JoVE Logo

Anmelden

5.10 : Erleichterter Transport

Plasmamembranen sind aufgrund ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften selektiv permeabel. Da Plasmamembranen sowohl hydrophobe als auch hydrophile Bereiche haben, müssen Substanzen in der Lage sein, beide Bereiche zu durchqueren. Der hydrophobe Bereich der Membranen stößt Substanzen wie z.B. geladene Ionen ab. Daher benötigen solche Substanzen spezielle Membranproteine, um die Membran erfolgreich durchqueren zu können. Bei dem Prozess des erleichterten Transports, der auch als erleichterte Diffusion bezeichnet wird, passieren Moleküle und Ionen eine Membran über zwei Arten von Membrantransportproteinen: Kanäle und Trägerproteine. Diese Membrantransportproteine ermöglichen eine Diffusion ohne zusätzlichen Energiebedarf.

Kanalproteine

Bei Kanalproteinen handelt es sich um hydrophile Poren, durch die sich geladene Moleküle bewegen können. So meiden sie die hydrophobe Schicht der Membran und können diffundieren. Kanalproteine sind spezifisch für eine bestimmte Substanz. So sind beispielsweise Aquaporine (AQP) Kanalproteine, die gezielt den Transport von Wasser durch die Plasmamembran ermöglichen.

Kanalproteine sind entweder immer offen oder werden durch einen Mechanismus zur Kontrolle des Durchflusses gesteuert. Geschlossene Kanäle bleiben so lange geschlossen, bis ein bestimmtes Ion oder eine bestimmte Substanz an den Kanal bindet oder ein anderer Mechanismus aktiviert wird. Geschlossene Kanäle befinden sich beispielsweise in Zellmembranen von Muskel- oder Nervenzellen. Muskelkontraktionen treten auf, wenn sich die relativen Konzentrationen von Ionen auf der Innen-und Außenseite einer Membran durch das kontrollierte Schließen oder Öffnen von Kanälen verändern. Ohne eine geregelte Barriere könnte eine Muskelkontraktion nicht effizient ablaufen.

Trägerproteine

Die Trägerproteine binden an eine bestimmte Substanz was eine Strukturänderung des Proteins bewirkt. Die Änderung der Form ermöglicht eine Bewegung entlang des Konzentrationsgradienten der Substanz. Aus diesem Grund ist die Transportgeschwindigkeit nicht vom Konzentrationsgradienten, sondern von der Anzahl der verfügbaren Trägerproteine abhängig. Wenn die Wasserstoffbrückenbindungen von Proteinen destabilisiert werden, verändern diese zum Beispiel ihre Form. Der komplette Mechanismus durch den Trägerproteine ihre Form verändern ist allerdings noch nicht vollständig verstanden.

Diffusionsraten

Selbst bei einer einfachen Diffusion ermöglicht der erleichterte Transport eine Diffusion mit unglaublichen Geschwindigkeiten. Kanalproteine bewegen zehn Millionen Moleküle pro Sekunde und Trägerproteine bewegen tausend bis eine Million Moleküle pro Sekunde.

Tags

Facilitated TransportFacilitated DiffusionMembraneHydrophobic LayerChannel ProteinsCarrier ProteinsConformational ChangeConcentration GradientTransport RatePlasma MembranesHydrophobic RegionHydrophilic RegionMembrane Proteins

Aus Kapitel 5:

article

Now Playing

5.10 : Erleichterter Transport

Membranen und zellulärer Transport

123.4K Ansichten

article

5.1 : Was sind Membranen?

Membranen und zellulärer Transport

151.8K Ansichten

article

5.2 : Fließfähigkeit der Zellmembran

Membranen und zellulärer Transport

150.9K Ansichten

article

5.3 : Das Flüssig-Mosaik-Modell

Membranen und zellulärer Transport

143.8K Ansichten

article

5.4 : Was ist ein elektrochemischer Gradient?

Membranen und zellulärer Transport

109.1K Ansichten

article

5.5 : Diffusion

Membranen und zellulärer Transport

187.5K Ansichten

article

5.6 : Osmose

Membranen und zellulärer Transport

163.9K Ansichten

article

5.7 : Tonizität in Tieren

Membranen und zellulärer Transport

116.6K Ansichten

article

5.8 : Tonizität in Pflanzen

Membranen und zellulärer Transport

53.0K Ansichten

article

5.9 : Proteintypen

Membranen und zellulärer Transport

66.0K Ansichten

article

5.11 : Primärer aktiver Transport

Membranen und zellulärer Transport

173.4K Ansichten

article

5.12 : Sekundärer aktiver Transport

Membranen und zellulärer Transport

117.4K Ansichten

article

5.13 : Rezeptorvermittelte Endozytose

Membranen und zellulärer Transport

103.9K Ansichten

article

5.14 : Pinozytose

Membranen und zellulärer Transport

65.3K Ansichten

article

5.15 : Phagozytose

Membranen und zellulärer Transport

77.1K Ansichten

See More

JoVE Logo

Datenschutz

Nutzungsbedingungen

Richtlinien

Forschung

Lehre

ÜBER JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Alle Rechte vorbehalten