfolgt durch so genannten Porine, also offene, wassergefüllte Poren, durch die je
nach Poren-Durchmesser unterschiedlich große Substrat-Moleküle hindurchpassen. Für einige Substrat-Moleküle (z. Zucker) gibt
es auch selektiv wirkende Porine. Wasser-Moleküle werden spezifisch durch die Aquaporine
transportiert. Spezifische Membranproteine, die Carrier (auch Transporter oder Permeasen genannt), ermöglichen
größeren und/oder polaren Molekülen oder Ionen den Durchtritt durch die Membran.
Transport Mittels Carrier Und Poren Der
1 Carriervermittelte erleichterte Diffusion
Diese Art von erleichterter Diffusion ist durch die Aufnahme des Substrats durch einen Carrier gekennzeichnet. Bei dem Carrier handelt es sich um ein Protein, an das das Substrat binden kann. Da die einfache Diffusion des Substrats nur mit langsamer Geschwindigkeit erfolgt, wird das Substrat vom Carrier durch die Zellmembran transportiert. Der Transport zeigt eine Sättigungskinetik, da die Zahl der Carriermoleküle begrenzt ist. Zudem kann der Transport kompetitiv gehemmt werden. 2. 2 Erleichterte Diffusion durch Poren oder Kanäle
Bei dem Ionentransport wird das Substrat (z. B. Aminosäuren) durch Poren in der Zellmembran transportiert. Da sich an den von Proteinen gebildeten Kanälen spezielle Bindungsstellen befinden, erfolgt der Transport selektiv. Er weist zudem eine elektrische und chemische Beeinflussbarkeit auf. Diese Seite wurde zuletzt am 7. März 2019 um 12:35 Uhr bearbeitet.
Transport Mittels Carrier Und Poren Von
Der Wasserhaushalt höherer Organismen wird aktiv durch die Klasse der Aquaporine reguliert, wobei in Menschen mehr als 150 l pro Tag bewegt weden. Die Genetik von Proteinen, die Stoffaustausche durch Membranen ermöglichen, ist in vielen Organismen untersucht. Strukturbestimmungen von Membranproteinen sind jedoch vergleichsweise schwierig, da bisher nur wenige solcher Proteine (oder durch Engineering modifizierte) kristallisiert werden konnten. Einige Daten wurden auch durch Kernspinresonanzuntersuchungen an gelösten Proteinen gewonnen. Die strukturell bekannten (meist bakteriellen) Vertreter solcher Proteinklassen sollen hier vorgestellt werden. Eine Klassifizierung der Proteine kann nach verschiedenen Gesichtspunkten erfolgen: Funktionell können die Diffusion oder eine erleichterte Diffusion oder ein aktiver Transport kleiner Moleküle ermöglicht werden. Für letzteren ist die Koppelung eines energieliefernden Vorganges (evtl. ein gegenläufiger Transport) nötig. Eine andere Einteilung orientiert sich schlicht an dem bewegten Stoff, z. Glucose-Transporter.
Passiver Transport
Definition Unter passivem Transport versteht man in der Biochemie die Diffusion eines Substrats durch die
Membran. Die Diffusion findet entlang des (Konzentrations)gradienten und ohne Energieverbrauch statt. Die Diffusion von Molekülen und Ionen durch Membranen kann ohne Energieaufwand nur entlang eines
Gradienten erfolgen. Die treibende Kraft für den Transport ist in den meisten Fällen ein Konzentrationsgradient. Ein passiver Transport kann aber auch
aufgrund eines elektrischen Membranpotenzials oder hydrostatischen Druckes stattfinden. In manchen Fällen können auch mehrere
treibende Kräfte (z. B. elektrochemische Triebkraft) für den Transport verantwortlich sein. Man unterscheidet zwischen zwei Arten von passivem Transport: einfache
Diffusion und erleichterte Diffusion. Passive Transportmechanismen Durch einfache Diffusion passieren einige biologisch relevante Gase wie O 2,
N 2 oder CO 2 die Membran. Aufgrund ihrer Lipidlöslichkeit können außer Fettsäuren auch
einige Vitamine, unpolare Pharmaka oder toxische Substanzen wie aromatische Verbindungen oder Halogen-Wasserstoffe die Membran
durch einfache Diffusion passieren.
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