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.
| Vorgang | Braucht Energie | Beispiel |
|---|---|---|
| Einfache Diffusion | Nein | Sauerstoff gelangt in die Zellen |
| Erleichterte Diffusion | Nein | Glukose gelangt über Transporter hinein |
| Osmose | Nein | Wasser strömt in die Zellen oder hinaus |
| Aktiver Transport | Ja | Natrium-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).