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Die Zellmembran und wie Stoffe sie passieren

Hier lernen, dann am Patienten üben.

Jede Zelle ist von einer dünnen Membran umgeben, die entscheidet, was hineinkommt und was draußen bleibt. Diese Kontrolle hält das Zellinnere ganz anders als die umgebende Flüssigkeit.

Aufbau

Die Membran ist eine Doppelschicht aus Phospholipiden mit eingelagerten Proteinen. Kleine fettlösliche Moleküle wie Sauerstoff und CO2 passieren leicht, während Ionen und Glukose Proteinkanäle oder Transporter brauchen.

Diffusion und Osmose

Bei der Diffusion bewegen sich Stoffe ohne Energieverbrauch von hoher zu niedriger Konzentration. Osmose ist die Bewegung von Wasser durch die Membran zu der Seite mit mehr gelösten Teilchen.

Aktiver Transport

Pumpen verbrauchen Energie (ATP), um Stoffe gegen ihr Gefälle zu bewegen. Die Natrium-Kalium-Pumpe befördert Natrium hinaus und Kalium hinein und erhält so die elektrische Ladung, die Nerven und Muskeln brauchen.

Vesikel

Große Teilchen gelangen durch Endozytose hinein, wenn die Membran sie umschließt, und durch Exozytose hinaus. So fressen weiße Blutkörperchen Bakterien und so geben Zellen Hormone ab.

VorgangBraucht EnergieBeispiel
Einfache DiffusionNeinSauerstoff gelangt in die Zellen
Erleichterte DiffusionNeinGlukose gelangt über Transporter hinein
OsmoseNeinWasser strömt in die Zellen oder hinaus
Aktiver TransportJaNatrium-Kalium-Pumpe

Am Krankenbett

Osmose erklärt die Wahl der Infusion: Isotone Kochsalzlösung bleibt außerhalb der Zellen, während ein rascher Abfall des Natriums im Blut Wasser in die Nervenzellen zieht und sie anschwellen lässt. Insulin treibt Kalium in die Zellen, deshalb wird es bei hohem Kalium eingesetzt.

Passende Anleitungen

Von Making Synapses verfasst. Themenreferenz: OpenStax, Anatomy and Physiology 2e (kein Text übernommen).