Cytologie
Membran
 – Video

Passiver Transport einfach erklärt 

Der passive Transport beschreibt einen Transportvorgang an der Biomembran. Hierbei wird keine zusätzliche Energie benötigt, denn die Stoffe folgen ihrem Konzentrationsgefälle. Sie bewegen sich so vom Bereich höherer Konzentration zum Bereich niedrigerer Konzentration durch die Membran. Die Bewegung wird auch Diffusion genannt, wobei es zwei Möglichkeiten gibt: die einfache und die erleichterte Diffusion.

Bei der einfachen Diffusion können kleine Moleküle einfach die Doppellipidschicht der Biomembran durchqueren. Die erleichterte Diffusion sorgt für den Transport von etwas größeren Molekülen und Ionen mithilfe von verschiedenen Transportproteinen durch die Biomembran.

kanalvermittelte diffusion, erleichterte diffusion, passiver transport, einfache diffusion, kanalproteine, freie diffusion, passiver transport biomembran, diffusion beispiele, passiver stofftransport, carrier transport, passive diffusion, passive transport, passiver transport beispiele
direkt ins Video springen
Einfache und erleichterte Diffusion

Damit der passive Transport stattfinden kann, muss lediglich eine semipermeable Membran  gegeben sein. Sie besitzt die Fähigkeit, bestimmte Stoffe hindurchzulassen.

Passiver Transport Definition

Ein passiver Transport ist ein ohne Energiezufuhr ablaufender Transportvorgang an der Biomembran. Entlang des Konzentrations-  oder elektrochemischen Gradienten können Moleküle und Ionen ins Zellinnere oder Zelläußere gelangen.

Antrieb des passiven Transports

Wenn der Transport nicht aktiv durch Energie hervorgerufen wird, muss es eine andere Antriebskraft für den passiven Transport geben. Diese Aufgabe übernimmt das Konzentrationsgefälle bzw. der Konzentrationsgradient. Durch die sogenannte Diffusion können bestimmte Moleküle einfach mit ihrem Gefälle die Membran passieren.

Das Konzentrationsgefälle entsteht dabei nämlich aus einer Ungleichverteilung der Teilchen. Denn nach der Brownschen Molekularbewegung streben alle Partikel eine gleichmäßige Verteilung in einem festgelegten Bereich an. Es entsteht ein Teilchenstrom an der Biomembran, von einem Bereich mit hoher Konzentration zu einem Bereich mit niedriger Konzentration.

Bei der Diffusion bewegen sich die Teilchen eines Stoffes also entlang ihres Konzentrationsgradienten. Das ist dann schließlich der Antrieb des passiven Transports.

Schon gewusst? Das Ruhepotential benötigt eine konstante, ungleiche Ionenverteilung. Damit es durch den passiven Transport nicht zu einer Gleichverteilung kommt, arbeitet zum Beispiel die Natrium-Kalium-Pumpe entgegen dem Konzentrationsgefälle. So kann die Ungleichverteilung aufrechterhalten werden.

Einfache Diffusion 

Bei der einfachen Diffusion können bestimmte Moleküle die Membran einfach so durchqueren und benötigen keine fremde Hilfe. Sie kommt allerdings nur für sehr kleine, unpolare und fettlösliche Moleküle (z.B. Wasser oder Harnstoff) sowie Gase (z.B. Sauerstoff oder Kohlenstoffdioxid) infrage. Dabei bewegen sich die Moleküle immer in Richtung der niedrigeren Konzentration, also entlang ihres Konzentrationsgefälles.

Die einfache Diffusion benötigt keine weiteren Transportproteine und kann deswegen als die einfachste Art des passiven Transports angesehen werden.

Erleichterte Diffusion 

Bei der erleichterten Diffusion durchqueren bestimmte Moleküle die Membran mithilfe von Transport- oder Kanalproteinen. Das ist deswegen notwendig, da die Moleküle hier etwas größer sowie polar geladen sind und somit nicht einfach durch die Membran passen. Die Transportrichtung orientiert sich auch hier an der niedrigeren Konzentration, also entlang des Konzentrationsgefälles.

Je nachdem, ob es sich um Transportproteine (Carrier-Proteine) oder Kanalproteine handelt, unterscheidest du die carriervermittelte und die kanalvermittelte Diffusion.

Transport durch Carrier-Proteine

Die carriervermittelte Diffusion beschreibt den Transportvorgang mithilfe von Transportproteinen. Sie befinden sich in der Biomembran und sorgen für einen schnellen Stofftransport. Jedes Membranprotein ist dabei auf ein bestimmtes Molekül spezialisiert, andere Moleküle können sich nicht an ihre Bindungsstellen setzen.

