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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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 Verfasst am: 17. März 2014 22:52 Titel: Worauf beruht Diffusion? |
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Hallo zusammen!
Worin besteht der Prozess, der Teilchen einer bestimmten Art zum Ort niedriger Konzentration bewegt?
Thermische Bewegung ist ja unspezifisch und sorgt nicht dafür, dass sie in einem Teilchengemisch nur jene Teilchen die unterscheidlich verteilt sind, durch Diffusion einen Konzentrartionsausgleich schaffen. Ebenso kommt die Ladung der Teilchen nicht in Frage, oder?
Wenn man zum Beispiel eine Schale mit einer Lösung hätte, sagen wir mal Na+, K+ und Cl-, wobei die Anionen und Kationen allgemein gleich verteilt sind (kein Ladungsunterschied in der Lösung!), im linken Bereich der Lösung aber mehr Na+ Ionen vorliegen und um rechten mehr K+, würden sich die K+ und Na+ Ionen zum Ort niedriger Konzentration bewegen, richtig?
Dazu haben sie weder aufgrund thermischer Bwegeung einen Grund, noch wegen ihrer Ladung. (Ja, das Membranpotential wäre auch ein beispiel gewesen, irgendwie...)
Ist es allein die Größe eines Moleküls oder Ions, die in Kombination mit der thermischen Bewegung für eine Gleichverteilung sorgen?
(Wobei ich mir das wiederum bei der Osmose durch eine semipermeable Membran nicht so recht als Grund für die Diffusionsbewegung vorstellen kann)
Gruß,
Fexx
Ich habe die Forumssuche bemüht! Ich gebe zu, nicht alle Einträge gelesen zu haben - falls dort also die Antwort auf meine Frage vorkommen sollte, Asche auf mein Haupt...  |
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PaGe
Moderator
Anmeldungsdatum: 19.03.2007
Beiträge: 3549
Wohnort: Hannover
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| Verfasst am: 17. März 2014 23:26 Titel: |
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Schau dir mal meine Erläuterungen zur Diffusion und Osmose im Glossar an.
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Die deutsche Rechtschreibung ist Freeware, du darfst sie kostenlos nutzen. Aber sie ist nicht Open Source, d. h., du darfst sie nicht verändern oder in veränderter Form veröffentlichen. |
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 18. März 2014 16:56 Titel: |
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Hallo PaGe!
Deinen Artikel zur Osmose habe ich bisher nicht gefunden, aber deine Erläuterungen zur Diffusion (http://www.bioboard.de/topic,6289,-glossar%3A-diffusion.html)habe ich mir angeschaut. Allerdings erklärst du dort die unspezifische Diffusion (wenn ich das richtig verstehe) also die Ausbreitung von Teilchen durch ihre (thermische) Eigenbewegung.
Das beantwortet nicht, warum sich in einem inhomogenen Gemisch aus verschiedenen Teilchen Teilchen unterschiedlicher Art so weit durchmischen, dass die Konzentrationen der veschiedenen Teilchen überall in der Lösung gleich sind, sondern nur warum sich beliebige Teilchen zum Ort mit insgesamt weniger Teilchen bewegen.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Wenn man zum Beispiel eine Schale mit einer Lösung hätte, sagen wir mal Na+, K+ und Cl-, wobei die Anionen und Kationen allgemein gleich verteilt sind (kein Ladungsunterschied in der Lösung!), im linken Bereich der Lösung aber mehr Na+ Ionen vorliegen und um rechten mehr K+, würden sich die K+ und Na+ Ionen zum Ort niedriger Konzentration bewegen, richtig?
Dazu haben sie weder aufgrund thermischer Bewegung einen Grund, noch wegen ihrer Ladung. |
Ich lese auch oft, die treibende Kraft der Diffusion sei hier die Vergrößerung der Entropie. Das ist meiner Meinung nach aber keine Erklärung für das Phänomen, sondern nur eine Beschreibung.
Was ist die Erklärung?
Vielleicht missverstehe ich aber auch noch etwas ganz grundlegendes...
