Biomembranen - Transportmechanismen

Biomembranen - Transportmechanismen

1. Allgemein

   • Zellmembran und Tonoplast
   • selektiv permeabel
   • Import-/ Exportschleuse
   • schützen die Zelle
   • Durch Transportvorgänge reguliert sie die Konzentration verschiedener Ionen

2. Aktiver Transport

   • gegen das Konzentrationsgefälle
   • mit Protein
   • Energie benötigt (ATP)
   • Primär aktiver Transport
     • Manche Transportproteine können zu Pumpen werden
       • Sie befördern Stoffe gegen eine Konzentrationsgefälle oder eine elektr. Spannung durch die Membran
         • Protonenpumpen
           • Membranproteine, die durch Ladungstrennung Spannung erzeugen und Energie speichern
             • H+-Ionen werden durch Membran geschleust
               • Energiequelle für die Aufnahme anderer Nährstoffe
   • Sekundär aktiver Transport
     • Elektrochemische Potenziale werden an der Membran aufgebaut
       • Diese werden benutzt um Moleküle einzuspeisen
         • Bei der katalysierten Rückdiffusion der Protonen wird keine Energie verbraucht
           • So können andere Moleküle mitgenommen werden

3. Passiver Transport

   • freie Diffusion
     • ohne Protein
     • Wassermoleküle
     • Sauerstoff
     • Kohelnstoffdioxid
   • Erleichterte Diffusion
     • mit Trägerprotein
     • ohne Energie
     • Kanalprotein formt Kanal
       • Erlaubt selektiv den Durchtritt bestimmter Moleküle/ Ionen
         • Öffnet auf bestimmtes Signal (Hormon, elektr. Signal)
           • Mit Osmose werden Teilchen in die Zelle geschleust
     • Transportprotein formt Carrier
       • Carrier wechselt seine Konformation
         • Durch den Wechsel werden Teilchen durch die Membran geschleust
           • Carrier befördert in beide Richtungen
             • einziges Substrat (Uniport)
               • zwei Substrate (Cotransport)
                 • in der gleichen Richtung (Symport)
                   • in unterschiedlichen Richtungen (Antiport)

4. Aufbau

   • Doppellipidschicht
     • 2 Reihen aus Phospholipiden
       • Kopf hydrophil / Schwanz hydrophob
   • Proteine
     • periphere Proteine (angelagert)
     • integrale Proteine (in Lipidschicht)
     • lipidverankerte Membranproteine (angelagert aber mit Lipidmolekül verbunden)
     • Transmembranproteine (durch Lipiddoppelschicht hindurch)
     • Glykoproteine
       • Zuckerketten an Proteinen
   • Cholesterin
     • erhöht die Stabilität
     • Stofftransport mit Proteinen
   • Glykolipide
     • Zuckerketten an Lipiden
   • Filamente des Cytoskeletts
     • Proteinfäden (Filamente)
     • Zellstabilisierung
     • Zellbewegung