Stofftransport durch Biomembranen

Vika18 · Anmeldungsdatum: 10.01.2011 Beiträge: 22

Meine Frage:
Hallo smile

Kann mir jemand beim Verständnis des Textes helfen ?

[...] Lipophile, auch größere Teilchen wie z.B. Benzol dagegen können deswegen leichter permeieren, weil sie sich durch Lipidschicht "hindurchlösen". Treibende Kraft der Permeation ist allein der Konzentrationsunterschied zwischen den beiden Seiten der Membran, der auch die Richtung der Permeation bestimmt. Das bedeutet, dass die Diffusion wenig selektiv ist. Die Zelle hat keine Möglichkeit Aufnahme und Abgabe zu steuern. Freie Diffusion kann deshalb im Stoffaustausch einer Zelle oder der Kompartimente keine bedeutende physiologische Rolle spielen.

Meine Ideen:
Bitte helft mir..., den Text mit "anderen" Worten wiederzugeben, damit ich meine Fragen zu beantworten kann.

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Erkläre dazu bitte ersteinmal die Begriffe "Diffusion", "Selektivität" und "Permeation".

Vika18 · Anmeldungsdatum: 10.01.2011 Beiträge: 22

Als Diffusion bezeichnet man die Eigenbewegung der Molekühlen in einer Flüssigkeit. Je höher die Temperatur der Flüssigkeit ist, umso intensiver die die Eigengewegung.

Permeation ist Diffusion kleiner bzw. lipophiler Moleküle.

lat. selektive = auswählen

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

soweit O.k.,
Permeation ist jedoch das Durchdringen oder Durchwandern eines Stoffes eigentlich durch einen Festkörper oder, wie in diesem Falle, durch eine Biomembran (permeare = durchdringen, durchwandern). Das gilt nicht nur für lipophile Stoffe oder kleine Moleküle.

Sagt dir der Begriff der "selektiven Permeabilität der Biomembran" etwas?

Vika18 · Anmeldungsdatum: 10.01.2011 Beiträge: 22

Jao, das nur ausgewälte Teilchen durch die Biomembran durchdringen können ?!

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Nun zu dem Text:

Die Biomemran einer Zelle ist also im Normalfall "selektiv permeabel", es kann also kein freier Stoffaustausch entsprechend dem Konzentrationsgefälle (also Diffusion) stattfinden. Der Stoffaustausch über die Membran wird von der Zelle "kontrolliert". Selbst kleine Stoffe wie Natrium können die Membran nicht "ohne Erlaubnis der Zelle" durchdringen.

Also ist die normale Folge davon, dass Wasser über die Membran diffundiert, um durch Verdünnung ein Konzentrationsgleichgewicht auf beiden Seiten der Membran zu erzeugen. Dieser Prozess heisst Osmose.

Nun gibt es aber Stoffe, für die das nicht gilt, da sie von den Fetten der Membran gelöst werden, also lipophil sind. Dabei spielt nicht die Grösse der Stoffe sondern allein ihre Eigenschaft der Fettlöslichkeit (lipophilie) die entscheidende Rolle.

Benzol ist nun unpolar und gehört damit eher zu den lipophilen Stoffen (es ist auch in organischen Lösungsmitteln wie Alkoholen löslich, jedoch schlecht in Wasser). Dadurch kann es von der Biomembran gelöst werden und die Zelle kann keinen Einfluss darauf nehmen.
Da es aber auch nicht völlig unlöslich in Wasser ist (nur schlecht löslich), wird es auch auf der intrazellulären Seite der Membran gelöst. Diese Wanderung von "aussen" über die Membran nach "innen" "gehorcht" nun den gesetzen der Diffusion, geht also so lange, bis die Konzentrationen auf beiden Seiten der Membran gleich sind.

Selbst, wenn die Zelle das Benzol "aktiv ausschleusen" könnte (was sie natürlich nicht kann), so würde es aufgrund seiner chemischen Eigenschaften (lipophilie) sofort wieder direkt durch die Membran hineinwandern, da durch das Ausschleusen die extrazelluläre Konzentration wieder zunähme.
Sie hat also keinen "Einfluss" auf die Diffusion solcher Stoffe, die selektive Permeabilität ist damit "aufgehoben".

Andere Stoffe, für die dieses zutrifft, sind z.B. Alkohole, Aldehyde, Ketone, Ether, Ester oder Aromaten (zu diesen gehört Benzol), die grosse Gruppe der sog. "organischen Lösungsmittel" also.

Ist das soweit verständlich?