Gruß,
Fexx |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 18. März 2014 20:25 Titel: |
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Die Beschreibung des Diffusionsprozesses ist die beobachtbare Teilchenbewegung, die zum Konzentrationsausgleich führt, also zum thermodynamischen Gleichgewicht. In diesem Begriff steckt eigentlich auch schon die (modale) Erklärung: "Thermo" beschreibt die thermische "Ausbreitung" der Teilchen, "dynamisch" beschreibt, dass es sich um einen "bewegten" Prozess handelt.
Im Zuge der thermischen Bewegung der Teilchen, die wir in flüssigen Lösungen als "Brownsche Molekularbewegung" sehen oder sichtbar machen, hat jedes Teilchen eine statistisch, also mehr oder weniger "zufällig" gerichtete Eigenbewegung. Nehmen wir nun dein Beispiel: Auf der "rechten Seite" deiner Flüssigkeit haben wir -sagen wir mal- 10 Teilchen eines Stoffes in Lösung, auf der "linken Seite" aber 1000, dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen "von links nach rechts" "wandert" 100fach grösser als die Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen "nach links" "wandert". Es bewegen sich auch trotz des Konzentrationsunterschiedes Teilchen "nach links", es sind jedoch über die Summe der Teilchen recht wenige, verglichen mit denen, die sich "nach rechts" bewegen. Dadurch kommt es zu einer Nettobewegung von "links nach rechts". Solange ein Konzentrationsunterschied vorhanden ist, bestehen auch verschiedene Wahrscheinlichkeiten für die Richtung der Bewegung, wenn das thermodynamische Gleichgewicht erreicht ist, bewegen sich statistisch genausoviele Teilchen "von rechts nach links" wie von "links nach rechts", aber noch immer bewegen sich die Teilchen.
Nun kann es sein, dass es Kräfte gibt, die ein Teilchen von der Diffusion abhalten, wie es z.B. bei Teilchen verschiedener Ladung auf zwei Seiten einer semipermeablen Membran der Fall ist, die nur für eines dieser Teilchen durchlässig ist. Die "Abstossung" des anders geladenen Teilchen verändert die Statistik: Die Wahrscheinlichkeit, dass sich Teilchen nun durch die für sie durchlässige Membran bewegen, sinkt, es "wandern" also weniger Teilchen netto. Selbstverständlich bewegen sich die Teilchen noch immer fleissig hin und her, aber mit einer anderen statistischen Gesetzmässigkeit.
Nun kann man von einer wässrigen Lösung sowohl sagen, dass das Wasser das Lösungsmittel ist, als auch dass das Wasser ein gelöster Stoff ist. Damit "strebt" auch Wasser nach einem Konzentrationsausgleich. Wenn sich also ein Teilchen auf der einen Seite einer (für alle Stoffe ausser Wasser) nicht-durchlässigen Membran in höherer Konzentration als auf der anderen Seite befindet, so können diese Teilchen nicht wandern. Gehen diese Teilchen nun mit dem Wasser eine thermodynamische Wechselwirkung ein, so kann man aufgrund der thermischen Bewegung der Wassermoleküle einen Nettostrom von Wasser beobachten. Dieses Ereignis wird durch den Begriff der Osmose beschrieben.
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RNA?- just another nucleic acid? |
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PaGe
Moderator
Anmeldungsdatum: 19.03.2007
Beiträge: 3549
Wohnort: Hannover
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| Verfasst am: 18. März 2014 20:32 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Hallo PaGe!
Deinen Artikel zur Osmose habe ich bisher nicht gefunden, aber deine Erläuterungen zur Diffusion (http://www.bioboard.de/topic,6289,-glossar%3A-diffusion.html)habe ich mir angeschaut. Allerdings erklärst du dort die unspezifische Diffusion (wenn ich das richtig verstehe) also die Ausbreitung von Teilchen durch ihre (thermische) Eigenbewegung.
Das beantwortet nicht, warum sich in einem inhomogenen Gemisch aus verschiedenen Teilchen Teilchen unterschiedlicher Art so weit durchmischen, dass die Konzentrationen der veschiedenen Teilchen überall in der Lösung gleich sind, sondern nur warum sich beliebige Teilchen zum Ort mit insgesamt weniger Teilchen bewegen. |
Da die Teilchenbewegungen unabhängig voneinander ist, kannst du dir erst einmal nur die Teilchenbewegung eines Stoffes anschauen. Nur weil Stoff B in hoher Konzentration vorkommt, hindert dies ja Stoff A nicht daran sich in die Richtung zu bewegen. Und wenn du das bei einem inhomogenen Stoffgemisch für zwei Stoffe betrachtest, kommt bei beiden eine Gleichverteilung heraus. Und danach bewegen sich die Teilchen auch weiter, du siehst aber kein Unterschied sofern du nicht einzelne Teilchen "markierst".
edit:
Die Begriffe sind im Glossar Cytologie. Das Wesentliche hast du aber schon erfasst.
