Transporter and Transport Proteins Types – Biological Membranes

00:00 Ich habe Ihnen jetzt verschiedene Transportsysteme beschrieben und ich möchte Ihnen nun ein paar Begrifflichkeiten näher bringen, die zum Verstehen wichtig sind. Der erste Begriff ist, was wir als Uniport bezeichnen. Ein Uniport beinhaltet die Bewegung eines Moleküls in eine Richtung.

00:17 Die GLUTs, über die ich zum Beispiel gesprochen habe, transportieren Glukose in die Zelle, also ein Molekül bewegt sich in eine Richtung. Ein Symport ist ein Transportsystem, das zwei Moleküle in eine Richtung bewegt. Ich habe sie hier nicht mit aufgezeigt, aber es gibt Systeme, die mehrere Moleküle verschiedener Typen einschleusen, wie die hier gezeigten A und B. Ich sollte anmerken, dass manche Leute den Begriff Symport, s-y-m anstelle von 's-y-n verwenden, aber beide bezeichnen dieselbe Sache. Zuletzt gibt es noch den Antiport. Ein Antiport ist, wie der Name schon sagt, ein System, das zwei Moleküle in entgegengesetzte Richtungen bewegt. Das war was wir bei der Natrium-Kalium-ATPase gesehen haben und das ist auch der Fall bei dem Natrium-Calcium-Transportsystem. Zusätzlich zu diesen Begrifflichkeiten hier, gibt es noch zwei weitere, die ich ansprechen möchte. Erstens: Wenn die Bewegung der Moleküle zu einer Nettoveränderung der Ladung führt, wie wir es bei der Natrium-Kalium-ATPase gesehen haben, beschreiben wir dieses System als elektrogen, das heißt es entsteht ein elektrisches Gefälle. Führt die Bewegung zu keiner Veränderung der Ladung, wie zum Beispiel bei der Bewegung von Glukose durch die Membran, wird die Nettobewegung als elektroneutral beschrieben.

01:31 Vorhin habe ich über Proteine gesprochen, die an der Kontrolle der Bewegung von Ionen durch Zellmembranen beteiligt sind. Jetzt möchte ich ein wenig mehr über einige dieser Proteine sagen. Also zunächst einmal sind Trägerproteine Proteine, wie die Natrium-Kalium-ATPase die ich beschrieben habe, die bestimmte Moleküle ergreifen und durch die Membran bewegen. Es handelt sich typischerweise entweder um aktiven Transport oder erleichterte Diffusion, aber sie stellen keine Öffnungen in der Zellmembran dar.

01:57 Eine bemerkenswerte Gruppe von Proteinen, die spezifisch die Bewegung bestimmter Ionen ermöglichen, sind die sogenannten Ionenkanalproteine, auf die ich früher schon hingewiesen habe, aber ich möchte nun ein wenig mehr über diese Proteine sagen. Ionenkanalproteine sind auf Diffusion angewiesen, das heißt, sie haben keinen, zum Beispiel, aktiven Transport, aber die Zelle hat Ionenkanalproteine, weil diese, wie ich schon sagte, bestimmten Ionen erlauben sich durch die Membran zu bewegen. Dies geschieht zum Beispiel, bei der Bewegung von Natrium in eine Nervenzelle, die ich schon beschrieben habe. Die Bewegung von Natrium in eine Nervenzelle geschieht, weil sich ein Ionenkanalprotein öffnet und dem Natrium das Bewegen in die Zelle ermöglicht. Nun, ein einfaches System wie dieses ist unglaublich leistungsfähig, weil die Öffnung, die ich beschrieben habe, eine Diffusion ermöglicht und Diffusion geschieht extrem schnell. Aus diesem Grund können die Ionenkanalproteine eine große Veränderung der Ionenkonzentration ermöglichen, als Ergebnis eines sehr einfachen Vorgangs. Nun, Ionenkanalproteine müssen wirklich kontrolliert werden, denn wenn sie nicht kontrolliert werden kann sich das Ionenmilieu zu drastisch verändern, und wir haben solche Folgen schon gesehen oder davon gehört, in Bezug auf den osmotischen Druck und und so weiter. Die Kontrolle von Ionenkanalproteinen ist etwas, das ich weiter diskutieren möchte.