Was ist passiver Verkehr?
Passiver Transport ist die Bewegung von Molekülen durch eine durchlässige Membran, ohne dabei chemische Energie zu verbrauchen. Es spielt eine Schlüsselrolle in einer Reihe von biologischen Prozessen, indem es dem Körper ermöglicht, Nährstoffe und Abfallstoffe in die Zellen und aus diesen heraus zu transportieren, ohne dafür Energie verbrauchen zu müssen. Diffusion, Osmose und erleichterte Diffusion sind Beispiele für passive Transportmittel, die Menschen in verschiedenen Umgebungen im gesamten Körper in Aktion sehen können.
Die Diffusion spiegelt die Tendenz wider, dass sich Moleküle ausbreiten, wenn sie Raum dazu haben. In einem klassischen Beispiel strömen Sauerstoffmoleküle aus der sauerstoffreichen Umgebung außerhalb der Zellen in die sauerstoffarme Umgebung hinein und diffundieren über die Zellmembran. Die Diffusion ermöglicht es Molekülen, sich von Gebieten mit hoher Anzahl zu Orten mit niedriger Anzahl zu bewegen. Zellen müssen keine Energie aufwenden, um die Moleküle zu bewegen, da sie sich von selbst durch die Membran drücken.
Strukturen in der Zellmembran unterstützen bei der erleichterten Diffusion den Prozess. Einige Moleküle passen möglicherweise nicht auf natürliche Weise durch die Membran. Sie könnten einen Ionenkanal entlang wandern, eine Struktur in der Membran der Zelle, durch die größere Moleküle und Ionen passieren können. Sie können auch an Trägerproteine binden. Diese Proteine schließen sich an und wirken wie Schlüssel, um die Zellmembran zu öffnen und einem Molekül den Eintritt zu ermöglichen.
Osmose ist eine andere Form des passiven Transports. Es ist eng mit der Diffusion verwandt, bezieht sich jedoch spezifisch auf Wasser und nicht auf irgendwelche Moleküle. Wasser bewegt sich über eine Membran, wenn das Salzgleichgewicht über die Membran ungleich ist. Das Wasser wandert von einer Seite mit einer geringen Salzkonzentration zu einer Seite mit einer hohen Konzentration, um die Verteilung durch Verdünnen der hypertonischen oder salzigeren Seite auszugleichen. Sobald die beiden Seiten der Membran mit ähnlichen Salzkonzentrationen isotonisch sind, hört das Wasser auf, sich zu bewegen.
Passiver Transport kann Gefahren für den Körper haben. Gefährliche Moleküle können möglicherweise die Zellmembran passieren, weil sie klein genug sind oder sie ähneln Chemikalien, für die die Zelle eine Verwendung hat. Sobald sie sich im Inneren befinden, können sie die Zelle beschädigen, sie entführen und zur Produktion von Schurkenproteinen zwingen oder andere Probleme verursachen.
Menschen können den passiven Transport bei der Arbeit sowohl außerhalb als auch innerhalb des Körpers beobachten. Beispielsweise wird die Diffusion häufig für Techniken wie die Herstellung von Agarplatten zur Erforschung von Mikroorganismen verwendet. Der Forscher kann Antibiotika in einen Bereich der Platte abgeben und sich darauf verlassen, dass sie im gesamten Gel diffundieren und sich von dem Bereich entfernen, in dem sie hoch konzentriert sind. Ebenso kann Osmose in wissenschaftlichen Experimenten eine Rolle spielen, bei denen Menschen Wasser über eine Membran bewegen müssen, indem sie das Salzgleichgewicht auf beiden Seiten verändern.