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Die deutsche Rechtschreibung ist Freeware, du darfst sie kostenlos nutzen. Aber sie ist nicht Open Source, d. h., du darfst sie nicht verändern oder in veränderter Form veröffentlichen. |
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 19. März 2014 00:00 Titel: |
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Danke für eure Antworten PaGe und jörg!
| jörg hat Folgendes geschrieben: |
Im Zuge der thermischen Bewegung der Teilchen, die wir in flüssigen Lösungen als "Brownsche Molekularbewegung" sehen oder sichtbar machen, hat jedes Teilchen eine statistisch, also mehr oder weniger "zufällig" gerichtete Eigenbewegung. Nehmen wir nun dein Beispiel: Auf der "rechten Seite" deiner Flüssigkeit haben wir -sagen wir mal- 10 Teilchen eines Stoffes in Lösung, auf der "linken Seite" aber 1000, dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen "von links nach rechts" "wandert" 100fach grösser als die Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen "nach links" "wandert". |
Okay, ich glaube so langsam verstehe ich meinen Denkfehler:
Ich hatte mir die Diffusionskraft bezogen auf ein einzelnes Teilchen vorgestellt und das diese größer sei, wenn ein großer Konzentrationsunterschied vorliegt, sich das einzelne Teilchen also schneller in Rochtung der niedrigeren Konzentration bewegt, als wenn diese nicht da wäre. Das war natürlich ein Irrtum.
Es ist also alles reine Statistik, die Teilchen bewegen sich alle völlig unabhängig davon, welche Konzetrationen wo vorliegen. Es gibt dementsprechend keine Diffusionskraft in dem Sinne, dass sie die Bewegung eines Teilchens oder Teilchen einer Art beeinflusst, sondern andersherum: Der Fluss der Teilchen macht die Diffusionskraft aus.
Dementsprechend fließen Teilchen auch nicht schneller über eine semipermeable Membran, wenn ein großer Konzentrationsunterschied dieser Teilchen zwischen den beiden Membranseiten vorliegt. Es fließen lediglich mehr Teilchen pro Zeitienheit über die Membran als bei einem geringen Unterschied.
Antiporter die auf dem Prinzip basieren, dass ein Konzentrationsunterscheid von Teilchen ausgenutzt wird (und kein Ladungsunterschied), würden also deshalb besser funktionieren als hypothetische Antiporter, die keine Teilchen ,die Teil eines Konzetrationsgefälles sind, benutzen, weil auf erstere statistisch gesehen Häufger ein Teilchen der "richtigen Art" mit der standartmäßigen Bewegungsenergie trifft und sie diese dann nutzen können. Jedes andere Teilchen besäße zwar die gleiche kinetische Energie, allerdings treffen andere Teilchen einer Art einfach zu selten auf den Transporter, als das es sich für diesen lohnen würde deren Energie zu nutzen.
Es sei denn es handelte sich um einen unspezifischer Antiporter, der jedes auf ihn treffend Teilchen zum Antiport eines anderen benutzen könnte. Gibt es solche?
(Vermutlich ja nicht, da die ja alles mögliche in die Zelle lassen würden, aber rein hypothetisch wäre ein solch unspezieifscher Antiporter der effektivste überhaupt, oder? Es stünde schließlich immer ein Teilchen zur vefügung, dessen Energie zum Transport eines anderen ausgenutzt werden könnte.)
Aber noch etwas: Gibt es überhaupt Antiporter, die nur einen Konzentrationsunterschied und keinen Ladungsunterscheid aufbauen? Da würden ja eigentlich Poren reichen, die die Teilchen schlicht nur in einer Rchtung passieren lassen. Schon würde sich völlig ohne Energieaufwand ein Konzentrationsunterschied aufbauen.
