Select your language

Suggested languages for you:
Log In App nutzen
StudySmarter - Die all-in-one Lernapp.
4.8 • +11k Ratings
Mehr als 5 Millionen Downloads
Free

Stofftransport

Save Speichern
Print Drucken
Edit Bearbeiten
Melde dich an und nutze alle Funktionen. Jetzt anmelden
X
Illustration Du hast bereits eine Erklärung angesehen Melde dich kostenfrei an und greife auf diese und tausende Erklärungen zu
Biologie

Der Stofftransport ist eine der Hauptaufgaben der Biomembran. Die Zellmembran ist nur für spezifische Stoffe durchlässig (= semipermeabel). Mithilfe von Diffusion werden die verschiedenen Stoffe durch die Zellmembran transportiert. Beim Stofftransport wird zwischen aktivem und passivem Transport unterschieden. 



Osmose beim Stofftransport


Als Diffusion bezeichnet man den natürlich auftretenden Konzentrationsausgleich von Flüssigkeiten ohne zusätzliche Energieaufwendung. Hintergrund ist die "Brownsche Molekularbewegung" als physikalischer Prozess. Die Osmose ist eine Sonderform der Diffusion und beschreibt eine Lösung, die einseitig durch eine semipermeable Membran entlang dem Konzentrationsgefälle zu der höher konzentrierteren Lösung hin diffundiert.


Brownsche Molekularbewegung: Robert Brown entdeckt 1827 das sich kleine Teilchen wie Blütenstaub oder Rauch unregelmäßig bewegen und belegt damit die Existenz von für das Mikroskop "unsichtbaren" Teilchen wie Moleküle und Atome.



Arten von Stoffen


 In der Zellbiologie wird dabei zwischen hydrophoben und hydrophilen Stoffen unterschieden:


  • Hydrophobe Stoffe (fettliebende Stoffe):
    Diese können die Zellmembran problemlos passieren. Ihre Triebkraft ist der Konzentrationsgradient. Hydrophobe Stoffe diffundieren von der Seite, in der sie in hoher Konzentration vorliegen, durch Diffusion zum Ort mit der niedrigen Konzentration. 


  • Hydrophile Stoffe (wasserliebende Stoffe):
    Diese benötigen Proteine, um die Zellmembran zu passieren. Das geschieht über passiven und aktiven Transport.



Passiver Transport


Beim passiven Transport handelt sich um einen Stofftransport entlang eines Konzentrationsgefälles ohne Energiezufuhr. Der passive Stofftransport kann über Kanal- oder Carrier-Proteine stattfinden. 


Carrier sind auf spezifische Moleküle spezialisiert. Die Moleküle werden durch Carrier-Proteine von einer Seite der Membran auf die andere transportiert. Kanalproteine kannst Du Dir wie einen Tunnel vorstellen. Die Stoffe, die transportiert werden, strömen entlang des Konzentrationsgradienten durch den Transportkanal.



Stofftransport passiver und aktiver Transport StudySmarterAbbildung 1: Darstellung von passivem und aktivem Transport. Quelle: lernhelfer.de



Aktiver Transport


Für den Transport entgegen eines Konzentrationsgradienten muss Energie aufgewendet werden. Deswegen wird dieser Stofftransport auch als aktiver Transport bezeichnet. Man unterscheidet zwischen zwei verschieden Typen des aktiven Transports:


Primär-aktiver Transport


Beim primär-aktiven Transport stammt die Energie vom ATP.  Die Ionen werden dann mithilfe von Transport-ATPasen durch die Cytoplasmamembran gepumpt und gelangen so von der Seite der niedrigeren auf die Seite der höheren Konzentration. 


Eine wichtige Anwendung für den primär-aktiven Transport ist die Natrium-Kalium-Pumpe. Hier werden, unter Verbrauch von ATP, drei positiv geladene Natrium-Ionen aus der Zelle hinaus und gleichzeitig zwei positiv geladene Kalium-Ionen in die Zelle hinein gepumpt. Diese Funktion ist wichtig für die Aufrechterhaltung des Ruhepotentials in den Nervenzellen (Neuronen). 


