30 Tage kostenlos testen:
Mehr Spaß am Lernen.

Überzeugen Sie sich von der Qualität unserer Inhalte.

Stofftransport an der Biomembran – Endocytose, Exocytose, Membranfluss 05:39 min

Textversion des Videos

Transkript Stofftransport an der Biomembran – Endocytose, Exocytose, Membranfluss

Hallo! Sicher weißt du, dass jede Zelle ganz genau regulieren kann, welche Ionen oder Moleküle in die Zelle gelangen. Aber wie werden die verschiedenen Stoffe genau transportiert? Das möchte ich dir in diesem Video genauer erklären und dabei auf Diffusion, aktiven Transport und auch den Transport von größeren Molekülen wie z.B. Proteinen eingehen.

Passiver Transportvorgang

Zunächst einmal müssen wir uns anschauen, welche Stoffe durch eine Biomembran hindurch treten können. Sicher weißt du schon, dass Wassermoleküle und Gase durch einfache Diffusion, also entlang eines Konzentrationsgefälles passiv durch eine Membran treten können.

Auch lipophile, also fettlösliche Stoffe, wie z.B. die Steroidhormone können die Biomembran durchqueren. Alle anderen Stoffe wie Ionen oder größere Moleküle können eine Membran nicht ohne weiteres passieren. Für die Aufnahme und Abgabe solcher Stoffe gibt es spezielle Transportmechanismen durch die Biomembran. Diese möchte ich dir jetzt näher vorstellen.

Neben der einfachen Diffusion gibt es noch einen weiteren passiven Transportvorgang an der Biomembran. Diesen bezeichnet man als erleichterte Diffusion. Dadurch können auch Ionen und andere kleine hydrophile organische Moleküle entlang des Konzentrationsgefälles durch die Membran gelangen. Dieser Transportprozess erfordert keine Energie, kann allerdings nur entlang des Konzentrationsgefälles, also von der hohen zur niedrigen Konzentration, erfolgen.

Man unterscheidet bei dieser erleichterten Diffusion den Transport über Carrier oder Ionenkanäle. Carrier werden auch als Trägerproteine bezeichnet. Sie nehmen ein zu transportierenden Molekül auf und geben es auf der anderen Biomembranseite wieder ab. Dabei kann jeder Carrier nur ein ganz bestimmtes Molekül oder wenige sehr ähnliche Moleküle transportieren.

Ionenkanäle öffnen sich dagegen nur auf ein ganz bestimmtes Signal hin. Beispielsweise werden Ionenkanäle in Nervenzellen aufgrund einer Spannungsänderung geöffnet und erlauben dann die Diffusion von Ionen durch die Membran hindurch. Es gibt viele verschiedene Ionenkanäle, die durch unterschiedliche Signale geöffnet werden und verschiedene Ionen transportieren.

Aktiver Transportvorgang

Anders als bei den bisherigen Transportmechanismen, wird beim aktiven Transport Energie verbraucht. Ionen und ungeladene Moleküle können hier auch gegen ein bestehendes Konzentrationsgefälle, also von hoher in Richtung niedriger Konzentration, transportiert werden.

Jedes Membranprotein transportiert nur bestimmte Ionen oder Moleküle. Ein Beispiel ist die Natrium-Kalium-Pumpe. Sie transportiert entegen des Konzentrationsgefälles Na+-Ionen aus der Zelle hinaus und K+-Ionen in die Zelle hinein. Hierbei wird jedoch direkt Energie verbraucht und daher nennt man diesen Transport primär aktiven Transport.

Andere Carrier können Ionen ebenfalls gegen ein Konzentrationsgefälle transportieren, benötigen dabei allerdings keine direkte Energie. Dies wird ermöglicht, indem gleichzeitig ein anderer Stoff entlang des Konzentrationsgefälles transportiert wird. Dieses bezeichnet man als sekundär aktiven Transport.

Endo- und Exocytose

Endo- und Exocytose sind spezielle Transportformen für große Moleküle. Dabei sind der Golgi-Apparat und das Endoplasmatische Retikulum. beteiligt.