Ist das soweit richtig?
Gruß,
Fexx |
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PaGe
Moderator
Anmeldungsdatum: 19.03.2007
Beiträge: 3549
Wohnort: Hannover
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| Verfasst am: 19. März 2014 00:52 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Okay, ich glaube so langsam verstehe ich meinen Denkfehler:
Ich hatte mir die Diffusionskraft bezogen auf ein einzelnes Teilchen vorgestellt und das diese größer sei, wenn ein großer Konzentrationsunterschied vorliegt, sich das einzelne Teilchen also schneller in Rochtung der niedrigeren Konzentration bewegt, als wenn diese nicht da wäre. Das war natürlich ein Irrtum.
Es ist also alles reine Statistik, die Teilchen bewegen sich alle völlig unabhängig davon, welche Konzetrationen wo vorliegen. Es gibt dementsprechend keine Diffusionskraft in dem Sinne, dass sie die Bewegung eines Teilchens oder Teilchen einer Art beeinflusst, sondern andersherum: Der Fluss der Teilchen macht die Diffusionskraft aus.
Dementsprechend fließen Teilchen auch nicht schneller über eine semipermeable Membran, wenn ein großer Konzentrationsunterschied dieser Teilchen zwischen den beiden Membranseiten vorliegt. Es fließen lediglich mehr Teilchen pro Zeitienheit über die Membran als bei einem geringen Unterschied. |
Soweit ist alles richtig
Die folgende Passage, verstehe ich nicht ganz:
| Zitat: | | ..., würden also deshalb besser funktionieren als hypothetische Antiporter, die keine Teilchen ,die Teil eines Konzetrationsgefälles sind, benutzen, weil auf erstere statistisch gesehen Häufger ein Teilchen der "richtigen Art" mit der standartmäßigen Bewegungsenergie trifft und sie diese dann nutzen können. |
Bei einem Antiport wird ja häufig ein Konzentrationsgefälle eines Stoffs aufgebaut, indem ein ander Gradient genutzt wird (sekundär aktiv).
| Zitat: | | Jedes andere Teilchen besäße zwar die gleiche kinetische Energie, allerdings treffen andere Teilchen einer Art einfach zu selten auf den Transporter, als das es sich für diesen lohnen würde deren Energie zu nutzen. |
Verstehe ich auch nicht.
| Zitat: | Es sei denn es handelte sich um einen unspezifischer Antiporter, der jedes auf ihn treffend Teilchen zum Antiport eines anderen benutzen könnte. Gibt es solche?
(Vermutlich ja nicht, da die ja alles mögliche in die Zelle lassen würden, aber rein hypothetisch wäre ein solch unspezieifscher Antiporter der effektivste überhaupt, oder? Es stünde schließlich immer ein Teilchen zur vefügung, dessen Energie zum Transport eines anderen ausgenutzt werden könnte.) |
Die gibt es in der Form mE nicht. Transporter funktionieren ja immer so, dass durch bestimmte WW die WW innerhalb des Transporters verändert werden, sodass das Substrat durch den Transporter geschoben wird. Und selbst Poren sind in der Regel sehr spezifisch und können z.B. Na+ von K+ unterscheiden. "Unspezifisch" wäre ein Loch in der Membran. Das würde aber bedeuten, dass die Zelle "ausläuft". Killerzellen zerstören durch solche Porine Zellen.
| Zitat: | | Aber noch etwas: Gibt es überhaupt Antiporter, die nur einen Konzentrationsunterschied und keinen Ladungsunterscheid aufbauen? Da würden ja eigentlich Poren reichen, die die Teilchen schlicht nur in einer Rchtung passieren lassen. Schon würde sich völlig ohne Energieaufwand ein Konzentrationsunterschied aufbauen. |
Interessante Frage, die ich mir vor einiger Zeit auch mal gestellt hatte. Im wässrigen Medium sind viele Teilchen Ladungsträger, da nur diese sich gut lösen. Hydrophobe Stoffe diffundieren ja einfach durch die Membran. Da bräuchtest du nicht einmal ein Transporter.
