Transport von Substanzen und Membranen in einer Zelle
Zuletzt überprüft: 19.10.2021
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Stoffe zirkulieren in der Zelle und werden in Membranen verpackt ("Bewegung des Zellinhalts in Behältern"). Die Sortierung von Substanzen und ihre Bewegung sind mit der Anwesenheit von speziellen Rezeptorproteinen in den Membranen des Golgi-Komplexes verbunden. Der Transport durch Membranen, auch durch die Plasmamembran (Cytolemma), ist eine der wichtigsten Funktionen lebender Zellen. Es gibt zwei Transportarten: passiv und aktiv. Der passive Verkehr erfordert keine Energiekosten, der aktive Verkehr ist volatil.
Der passive Transport von ungeladenen Molekülen erfolgt durch einen Konzentrationsgradienten durch Diffusion. Der Transport von geladenen Substanzen hängt von der Potentialdifferenz auf der Oberfläche des Cytolemms ab. In der Regel trägt die innere zytoplasmatische Membranoberfläche eine negative Ladung, die das Eindringen von positiv geladenen Ionen in die Zelle erleichtert.
Der Übergang von Ionen oder Molekülen von der Zone, in der sich diese Substanzen in einer höheren Konzentration befinden, zu der Zone mit einer niedrigeren Konzentration wird Diffusion genannt. Spezifische Transportproteine, in die Membran eingebaut, tragen kleine Moleküle durch. Jedes Transportprotein trägt den Transport einer Klasse von Molekülen oder nur einer Verbindung. Transmembranproteine sind entweder Träger oder bilden "Kanäle". Die Diffusion kann neutral sein, wenn ungeladene Substanzen zwischen Lipidmolekülen oder Cytolemma-Proteinen, die Kanäle bilden, passieren. Die "leichte" Diffusion erfolgt unter Beteiligung spezifischer Trägerproteine, die die Substanz binden und durch die Membran transportieren. Die "leichte" Diffusion verläuft schneller als die neutrale Diffusion.
Der aktive Transport wird durch Trägerproteine durchgeführt. In diesem Fall wird Energie aufgrund der Hydrolyse von ATP sowie verschiedener Potentiale (Ladungen) auf verschiedenen Oberflächen der Membran verbraucht. Der aktive Transport erfolgt gegen den Konzentrationsgradienten. Das Membranpotential wird mit einer Natrium-Kalium-Pumpe auf dem Zytolemma aufrechterhalten. Diese Pumpe, die K + -Ionen in die Zelle gegen Konzentrationsgradienten und Na + -Ionen in den extrazellulären Raum pumpt , ist ein ATPase-Enzym. Aufgrund der ATPase werden Na + Ionen durch die Membran transportiert und in die extrazelluläre Umgebung freigesetzt, und die K + Ionen werden innerhalb der Zelle transportiert. ATPase trägt auch einen aktiven Transport von Aminosäuren und Zuckern.