Bei der Endocytose werden von einer Zelle Substanzen aufgenommen. Diese werden von der Zellmembran umschlossen und es trennen sich so genannte Vesikel von der Membran ab. Diese Vesikel gelangen ins Zellinnere. Man unterscheidet dabei jedoch die Phagocytose, bei welcher feste Stoffe von der Zelle aufgenommen werden, und die Pinozytose, bei welcher flüssige Stoffe in die Vesikel aufgenommen werden.

Bei der Exocytose werden Stoffe von der Zelle nach außen abgegeben. Auf diese Weise können z.B. Abfallstoffe oder bestimmte Enzyme von einer Zelle abgegeben werden.

Zusammenfassung

In diesem Video hast du gesehen, wie bestimmte Stoffe durch eine Biomembran transportiert werden können. Du hast hier den passiven Transport kennen gelernt, der keine Energie erfordert und nur entlang eines Konzentrationsgefälles stattfindet. Dazu gehören die einfache Diffusion und die erleichterte Diffusion durch Carrier oder Ionenkanäle.

Beim aktiven Transport wird Energie verbraucht. Allerdings können hier Ionen und ungeladen Moleküle auch gegen ein bestehendes Konzentrationsgefälle transportiert werden. Spezielle Transportformen sind die Endo- und Exocytose, bei der größere Moleküle in die Zelle hinein bzw. aus der Zelle hinaus transportiert werden. An diesem Transport sind der Golgi-Apparat und das Endoplasmatische Retikulum beteiligt. Tschüss und bis zum nächsten Mal!

8 Kommentare
  1. Du hast mir sehr weitergeholfen. Schreibe bald meine klausur und bin am verzweifeln. Vielen Dank dafür

    Von Bruech Kunath, vor fast 4 Jahren
  2. Hallo,
    wenn du in der oberen Leiste bei "Suche" Golgi Apparat eingibst, müssten dir 5 Videos angezeigt werden. In allen Videos werden die Bestandteile der Zelle vorgestellt. Schau mal, ob du darin die Informationen findest, die du brauchst. :)
    LG

    Von Serpil Kilic, vor etwa 4 Jahren
  3. Ich suche weitere Informationen zum Golgi-Apparat. Wo kann ich die finden?

    Von U Reinertz, vor etwa 4 Jahren
  4. Hallo

    Kennt ihr den Sänger "Romeo Santos"

    Von Simbad Sejdic, vor mehr als 4 Jahren
  5. Liebe Zamy,
    unter Membranfluss versteht man den interzellulären Stofftransport über das Membransystem, wie die Endozytose und die Exozytose. Diese beiden Begriffe werden dir im Video erklärt.

    Von Anna-Maria Z., vor fast 5 Jahren
  1. Wieso wurde im Video der Membranfluss nicht erwähnt ?

    Von Zamy, vor fast 5 Jahren
  2. Hallo :)

    da hast du glaube ich etwas verwechselt. Ja, man brauch für die Osmose eine semipermeable Membran, aber wenn man sich jetzt ein Teilchen anguckt (z.B. ein Salzmolekül), dann ist es keineswegs so, dass Osmose bedeutet "Diffusion durch die Membran", sondern Diffusion von Wassermolekülen zum Konzentrationsausgleich. Das betrachtete Salzmolekül bleibt wo es ist. Anders als bei den Transportvorgängen an der Biomembran. Hier wird beschrieben wie das betrachtete Teilchen (z.B. das Salzmolekül) die Membran passiert also diffundiert. Das kann wie im Video beschrieben unterschiedlich sein (einfache Diffusion, passiv, aktiv usw.)

    Von Marcel Schenke, vor etwa 5 Jahren
  3. Sollte bei den passiven Transportvorgängen nicht Osmose anstatt von Diffusion genannt werden? Schließlich funktioniert Diffusion nicht im eigentlichen Sinne bzw. nur eingeschränkt, wenn sich zwischen den beiden Konzentrationen eine semipermeable Membran befindet. Osmose ist die Diffusion DURCH eine solche Membran.