Glukose ist ladungsneutrales Teilchen, auch wenn es polar ist. Bei den Transportern gibt es wohl auch einen Transportweg in die andere Richtung, sodass sich irgenwann ein Gleichgewicht einstellt oder der Transporter "einfriert". Da stellt sich die Frage, weshalb es im Zuge der Evolution nicht doch zu solch einem Transporter gekommen ist (oder wir ihn nur noch nicht entdeckt haben).
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Die deutsche Rechtschreibung ist Freeware, du darfst sie kostenlos nutzen. Aber sie ist nicht Open Source, d. h., du darfst sie nicht verändern oder in veränderter Form veröffentlichen. |
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 09. Apr 2014 20:36 Titel: |
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Ich habe mich tatsächlich etwas umständlich ausgedrückt, ich versuche es noch einmal.
In einem Teilchengemisch bewegen sich die Teilchen aufgrund der thermischen Energie im System.
Ein Antiporter nutzt nun diese Energie um eine energieaufwändige "Reaktion" ablaufen zu lassen (z.B den Transport gegen ein Ladungsgefälle).
Da jedem Teilchen des Systems die gleiche thermische Energie innewohnt, könnte ein Antiporter prinzipiell jedes Teilchen zur Bereitstellung der Energie nutzen. Dennoch sind die Antiporter immer mehr oder weniger speziefisch, da sonst unkontrollierter Stoffaustausch stattfinden würde. Ein Antiporter muss also Spezifizität einerseits gewärleisten, andererseits müssen trotzdem genug "passende" Teilchen zur Verfügung stehen, deren thermische Energie der Antiporter für seine Aufgabe verwenden kann. Deshalb benutzten Antiporter eben Teilchen, von denen viele im Medium auf der richtigen Seite der Membran) vorhanden sind.
Ist das soweit richtig?
Ich fürchte ja noch nicht so ganz. (Deshalb wollte ich es auch noch einmal aufschrieben...)
Gruß,
Fexx |
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Daniel35
Anmeldungsdatum: 10.09.2012
Beiträge: 511
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| Verfasst am: 09. Apr 2014 23:45 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Ich habe mich tatsächlich etwas umständlich ausgedrückt, ich versuche es noch einmal.
In einem Teilchengemisch bewegen sich die Teilchen aufgrund der thermischen Energie im System.
Ein Antiporter nutzt nun diese Energie um eine energieaufwändige "Reaktion" ablaufen zu lassen (z.B den Transport gegen ein Ladungsgefälle).
Da jedem Teilchen des Systems die gleiche thermische Energie innewohnt,
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Die Energie der Teilchen des Systems folgt einer Gaußverteilung und ist keineswegs gleichverteilt.
Ansonsten sind deine Erklärungen nicht wirklich stichhaltig. Die Spezifität hat mit der Struktur zutun, nicht mit der Konzentration. |
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 10. Apr 2014 01:24 Titel: |
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| Daniel35 hat Folgendes geschrieben: | | Fexx hat Folgendes geschrieben: | Ich habe mich tatsächlich etwas umständlich ausgedrückt, ich versuche es noch einmal.
In einem Teilchengemisch bewegen sich die Teilchen aufgrund der thermischen Energie im System.
Ein Antiporter nutzt nun diese Energie um eine energieaufwändige "Reaktion" ablaufen zu lassen (z.B den Transport gegen ein Ladungsgefälle).
Da jedem Teilchen des Systems die gleiche thermische Energie innewohnt,
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Die Energie der Teilchen des Systems folgt einer Gaußverteilung und ist keineswegs gleichverteilt.
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Okay. Ich wollte eigentlich nur sagen, dass die thermische Energie eines Teilchens im System nicht von seiner Art abhängt. So besitzen Moleküle einer Art die gleiche thermische Energie wie andere Moleküle im selben System. Auf die Normalverteilung bezogen bedeutete das, dass die thermische Energie der Moleküle X ebenso einer Normalverteilung folgt wie die thermische Energie der Moleküle Y im selben System.
