Aktiver Transport

Für den Stoffaustausch durch zelluläre Membranen gibt es die klassische Einteilung in Diffusion, erleichterte Diffusion und aktiven Transport. Während Diffusion nur zu einem Konzentrationsausgleich zu beiden Seiten der Membran führt, also einem Konzentrationsgradienten folgt, wird bei aktivem Transport gegen einen Gradienten gepumpt. Aus thermodynamischen Gründen ist dazu eine Energiezufuhr nötig, die etwa durch Ausnutzung eines gegenläufigen Gradienten oder in Form von chemischer Energie zur Verfügung gestellt wird.

Je nach Nutzung der Energiequelle kann primärer von sekundärem Transport unterschieden werden. Bei primärem Transport wird die Energie direkt genutzt: Licht oder chemische Energie wird in elektrochemische Energie gewandelt, als elektrochemisches Potential der zu transportierenden Substanzen. Hierzu gehören photosynthetischer Elektronentransport, lichtabhängige Ionenpumpen, Redoxenergie-abhängige Atmungsketten, Transport-ATPasen und schließlich Natriumpumpen, die Decarboxylierungsenergie nutzen.

Bei sekundärem Transport stammt die elektrochemische Energie der zu transportierenden Substanz aus dem elektrochemischen Potentiel einer anderen, die im Transportvorgang (Symport oder Antiport) verbraucht wird.

In der Regel wird ein Molekül unverändert durch eine Membran geschleust. Bei der Gruppentranslokation erfolgt demgegenüber eine chemische Modifizierung. Diese Methode wird von Bakterien in Form des Phosphoenolpyruvat:Zucker Phosphotransferase-Systems (PTS) benutzt.

Transportsysteme für Nährstoffe sind zelleinwärts gerichtet, in allen prokaryotischen wie auch eukaryotischen Zellen kommen aber auch auswärtsgerichtete Systeme zur Entsorgung toxischer Substanzen vor, die z.T. eine Krankheitstherapie beeinträchtigen können (multidrug efflux systems). Spezielle Transportsysteme schützen Antibiotica- und Toxinproduzenten vor ihren eigenen Giften.

Dieser Text mag noch gültig sein, aber alle Chime-Scripte von vor ca. 20 Jahren sind inzwischen wohl überholt. Das Bild unten zeigt den Stand der Erkenntnisse aus jener Zeit - wer die Demonstrationen wirklich sehen will, muß einen Rechner mit Netscape als Browser (32 bit) installieren und http://www.papanatur.de/kanal/transp/transp.htm anstelle dieses Files benutzen. Ich kann nicht versprechen, in meiner verbleibenden Lebenszeit alles auf den aktuellen Stand zu bringen.