    Von Michael 21, vor etwa 5 Jahren
Mehr Kommentare

Stofftransport an der Biomembran – Endocytose, Exocytose, Membranfluss Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Stofftransport an der Biomembran – Endocytose, Exocytose, Membranfluss kannst du es wiederholen und üben.

  • Beschreibe die verschiedenen Transportvorgänge an der Biomembran.

    Tipps

    Aktive Transportvorgänge benötigen Energie.

    Passive Transportvorgänge benötigen keine Energie.

    Lösung
    • Zunächst unterscheidet man aktive und passive Transportvorgänge. Passive Transportvorgänge benötigen keine Energie, während aktive Transportvorgänge stets eine Energiezufuhr benötigen. Dafür können beim aktiven Transport Substanzen auch entgegen einem Konzentrationsgefälle (von niedriger zu hoher Konzentration) bewegt werden. Die beiden grundlegenden Prozesse kann man jedoch weiter unterteilen.
    • Zum passiven Transport gehören die einfache und die erleichterte Diffusion.
    • Bei der einfachen Diffusion können Stoffe einfach so durch die Membran hindurch diffundieren, während die erleichterte Diffusion noch spezielle Hilfsproteine benötigt. Diese Kanalproteine sind meist spezifisch für bestimmte Substanzen und lassen nur diese durch.
    • Der aktive Transport unterteilt sich wiederum in primären und sekundären Transport.
    • Beim aktiven Transport werden Stoffe unter Energieverbrauch mit Hilfe von Kanälen transportiert.
    • Beim sekundären aktiven Transport wird die Energie nur indirekt verbraucht, da der eigentliche Transport gegen das Konzentrationsgefälle dadurch ermöglicht wird, dass eine andere Substanz gleichzeitig mit dem Konzentrationsgefälle bewegt wird. Der Aufbau dieses Konzentrationsgefälles benötigt jedoch Energie.
    • Die Endo- und Exozytose beschreibt einen Prozess, der sich auf die gesamte Zelle bezieht. „endo“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „innen", während „exo“ „außen" bedeutet.
  • Beschreibe die Endo- und Exozytose mit den richtigen Fachbegriffen.

    Tipps

    „Endo“ stammt aus dem Griechischen und bedeutet „innen“.

    Fresszellen werden auch als Phagozyten bezeichnet.

    Lösung

    Die Vorsilben der Endo- und Exozytose geben bereits Hinweise auf deren Ablauf. „endo“ stammt aus dem Griechischen und bedeutet „innen“ und „exo“ bedeutet „außen“. Bei der Exozytose werden also Substanzen wie Abfallstoffe oder fertige Enzyme aus einer Zell hinaus transportiert, während bei der Endozytose Stoffe aufgenommen werden. Handelt es sich dabei um feste Bestandteile, spricht man von der Phagozytose, sind es flüssige Bestandteile, redet man von der Pinozytose.

  • Bestimme, ob die Aussagen zur Biomembran fachlich richtig sind.

    Tipps

    „Exo“ leitet sich vom Griechischem ab und bedeutet „außen“.

    Es ist aufwendig, Stoffe entgegen einem Konzentrationsgefälle zu transportieren.

    Lösung

    Eine Zelle muss verschiedene Substanzen über die Zellmembran aufnehmen, um funktionsfähig zu bleiben. Kleine neutrale Moleküle wie Gase oder Wasser durchdringen die Membran durch einfache Diffusion ohne Hilfsstrukturen oder Energieaufwendung. Die erleichterte Diffusion hingegen benötigt bereits Tunnelproteine, die sich durch die Membran strecken und bestimmte Stoffe entlang eines Konzentrationsgefälles passieren lassen. Andere Transportvorgänge benötigen Energie, wie z.B. der sekundäre aktive Transport. Hierbei werden Stoffe gleichzeitig mit und entgegen einem Konzentrationsgefälle durch die Membran geschleust. Der Aufbau eines Konzentrationsgefälles benötigt dabei aber Energie. Neben diesen einfachen Transportvorgängen gibt es noch die Endo- und Exozytose. Sie bewegen große Mengen an Substanzen, indem sie einen Teil der Membran als Transportvesikel abspalten. Als Exozytose bezeichnet man den Abtransport von Stoffe, während die Endozytose die Stoffaufnahme beschreibt.