Ist das dann richtig?
| Zitat: | | Die Spezifität hat mit der Struktur zutun, nicht mit der Konzentration. |
Die Struktur bedingt die Spezifität, ja. Aber der Grund, warum sich eine Spezifität des Antiporters in einem physiologischen System evolviert hat, hängt doch letztlich von der Konzentration der "passenden" Teilchen ab. Es macht ja keinen Sinn, solche Teilchen als Träger für den Transportmechnaismus eines Antiporters zu benutzen die kaum oder gar nicht im Medium vorliegen. Für den Natrium-Protonen Antiporter macht es nur deshalb Sinn, für Natrium speziefisch zu sein, weil hier ein Gradient vorliegt. Und diese Spezifität wird dann natürlich durch die Strultur des Trasnporters realisiert, klar.
Aber - und das hatte PaGe ja schon beantwortet - sind die bekannten Antiporter ja solche, die einen elektrochemischen Gradienten aufbauen und auch eine solchen für den Antiport nutzen. Wenn es tatsächlich (so weit bekannt) keine Antiporter gibt, die lediglich ein Konzentrationsgefälle nutzen, erübrigen sich viele Fragen.
Gruß,
Fexx |
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PaGe
Moderator
Anmeldungsdatum: 19.03.2007
Beiträge: 3549
Wohnort: Hannover
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| Verfasst am: 10. Apr 2014 12:58 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Okay. Ich wollte eigentlich nur sagen, dass die thermische Energie eines Teilchens im System nicht von seiner Art abhängt. So besitzen Moleküle einer Art die gleiche thermische Energie wie andere Moleküle im selben System. Auf die Normalverteilung bezogen bedeutete das, dass die thermische Energie der Moleküle X ebenso einer Normalverteilung folgt wie die thermische Energie der Moleküle Y im selben System.
Ist das dann richtig? |
Jein. Es liegen zwar Normalverteilungen vor und die Energie der Teilchen sollte auch gleich sein. Allerdings spielt für die thermische Bewegung (als Geschwindigkeit betrachtet) auch noch die Masse eine große Rolle. Deshalb diffundiert Wasserstoff zum Beispiel viel schneller als Sauerstoff.
| Zitat: | | Die Struktur bedingt die Spezifität, ja. Aber der Grund, warum sich eine Spezifität des Antiporters in einem physiologischen System evolviert hat, hängt doch letztlich von der Konzentration der "passenden" Teilchen ab. Es macht ja keinen Sinn, solche Teilchen als Träger für den Transportmechnaismus eines Antiporters zu benutzen die kaum oder gar nicht im Medium vorliegen. Für den Natrium-Protonen Antiporter macht es nur deshalb Sinn, für Natrium speziefisch zu sein, weil hier ein Gradient vorliegt. Und diese Spezifität wird dann natürlich durch die Strultur des Trasnporters realisiert, klar. |
Du hast insofern recht, dass sich nur Antiporter in der Evolution durchsetzen können, die auch eine sinnvolle Funktion erfüllen. Aber gerade beim Natrium-Protonen-Antiporter siehst du die Sache mE falsch. Der Protonengradient wird dort in der Regel erst aktiv aufgebaut, damit Natriumionen hineintransportiert werden können. Der Protonengradient wird also genutzt und liegt keineswegs bereits vor.
Und selbst im Darm, wo Glukose mit Natriumionen mittels Symport aufgenommen wird, muss vor aktiv die Natriumionenkonzentration in den Darmzellen gesenkt werden, damit der Symport funktioniert.
| Zitat: | | Aber - und das hatte PaGe ja schon beantwortet - sind die bekannten Antiporter ja solche, die einen elektrochemischen Gradienten aufbauen und auch eine solchen für den Antiport nutzen. Wenn es tatsächlich (so weit bekannt) keine Antiporter gibt, die lediglich ein Konzentrationsgefälle nutzen, erübrigen sich viele Fragen. |
Das verstehe ich nun nicht. Eventuell liegt es auch daran, dass meines Erachtens so etwas wie ein beständiger Gradienten in der Natur gar nicht geben kann. Es muss immer Energie aufgewendet werden, um diesen aufrecht zu erhalten, denn in der Zelle müsste die Konzentration ja durch den Antiport beständig steigen, bis man den Ausgleich erreicht hat.
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 11. Apr 2014 01:28 Titel: |
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| PaGe hat Folgendes geschrieben: | | Fexx hat Folgendes geschrieben: | Okay. Ich wollte eigentlich nur sagen, dass die thermische Energie eines Teilchens im System nicht von seiner Art abhängt. So besitzen Moleküle einer Art die gleiche thermische Energie wie andere Moleküle im selben System. Auf die Normalverteilung bezogen bedeutete das, dass die thermische Energie der Moleküle X ebenso einer Normalverteilung folgt wie die thermische Energie der Moleküle Y im selben System.
