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Lexikon der Neurowissenschaft: aktiver Transport

aktiver Transport, E active transport, allgemein ein Stofftransport aus einem Bereich niedriger Konzentrationen zu einem hoher Konzentrationen; in der Zellbiologie ein unidirektionaler Transport von Ionen (z.B. Na+, K+, Ca2+ und H+) und Metaboliten (z.B. Zucker, Aminosäuren) durch eine Biomembran (Membran) gegen einen Konzentrationsgradienten. Er führt zu einer Anreicherung der transportierten Substanz und erfordert definitionsgemäß Energie, die meist durch die Hydrolyse von ATP (Adenosintriphosphat) bereitgestellt wird. Aktiver Transport ist u.a. Grundlage für die Entstehung und Aufrechterhaltung des Membranpotentials bzw. für die Wiederherstellung des Ruhepotentials nach einem Aktionspotential. Am aktiven Transport sind spezifische Transportproteine (Translokatoren) beteiligt. 1) primärer aktiver Transport ( siehe Abb. 1 ): unidirektionaler Transport von anorganischen Ionen. Bestuntersuchtes Beispiel ist die Na+-K+-ATPase (Natrium-Kalium-Pumpe), die dafür sorgt, daß die intrazelluläre Konzentration an Na+-Ionen niedrig bleibt (<10 mmol/l), die Konzentration an K+-Ionen dagegen einen relativ hohen und konstanten Wert zwischen 120 und 160 mmol/l behält. 2) sekundärer aktiver Transport ( siehe Abb. 2 ): Transport von Metaboliten, wofür ebenfalls spezielle Transportproteine existieren (katalysierte Diffusion), die jedoch nur den gemeinsamen Durchtritt eines dieser Moleküle zusammen mit z.B. einem Na+-Ion erlauben. Diese Art des Cotransports (Symport) bedient sich also sekundär des mit Hilfe des primären aktiven Transports aufgebauten Konzentrationsgradienten, z.B. für Na+-Ionen. Zwar verbraucht dieser Cotransport keine unmittelbare Energie, aber das anschließende Hinauspumpen der Na+-Ionen über die Na+-K+-ATPase ist wiederum energieabhängig. Membrantransport, passiver Transport.



aktiver Transport

Abb. 1:
primärer aktiver Transport
(Natrium-Kalium-Pumpe):
Die unterschiedlichen geometrischen Symbole sollen die Veränderungen in der Tertiärstruktur des Translokators andeuten.



aktiver Transport

Abb. 2:
sekundärer aktiver Transport:
1 Natrium-Kalium-ATPase,
2 Translokator für Cotransport von Na+ und Glucose

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