Passiver und aktiver Transport

Stoffe, die ihrem Konzentrationsgefälle folgen, brauchen keine Energie der Zelle — sie brauchen nur einen Weg.

• Einfache Diffusion:direkt durch die Lipiddoppelschicht; nur kleine, unpolare Moleküle wie O₂ und CO₂.
• Kanalprotein:wassergefüllte Pore für bestimmte Ionen oder Wasser (Aquaporin); sehr schnell, oft öffnen und schließen sie sich.
• Carrierprotein:bindet den Stoff wie ein Enzym sein Substrat, ändert seine Form und gibt ihn auf der anderen Seite ab, z. B. Glucose.
• Erleichterte Diffusion:Transport über Kanal oder Carrier, aber weiterhin mit dem Gefälle — passiv.
• Sättigung:sind alle Carrier besetzt, steigt die Transportrate trotz höherer Konzentration nicht weiter.

Soll ein Stoff dorthin, wo schon viel von ihm ist, muss die Zelle Energie aufwenden.

• Pumpe:Transportprotein, das Energie aus ATP nutzt und Teilchen gegen ihr Konzentrationsgefälle befördert (primär aktiv).
• Natrium-Kalium-Pumpe:je ATP 3 Na⁺ aus der Zelle und 2 K⁺ in die Zelle — innen bleibt wenig Na⁺ und viel K⁺.
• ATP:Adenosintriphosphat: Abspalten der äußeren Phosphatgruppe (ATP → ADP + P) setzt Energie frei, die das Protein umformt.
• ATP-Kreislauf:die Zellatmung baut aus ADP und P wieder ATP auf — ATP überträgt Energie, speichert sie aber nicht lange.
• Sekundär aktiv:das Na⁺-Gefälle der Pumpe treibt einen Carrier an, der Glucose mitnimmt — so nimmt der Darm Glucose gegen ihr Gefälle auf.

Acht Karten beschreiben Stoffe auf dem Weg durch eine Membran. Wähle eine Karte und klicke den passenden Weg an — oder drücke 1–4. Mit „Prüfen“ laufen die richtig zugeordneten Teilchen durch; der Zähler zeigt verbrauchtes ATP.

Halte fest: Entscheidend sind zwei Fragen: Mit oder gegen das Gefälle? Und: Kann der Stoff die Lipidschicht allein passieren? Nur der Weg gegen das Gefälle kostet ATP.