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Passiver Transport

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Passiver Transport ist eine Art zellulärer Transport, bei dem sich Substanzen wie Ionen und Moleküle in ihren jeweiligen Konzentrationsgradienten bewegen. Dies bedeutet, dass die Substanz dazu neigt, sich von einem Bereich höherer Konzentration in einen Bereich niedrigerer Konzentration zu bewegen. Substanzen neigen dazu, sich in Richtung der Region zu bewegen, in der sie wenige sind. Da ihre Bewegung bergab oder entlang ihres Konzentrationsgradienten erfolgt, benötigt der Prozess keine metabolische Energie (z. ATP) im Gegensatz zum aktiven Transport, einer anderen Art des zellulären Transports, bei der ATP im Wesentlichen benötigt wird, um Substanzen gegen ihren Konzentrationsgradienten zu bewegen. Die vier Haupttypen des passiven Transports sind (1) einfache Diffusion, (2) erleichterte Diffusion, (3) Filtration und (4) Osmose.

Passive Transportdefinition

Eine Illustration, die zeigt, wie passiver Transport stattfindet. Wasserlösliche Moleküle bewegen sich über ein Kanalprotein entlang des Konzentrationsgradienten über die Membran (ein Beispiel für erleichterte Diffusion). Fettlösliche Moleküle bewegen sich leicht über die Lipid-Doppelschichtmembran (ein Beispiel für eine nicht unterstützte Diffusion).

Passiver Transport ist definiert als eine Transportart, die Stoffe von einem Bereich höherer Konzentration in einen Bereich geringerer Konzentration befördert. Somit erfolgt die Bewegung von Substanzen entlang eines Konzentrationsgradienten.

Passiver Transport vs. aktiver Transport

Sowohl passiver Transport als auch aktiver Transport sind zelluläre Transportmechanismen, die von einer Zelle verwendet werden, um Substanzen über eine biologische Membran zu bewegen. Der passive Transport unterscheidet sich jedoch vom aktiven Transport dadurch, dass sich die Substanzen entlang der Richtung ihres jeweiligen Konzentrationsgradienten bewegen, im Gegensatz zu der Bewegung von Substanzen, die beim aktiven Transport gegen ihren Gradienten verläuft. Die Bewegung von Substanzen beim passiven Transport verläuft in die entgegengesetzte Richtung wie beim aktiven Transport.
Beim passiven Transport werden Stoffe (z. b. Ionen und gelöste Stoffe) bewegen sich über eine Membran von einem Bereich ihrer höheren Konzentration in einen Bereich ihrer niedrigeren Konzentration. Die Bewegung wird als bergab beschrieben. Aus diesem Grund wird zelluläre Energie (z. B. ATP) nicht benötigt, wie es beim aktiven Transport der Fall ist. Vielmehr nutzt der passive Transport kinetische und natürliche Energie, um die Bewegung voranzutreiben. Umgekehrt ist die Bewegung beim aktiven Transport bergauf, was bedeutet, dass sie sich von einem Gebiet, in dem sie weniger zahlreich sind, in ein Gebiet bewegen, in dem sie bereits in größerer Zahl sind. Aus diesem Grund verwendet der Prozess im Allgemeinen ATP als treibende Kraft.

Arten des passiven Transports

Bei der Bewegung von Substanzen über eine biologische Membran kann ein passiver Transport die Unterstützung eines Membranproteins benötigen oder auch nicht. Es gibt vier Haupttypen des passiven Transports: (1) einfache Diffusion, (2) erleichterte Diffusion, (3) Filtration und (4) Osmose. Einfache und erleichterte Diffusionen beziehen sich auf die Nettobewegung von Molekülen von höheren zu niedrigeren Konzentrationen. Osmose bezieht sich auf die Diffusion eines Lösungsmittels (normalerweise Wassermoleküle) durch eine semipermeable Membran von niedrigeren zu höheren Konzentrationen gelöster Stoffe. Filtration ist die Bewegung von Wasser und gelösten Molekülen durch die Zellmembran, angetrieben durch hydrostatischen Druck, der vom Herz-Kreislauf-System erzeugt wird.

Biologische Bedeutung

Passiver Transport ist wichtig für das reibungslose Funktionieren von Pflanzen und Tieren. In Pflanzen zum Beispiel diffundieren Gase wie Kohlendioxid und Sauerstoff über stomatale Öffnungen entsprechend ihrem jeweiligen Konzentrationsgradienten in eine Pflanzenzelle hinein und aus ihr heraus. Kohlendioxid ist für Pflanzen essentiell, da es einer der Hauptreaktanten der Photosynthese ist. Eine der Kohlendioxidquellen sind die Tiere, die das Gas durch Ausatmen freisetzen. Diese Freisetzung von Kohlendioxid in die Umwelt wird durch passiven Transport vermittelt. Insbesondere findet die Diffusion von Kohlendioxid an den Kapillarbetten zwischen dem Blut und der Gewebeflüssigkeit statt. Wenn es aus den Geweben in das Blut diffundiert, wird es dann in die Lunge gebracht, wo es wieder aus dem Blut in die Alveolen diffundiert, um ausgeatmet zu werden. Wenn Kohlendioxid austritt, gelangt Sauerstoff wiederum in die Lunge und wird auch durch einfache Diffusion in das Körpergewebe transportiert.

Siehe auch

  • Konzentrationsgradient
  • Diffusion

Weiterführende Literatur

  • TRANSPORT IN UND AUS ZELLEN. (2019). Abgerufen von Estrellamountain.edu webseite: https://www2.estrellamountain.edu/faculty/farabee/biobk/BioBooktransp.html
  • Passiver und aktiver Transport – BIOL230W009 – Confluence. (2009). Abgerufen von Psu.edu webseite: https://wikispaces.psu.edu/display/Biol230WFall09/Passive+and+Active+Transport
  • Passive Transport Biology 171. (2018, March 7). Retrieved from Hawaii.edu website: https://books.coe.hawaii.edu/biology171/chapter/passive-transport/