Ist das dann richtig? |
Jein. Es liegen zwar Normalverteilungen vor und die Energie der Teilchen sollte auch gleich sein. Allerdings spielt für die thermische Bewegung (als Geschwindigkeit betrachtet) auch noch die Masse eine große Rolle. Deshalb diffundiert Wasserstoff zum Beispiel viel schneller als Sauerstoff.
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Das stimmt natürlich, aber ich habe ja extra von der Energie der Teilchen geschrieben und nicht von deren Geschwindigkeit. 
| Zitat: | Du hast insofern recht, dass sich nur Antiporter in der Evolution durchsetzen können, die auch eine sinnvolle Funktion erfüllen. Aber gerade beim Natrium-Protonen-Antiporter siehst du die Sache mE falsch. Der Protonengradient wird dort in der Regel erst aktiv aufgebaut, damit Natriumionen hineintransportiert werden können. Der Protonengradient wird also genutzt und liegt keineswegs bereits vor.
Und selbst im Darm, wo Glukose mit Natriumionen mittels Symport aufgenommen wird, muss vor aktiv die Natriumionenkonzentration in den Darmzellen gesenkt werden, damit der Symport funktioniert.
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Auch hier gebe ich dir grundsätzlich recht. Aber dennoch scheint es mir warscheinlicher, dass sich der Natrium-Protonen-Antiporter deshalb in vielen Bereichen evolviert hat, weil in diesen bereits ein enspsrechender Natrium-Gradient aufgrund anderer Gegebenheiten geschaffen und aufrechterhalten wurde. Egal, was diese Gegebenheiten sein mochten.
Natürlich ist das die Frage nach der Henne und dem Ei, aber so herum scheint es mir plausibler. Wie die Anreicherung eines (zukünftigen) Liganden zustande kommt spielt für die Evolution des Antiporters ja keine Rolle, nur ob er da ist und aiufrecht erhalten wird oder nicht.
Das das alles so zusammenhängt, dass durch Mechanismus A der Gradient aufgebaut wird, welcher durch Mechnismus B dann wiederum genutzt wird, mögen wir heute aus der Vogelperspektive in seinem Gesamtuzsammenhang sehen, aber dennoch sind diese Mechansimen ja höchstwarscheinlich nicht parallel entstanden.
| Zitat: | | Du hast insofern recht, dass sich nur Antiporter in der Evolution durchsetzen können, die auch eine sinnvolle Funktion erfüllen. |
Genau das wollte ich ursprünglich auch nur aussagen. "Sinnvolle Funktion" bedeutet dann eben, dass der Ligand zahlreich vorliegt um den einen effektiven Antiport gewährleisten zu können.
| Zitat: | | Das verstehe ich nun nicht. Eventuell liegt es auch daran, dass meines Erachtens so etwas wie ein beständiger Gradienten in der Natur gar nicht geben kann. Es muss immer Energie aufgewendet werden, um diesen aufrecht zu erhalten, denn in der Zelle müsste die Konzentration ja durch den Antiport beständig steigen, bis man den Ausgleich erreicht hat. |
Stimmt, das habe ich wirklich nicht bedacht. Es exisitieren ja viele bloße Konzetrationsunterscheide in Organsimsen, die zwar mit elektrochemischen Gradienten einhergehen mögen, aber trotzdem vorhanden sind (an der Nervenzelle zum beispiel...).
Das war ein Brett vor dem Kopf. Aus dem selben Grund verschiebe ich das weitere Denken jetzt auch mal auf später.
Vielen Dank schonmal für die Antworten!
Gruß,
Fexx |
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PaGe
Moderator
Anmeldungsdatum: 19.03.2007
Beiträge: 3549
Wohnort: Hannover
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| Verfasst am: 11. Apr 2014 11:58 Titel: |
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Aber Nervenzellen investieren auch Unmengen an Energie, um den Gradient aufrechtzuerhalten. Ein Toter hat meines Erachtens nach wenigen Stunden kein Membranpotential mehr.
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