Sekundär-aktiver Transport


Beim sekundär-aktiven Transport wird ein bestehender elektrochemischer Konzentrationsgradient genutzt, um einen Stoff gegen sein Konzentrationsgefälle zu transportieren. Findet der Transport in dieselbe Richtung statt, wird von einem Symport gesprochen. Neben dem Symport gibt es den Uniport (nur ein einzelnes Molekül) und den Antiport (entgegengesetzte Richtung).



Stofftransport Sekundär-aktiver Transport StudySmarterAbbildung 2: Darstellung von Uniport (I), Symport (II), Antiport (III).
Quelle: biologie-seite.de

Einen Symport findest du zum Beispiel beim Natrium-Glukose-Symport. Hier wird die Energie genutzt, die frei wird, wenn Natrium entlang seines Konzentrationsgefälles aus dem Darm in die Zelle diffundiert und dafür genutzt, um Glukose in dieselbe Richtung zu transportieren.



Zytose


Die Zytose beschreibt die Transportvorgänge zwischen den Zellen, aber auch innerhalb einer Zelle. Der Transport geschieht über Vesikel oder durch Verschmelzung von Membranen. Die Vesikel werden dabei zur Membran transportiert.


Exozytose


Die Exozytose beschreibt einen Stofftransport vom Zellinneren (Intrazellularraum) zum Zelläußeren (Extrazellularraum). Die Stoffe werden im Golgi-Apparat in Transportvesikel verpackt. Gelangen die Vesikel zur Zellmembran, verschmelzen sie mit der dieser und können ihren Inhalt freisetzen.


Endozytose


Die Exozytose ist meist mit einer Endozytose verbunden. Hier werden Moleküle vom Zelläußeren in das Zellinnere aufgenommen. Die Endozytose geschieht über einen Einstülpungsvorgang in der Zellmembran. Man unterscheidet zwischen zwei Typen der Endozytose:


  • Pinozytose: Hier werden Flüssigkeiten und darin gelöste Stoffe aus der Umgebung in das Innere der Zelle aufgenommen. Die Aufnahme geschieht über Vesikel.


  • Phagozytose: Hier werden größere Mikroorganismen aufgenommen. Hierbei schnüren sich auch Abschnitte der Zellmembran ins Zellinnere ab. Die Aufnahme erfolgt über Phagosomen. Diese kannst Du Dir wie größere Vesikel vorstellen.


Abbildung 3: Typen der Endozytose
Quelle: wikipedia.de



Stofftransport - Das Wichtigste


  • Hydrophobe Stoffe können die Zellmembran mittels Diffusion entlang des Konzentrationsgradienten passieren. 
  • Hydrophile Stoffe benötigen Proteine, um die Zellmembran zu passieren. 
  • Diffusion beschreibt den Vorgang der gleichmäßigen Verteilung von Teilchen in einem geschlossenen System. Hierfür ist keine Energie notwendig. 
  • Osmose beschreibt den Diffusionsvorgang von Flüssigkeiten durch eine semipermeable Membran.
  • Der passive Stofftransport findet entlang eines Konzentrationsgefälles durch Carrier-Proteine oder Kanalproteine statt. Hierfür ist keine Energie notwendig.
  • Beim aktiven Stofftransport ist Energie notwendig. Hier werden zwei Typen unterschieden. 
  • Beim sekundär-aktiven Transport wird ein bestehender elektrochemischer Gradient genutzt, um Stoffe gegen einen Konzentrationsgradienten zu transportieren. 
  • Exozytose beschreibt den Stofftransport vom Intrazellularraum in den Extrazellularraum. 
  • Die Endozytose beschreibt den Stofftransport andersherum von Extrazellularraum in den Intrazellularraum. 
  • Es gibt zwei Typen der Endozytose: die Pinozytose und die Phagozytose.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Stofftransport

Mithilfe von Diffusion werden die verschiedenen Stoffe durch die Zellmembran transportiert. Der Stofftransport gehört zu den wichtigsten Aufgaben bzw. Funktionen der Biomembran.