  • Erkläre, warum die Transportgeschwindigkeit der Transportproteine (Carrier) ab einer gewissen Stoffkonzentration nicht weiter ansteigt.

    Tipps

    Überlege dir zunächst einen Ausgangszustand, auf dem der Stofftransport beruht.

    Wann streben die Stoffe danach, die Membran zu passieren?

    Lösung

    Der Ausgangszustand eines Stofftransportes per Diffusion ist zunächst ein Konzentrationsgefälle. Demnach diffundieren Stoffe von hoher Konzentration in Richtung niedriger Konzentration, um auf beiden Seiten der Membran ein Konzentrationsausgleich zu schaffen. Einige Stoffe können jedoch nur über bestimmte Proteine in der Membran durch sie hindurch gelangen. Carrier sind Transportproteine, die einen Stoff aufnehmen und auf der anderen Seite wieder abgeben. Anschließend nehmen sie einen weiteren Stoff auf und geben ihn wieder ab. Die Transportgeschwindigkeit wird dabei zunächst von der Stoffkonzentration bestimmt. Je mehr Moleküle von dem Stoff vorhanden sind, umso schneller diffundieren sie in den Carrier, der den Stoff dann durch die Membran schleust. Ab einer gewissen Stoffkonzentration ist jedoch die Leistung des Carriers der hemmende Faktor, egal, wie viel Stoff vorliegt. Der Stoff diffundiert zwar so schnell wie möglich hinein, die Geschwindigkeit des Carriers selbst bleibt jedoch immer gleich.

  • Ordne den Transportvorgängen die richtigen Prozesse zu.

    Tipps

    Aktive Transportvorgänge benötigen Energie.

    Endo- und Exozytose transportieren große Stoffmengen und eine hohe Anzahl an Molekülen.

    Lösung

    Die Biomembran ermöglicht verschiedene Transportvorgänge. Gase wie Sauerstoff können durch einfache Diffusion leicht die Membran passieren. Andere Stoffe wie Ionen benötigen bestimmte Kanäle oder Carrier, um entlang eines Konzentrationsgefälles durch die Membran zu dringen. Um Stoffe gegen einen Konzentrationsgefälle zu bewegen, braucht es hingegen Energie. Manchmal wird diese aber auch nur indirekt aufgewendet wie beim Transport von Glukose. Dabei wird ein Konzentrationsgefälle erzeugt, welches genutzt wird, um zwei Stoffe gleichzeitig zu transportieren (gegen und mit dem Konzentrationsgefälle). Die Endo- und Exozytose bewegt große Mengen an Moleküle. Das können Sekrete und Enzyme sein oder sogar ganze Mikroorganismen.

  • Erkläre das beschriebene Phänomen.

    Tipps

    Das Gramicidin wirkt gegen den Stoff, der mit seinem Konzentrationsgefälle transportiert wird.

    Lösung

    Der sekundäre aktive Transport funktioniert auch entgegen dem Konzentrationsgefälle, aber nur, weil gleichzeitig ein anderer Stoff in Richtung des Konzentrationsgefälles bewegt wird und den anderen Stoff mitzieht. Das Gramicidin macht die Membran für positiv geladene Ionen durchlässig. Beim sekundären aktiven Transport entspricht dies dem Stoff der in Richtung des Konzentrationsgefälles transportiert wird. Da der Stoff ungehindert die Membran passieren kann, kommt es zu einem schnellen Konzentrationsausgleich. Somit entsteht kein Gefälle, welches genutzt werden kann, um andere Stoffe entgegen ihrem Konzentrationsgefälle mitzuziehen.