Bei so einem Carrier-Transport laufen dann folgende Schritte ab:

  1. Nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip dockt ein passendes Molekül an den Carrier an.
  2. Daraufhin ändert sich die Form des Carrier-Proteins (Konformationsänderung).
  3. Jetzt kann das Molekül durch das Protein auf die andere Seite befördert werden.
  4. Auf der anderen Seite löst sich das Molekül von dem Protein.
kanalvermittelte diffusion, erleichterte diffusion, passiver transport, kanalproteine, passiver transport biomembran, diffusion beispiele, passiver stofftransport, carrier transport, passive diffusion, passive transport, passiver transport beispiele
direkt ins Video springen
Carriervermittelte Diffusion

Der Transport kann allerdings auch in die anderen Richtung erfolgen. Schließlich orientieren sich die Transportmoleküle nur am jeweiligen Konzentrationsgefälle. So gibt es drei verschiedene Transportweisen:

  • Uniport: Proteine, die einen Uniport besitzen, können maximal ein Molekül gleichzeitig an sich binden. Sie transportieren also nur in eine Richtung.
  • Symport: Beim Symport ist das Protein in der Lage, zwei Moleküle zur selben Zeit zu binden. Allerdings können beide Moleküle immer nur in dieselbe Richtung transportiert werden.
  • Antiport: Der Antiport funktioniert so wie der Symport. Allerdings können hier beide Moleküle nur in entgegengesetzte Richtungen übertragen werden.

Schon gewusst? Ein Transportprotein kann auch kompetitiv gehemmt werden. Dabei setzt sich ein ähnlich aufgebautes Molekül (ein sogenannter Hemmstoff) an die Bindungsstellen des Carriers und blockiert somit die erleichterte Diffusion des eigentlichen Moleküls.

Transport durch Kanäle und Poren

Die kanalvermittelte Diffusion beschreibt den Transportvorgang mithilfe von Kanalproteinen oder Poren. Die Kanäle sind hierbei wie eine Art Tunnel geformt und mit polaren Aminosäuren im Inneren ausgestattet. Durch die Kanäle diffundieren dann meistens elektrisch geladene Moleküle, wie Ionen, die mit den Aminosäuren der Kanäle zusammenwirken.

kanalvermittelte diffusion, erleichterte diffusion, passiver transport, kanalproteine, passiver transport biomembran, diffusion beispiele, passiver stofftransport, carrier transport, passive diffusion, passive transport, passiver transport beispiele
direkt ins Video springen
Kanalvermittelte Diffusion

Die Kanalproteine sind dabei üblicherweise nicht dauerhaft geöffnet. Sie ermöglichen die Diffusion meistens erst durch das Andocken eines Moleküls oder einer Spannungsänderung. Wenn dann die Konzentration ausgeglichen ist oder ein anderes Signal ausgesendet wird, schließen sich die Kanäle.

Poren bzw. Porine haben beim passiven Transport ähnliche Aufgaben wie die Kanäle. Der Unterschied ist, dass die Poren noch deutlich größere Moleküle durch die Biomembran transportieren können. Ein Beispiel sind die sogenannten Aquaporine. Sie ermöglichen es, dass Wasser schnell die Membran durchqueren kann. Dabei handelt es sich um einen Spezialfall der Diffusion, nämlich der Osmose .

Aktiver Transport

Wie der passive Transport an der Biomembran abläuft, konntest du jetzt schon herausfinden. Es gibt aber auch noch einen anderen wichtigen Transportmechanismus: der aktive Transport. Wie er funktioniert und was er benötigt, erfährst du in unserem Video dazu. Bis gleich!%Thumbnail Thema Aktiver Transport

Zum Video: Aktiver Transport
direkt ins Video springen
Zum Video: Aktiver Transport

Hallo, leider nutzt du einen AdBlocker.

Auf Studyflix bieten wir dir kostenlos hochwertige Bildung an. Dies können wir nur durch die Unterstützung unserer Werbepartner tun.

Schalte bitte deinen Adblocker für Studyflix aus oder füge uns zu deinen Ausnahmen hinzu. Das tut dir nicht weh und hilft uns weiter.

Danke!
Dein Studyflix-Team

Wenn du nicht weißt, wie du deinen Adblocker deaktivierst oder Studyflix zu den Ausnahmen hinzufügst, findest du hier eine kurze Anleitung. Bitte lade anschließend die Seite neu.