In der Zellbiologie wird dabei zwischen hydrophoben und hydrophilen Stoffen unterschieden. Hydrophobe Stoffe (fettliebende Stoffe) können die Zellmembran problemlos passieren. Ihre Triebkraft ist der Konzentrationsgradient. Hydrophobe Stoffe diffundieren von der Seite, in der sie in hoher Konzentration vorliegen, durch Diffusion zum Ort mit der niedrigen Konzentration. Hydrophile Stoffe (wasserliebende Stoffe) benötigen Proteine, um die Zellmembran zu passieren. Das geschieht über passiven und aktiven Transport.

Beim Stofftransport wird zwischen aktivem und passivem Transport unterschieden. Beim passiven Transport handelt sich um einen Stofftransport entlang eines Konzentrationsgefälles ohne Energiezufuhr. Der passive Stofftransport kann über Kanal- oder Carrier-Proteine stattfinden. Für den Transport entgegen eines Konzentrationsgradienten muss Energie aufgewendet werden. Deswegen wird dieser Stofftransport auch als aktiver Transport bezeichnet. 

Ein Problem beim Stofftransport entsteht dadurch, dass ein Energieaufwand nötig wird, sobald Stoffe entgegen des Konzentrationsgefälles diffundieren sollen.

Finales Stofftransport Quiz

Frage

Was sind hydrophobe Stoffe?

Antwort anzeigen

Antwort

 Hydrophobe Stoffe sind fettliebende Stoffe. Sie können die Zellmembran problemlos entlang des Konzentrationsgradientej passieren.

Frage anzeigen

Frage

Wie passieren hydrophobe Stoffe die Zellmembran?

Antwort anzeigen

Antwort

Hydrophobe Stoffe diffundieren von der Seite in der sie in hoher Konzentration vorliegen durch Diffusion zum Ort mit der niedrigen Konzentration.

Frage anzeigen

Frage

Wie passieren hydrophobe Stoffe die Zellmembran?

Antwort anzeigen

Antwort

Hydrophobe Stoffe diffundieren von der Seite in der sie in hoher Konzentration vorliegen durch Diffusion zum Ort mit der niedrigen Konzentration.

Frage anzeigen

Frage

Was sind hydrophile Stoffe?

Antwort anzeigen

Antwort

 Hydrophile Stoffe sind wasserliebende Stoffe und benötigen Proteine um die Zellmembran zu passieren.

Frage anzeigen

Frage

Wie passieren hydrophile Stoffe die Zellmembran?

Antwort anzeigen

Antwort

Hydrophile Stoffe passieren die Zellmembran über passiven und aktiven Transport.

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Osmose?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Diffusionsvorgang von Flüssigkeit durch eine semipermeable Membran wird als Osmose bezeichnet.

Frage anzeigen

Frage

Was bedeutet semipermeabel?

Antwort anzeigen

Antwort

Semipermeabel bedeutet, dass z.B. die Zellmembran nur für spezifische Stoffe durchlässig (= semipermeabel) ist.

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Diffusion?

Antwort anzeigen

Antwort

Als Diffusion bezeichnet man die gleichmäßige Verteilung von Teilchen in einem abgeschlossenen System. Hierfür ist kein Energieaufwand für den Konzentrationsausgleich notwendig.

Frage anzeigen

Frage

Was ist verantwortlich für die Diffusion?

Antwort anzeigen

Antwort

Verantwortlich für die Diffusion ist die kinetische Energie der Teilchen bzw. die "Brownsche Molekularbewegung".

Frage anzeigen

Frage

Erkläre den passiven Transport kurz.

Antwort anzeigen

Antwort

Beim passiven Transport handelt sich um einen Stofftransport entlang eines Konzentrationsgefälles ohne Energiezufuhr. 

Frage anzeigen

Frage

Wie findet der passive Transport statt?

Antwort anzeigen

Antwort

Der passive Stofftransport kann über Kanal- oder Carrier-Proteine geschehen. Carrier sind auf spezifische Moleküle spezialisiert. Die Moleküle werden durch Carrier-Proteine von einer Seite der Membran auf die andere transportiert. Die Stoffe, die transportiert werden, strömen entlang des Konzentrationsgradienten durch den Transportkanal.

