Hier nur in aller gebotenen Kürze eine Übersicht über die Bewegung von Teilchen im Körper, die sog.
Molekularbewegung.
Zellen nehmen Nährstoffe auf und geben Produkte, Abfallstoffe und andere Substanzen ab. Das geschieht teilweise ohne Energieverbrauch, teilweise aber auch mit.
Wir erinnern uns an die Zellwand mit ihren Poren. Diese sorgt dafür, dass Stoffe ausgesucht nach der jeweiligen Notwendigkeit die Zellmembran durchdringen können (selektiv permeabel).
Wie geschieht das? Osmose, Diffusion und aktiver Transport
- 1.Osmose: Wanderung von Wasser durch eine selektiv permeable Membran aus einer schwächer konzentrierten in eine stärker konzentrierte Lösung.
Lösungen sind Flüssigkeiten, in der sich eine gelöste Substanz in einem Lösungsmittel (im Körper meist Wasser) befindet. Befindet sich zwischen verschieden stark konzentrierten Lösungen eine Zellmembran, so wird der Durchtritt größerer gelöster Teilchen verhindert.
Kleine Wassermoleküle aber können passieren; sie tun dies ohne Energieverbrauch so lange, bis beide Lösungen gleich konzentriert sind. (Man spricht hier auch vom osmotischen Druck. Dieser ist umso größer, je unterschiedlicher die Konzentration der Lösungen beidseits der trennenden Membran ist.)
Wasserpotential ist das Bestreben des Wassers, durch Osmose eine Membran zu passieren. In einer hoch konzentrierten Lösung ist das Wasserpotential klein, in einer schwächer konzentrierten Lösung hingegen hoch. Deshalb wird Wasser vom Ort der geringeren Konzentration zum Ort der höheren gedrückt. - 2.Diffusion: Ausbreitung einer Substanz aus einem Bereich hoher Konzentration in einen Bereich mit einer geringen. Durch Diffusion verteilen sich die Teilchen (Moleküle) gleichmäßiger. Diese Bewegung kommt ebenfalls ohne Energieverbrauch aus. Der Unterschied zur Osmose ist, dass sich bei der Diffusion die gelösten Moleküle bewegen und verteilen, nicht die Flüssigkeit.
- 3.Aktiver Transport: Unter Energieverbrauch wird eine Substanz stärker angereichert. Die Proteine in der Zellwand transportieren eine Substanz unter Energieverbrauch (das meint der Begriff aktiv) von einer Seite der Substanz auf die andere. Dies kann, wenn die Situation es erfordert, auch gegen ein Konzentrationsgefälle erfolgen. (Und gegen ein Konzentrationsgefälle funktioniert das eben nicht passiv, sondern nur unter Einsatz von ATP, also durch Verbrauch von Energieträgern.)
Dazu ein kurzes Beispiel: Obwohl in der Zelle mehr Teilchen eines Stoffes gelöst sind als außerhalb, kann es vorkommen, dass die Zelle, um funktionieren zu können, eine noch höhere Konzentration dieser Teilchen benötigt. In so einem Fall werden aktiv aus der Umgebung der Zelle (also aus dem Extrazellularraum) diese Teilchen wieder in die Zelle hinein geholt — eben entgegen des herrschenden Konzentrationsgefälles.