Frage anzeigen

Frage

Erkläre den aktiven Transport kurz.

Antwort anzeigen

Antwort

Beim aktiven Transport wird Energie benötigt für den Transport entgegen eines Konzentrationsgradienten.

Frage anzeigen

Frage

Welche zwei Arten des aktiven Transports gibt es?

Antwort anzeigen

Antwort

Primär aktiver Transport und sekundär aktiver Transport.

Frage anzeigen

Frage

Woher stammt die Energie beim primär aktiven Transport?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Energie stammt vom ATP.  Die Ionen werden dann mithilfe von Transport-ATPasen durch die Cytoplasmamembran gepumpt und gelangen so von der Seite der niedrigeren auf die Seite der höheren Konzentration.

Frage anzeigen

Frage

Was ist eine bekannte Anwendung des primär aktiven Transports?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Natrium-Kalium-Pumpe ist eine wichtige Anwendung. Hier werden, unter Verbrauch von ATP, drei positiv geladene Natrium-Ionen aus der Zelle hinaus und gleichzeitig zwei positiv geladene Kalium-Ionen in die Zelle hinein gepumpt. Diese Funktion ist wichtig für die Aufrechterhaltung des Ruhepotentials in den Nervenzellen (Neuronen).

Frage anzeigen

Frage

Erkläre den sekundär aktiven Transport kurz. 

Antwort anzeigen

Antwort

Beim sekundären aktiven Transport wird ein bestehender elektrochemische Konzentrationsgradient genutzt, um einen Stoff gegen sein Konzentrationsgefälle zu transportieren. 

Frage anzeigen

Frage

Wann spricht man von einem Symport?

Antwort anzeigen

Antwort

Findet der sekundär aktive Transport in die selbe Richtung statt, wird von einem Symport gesprochen.

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Zytose?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Zytose beschreibt die Transportvorgänge zwischen Zellen, aber auch innerhalb einer Zelle. Der Transport geschieht über Vesikel oder durch Verschmelzung von Membranen.

Frage anzeigen

Frage

Erkläre die Exozytose kurz.

Antwort anzeigen

Antwort

Die Exozytose beschreibt ein Stofftransport vom Zellinneren (Intrazellelular) in den Extrazellularraum. Die Stoffe werden in Transportvesikeln verpackt und verschmelzen mit der Zellmembran. Gelangen die Vesikel zur Zellmembran, verschmelzen sie dann mit der Zellmembran und können ihren Inhalt freisetzen.

Frage anzeigen

Frage

​Erkläre die Endozytose kurz.

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der Endozytose werden Moleküle vom Extrazellularraum in das Zellinnere aufgenommen. Die Endozytose geschieht über einen Einstülpungsvorgang in der Zellmembran.

Frage anzeigen

Frage

Welche zwei Typen der Endozytose gibt es?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Pinozytose und die Phagozytose.

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Pinozytose?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der Pinozytose werden Flüssigkeiten und darin gelöste Stoffe aus der Umgebung in das Innere der Zelle aufgenommen. Die Aufnahme geschieht über Vesikel.

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Phagozytose?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der Phagzytose werden größere Mikroorganismen aufgenommen. Hierbei schnüren sich auch Abschnitte der Zellmembran ins Zellinnere ab. Die Aufnahme erfolgt über Phagosomen.

Frage anzeigen
60%

der Nutzer schaffen das Stofftransport Quiz nicht! Kannst du es schaffen?

Quiz starten

Über 2 Millionen Menschen lernen besser mit StudySmarter

  • Tausende Karteikarten & Zusammenfassungen
  • Individueller Lernplan mit Smart Reminders
  • Übungsaufgaben mit Tipps, Lösungen & Cheat Sheets

Finde passende Lernmaterialien für deine Fächer

Hol dir jetzt die Mobile App

Die StudySmarter Mobile App wird von Apple & Google empfohlen.

Stofftransport
Lerne mit der Web App

Alle Lernunterlagen an einem Ort mit unserer neuen Web App.

JETZT ANMELDEN Stofftransport

Melde dich an für Notizen & Bearbeitung. 100% for free.