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Pflanzenphysiologie > VL 2: Membrantransport > Flashcards

VL 2: Membrantransport Flashcards

1
Q

Exocytose

A
  • Transport von großen Molekülen oder Partikeln in den extrazellulären Raum
  • ein Vesikel fusioniert mit der Plasmamembran und entläasst den inhalt
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2
Q

Endocytose

A
  • Außenmembran faltet sich nach innen
  • fängt Material aus dem extrazellulären Bereich
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3
Q

Pflanzenmembranen und ihre Transportfunktioen

A
  • Diffusion
  • aktiver und passiver Transport
  • Kanäle
  • Carriers
  • Pumpen
  • Symport
  • Antiiport
  • Primär- und sekundäraktiver Transport
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4
Q

Flüssig-Mosaik-Membran Modell

A
  • Lipiddoppelschicht zur Trennung wässriger Milieus
  • amphipatische Eigenschaft der Lipide
  • Lipide: hydrophiler und hydrophober Anteil
  • Proteine: inenrhalb membran hydrophob, polare Anteile nach außen
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5
Q

Organisation der amphipatischen Lipidmoleküle in der Membrandoppelschicht

A
  • KH meistens Galaktose
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6
Q

Funktionen der Membran

A
  • Kompartimentierung
  • Selektive Permeabilität
  • Import/Export
  • Energieerzeugung
  • Wahrnehmung und Weiterleitung v. Signalen
  • Turgor
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7
Q

Kompartimentierung

A
  • Schaffunf von Reaktionsräumen
  • Vereinigung v. Reaktionspartnern und Trennung von unerwünschten Substanzen
  • Vermeidung nutzloser Zyklen und Möglichkeit v. gegenläufigen Prozessen
    • z.B. Stärkesynthes im Amyloplasten
    • gleichzeitig Glykolyse im Zytoplasma
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8
Q

Selektive Permeabilität

A
  • Aufnahme und Ausschleusen von Substanzen durch Membran
  • ergibt sich aus den verfügbaren Transportsystemen (integrale Membranproteinen)
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9
Q

Import/Export

A
  • von Mineralien und Ausschuss von Abfall Produkten
  • Transport von Metaboliten und Proteinen
  • anderer Materialtransport in Vesikeln
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10
Q

Energieerzeugung - Aufbau von Proteonengradienten

A
  • Umwandlung von Sonnenenergie in biologisch verwertbare Energie
  • ATP Gewinnung durch mitochondriale Respiration
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11
Q

Wahrnehmung und Weiterleitung von Signalen

A
  • Signaltransduktion
  • CA2+ Import/Export in Cytoplasma
  • Vermittlung von Signalen für Wachstum und Entwicklung auszubreiten
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12
Q

Turgor

A
  • positiver Druck auf die ZW
  • Struktur und Festigkeit der Pflanze
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13
Q

Permeabilität der Membran, welche Substanzen können passieren?

A
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14
Q

Diffusion gelöster Substanzen, Passiver Transport

A
  • Diffusion einer gelösten Substanz
    • Nettobewegung vom Bereich höherer zu dem Bereich niedriger Konzentration
    • entlang Konzentrationsgradienen
  • Diffusion zweier gelöster Substanzen
    • Membran nur durchlässsig für beide
    • jedes Molekül diffundiert entsprechend dem eigenen Konzentrationsgradienten
  • passiver transportm keine energie
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15
Q

Semipermeabilität - Osmose

A
  • Diffusion des Wasser über eine semipermeable Membran, wenn Membran nur für Lösungsmittel durchlässig ist = Passiver Transport
  • Dann fließt Wasser von der
    hypotonischen (mit weniger gelösten
    Stoffen) zur hypertonischen Lösung
    (mehr gelöste Stoffe)
  • Damit Verminderung des
    Konzentrationsunterschieds     des
    gelösten Stoffes
  • Zum Ausgleich der unterschiedlichen
    osmotischen Potentiale beider
    Lösunge    n
    Anstieg des Flüssigkeitsspiegels
    entgegen dem _hydrostatischen
    Dru_ck , in Pflanzen entgegen des
    Zellwanddrucks
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16
Q

Ermittlung der benötigten Energie für den Molekültransport gegen Konzentrationsgefälle

A

Speicherformen der Energie

  • Konzentrationsdifferenz –> chem. Potential
  • Ladungsdifferenz –> elektrisches Potential

elektrisches + chem. Potential = elektrochemisches Potential

Ionen diffundieren aufgrund ihrer Konzentrationsverhältnisse und der
elektrischen Potentialdifferenzen zwischen zwei Kompartimenten.
D.h. umgekehrt: Entgegen ihres Konzentrationsgradienten fließen Ionen nur durch Membranen, wenn eine entsprechende Spannung zwischen den Kompartimenten angelegt wird

17
Q

Membrantransportproteine

A
18
Q

Membranporen/Kanäle

A
  • Kanäle sind Membranporen
  • alpha-helikale Struktur
  • innere pore
    • geladene hydrophobe AS SK
    • selektiv
  • Bsp Kaliumkanal
19
Q

Unterschiede zwischen passivem Transport durch Diffusion und erleichterter Diffusion

A
  • schneller
  • definiert über Vmax: durch die begrenzte Anzahl an Transportern in der Membran
  • Spezifität
  • Öffnung kann kontrolliert werden –> “gatet channels” Kanalkonformation wechselt zwischen durchlässig (open gates) und nicht permeabel (closed)
20
Q

Modell eines spannungsabhängiigen (voltage-gated) K-Kanals in einer Pflanze

A
  • Tormechanismus - als Reaktion aus Änderungen des membranpotnetials öffnet und schließt sich das Tor des Kanale
  • Flaschenhals perfekte Größe für Kaliumionen
21
Q

Wasserkanäle - Aquaporine

A
  • hochselektiv für Wasser
  • keine Ionen können passiern
  • In Ergänzung zur einfachn Diffusion des Wassers durch die Membran
  • Porengrösse eng
  • größe des Wassermoleküls angepasst
22
Q

(!) Comparisoon od the 2 strategies of iron uptake used by plants to respond to iron deficiency

A
23
Q

phosphat transporter

A
24
Q

Carrierproteine

A
  • schleusen Moleküle durch eine Membran
  • nur in Richtung Konzentrationsgefälle
  • reversible Bindungsstellen
  • Interakktion mit Substrat erfolgt Konformationsänderung
  • Substratspezifisch
25
Q

Unterschied Kanal und Carrier

A
26
Q

Aktive Transporter/Pumpen

A

Primärtransporter

  • Protein unter Energieverbrauch Moleküle durch membran entgegen Konzentrationsgradient
  • z.B. für H+, Ca2+ und Na+/K+
  • Substanz wird unter Energieverbruach und ohne chemische Veränderung transportiert
  • Energie in Form von ATP

Sekundärtransporter

  • transportiert Substanzen
  • erforderliche E wird durch Aufbau eines Protonen/Ionen-Gradienten zur Verfügung gestellt
  • etablierter Protonengradient –> Sym- und Antiporter können andere Sunstanzen zusammen mit Protonen transportieren
27
Q

Primärtrasnorter - ATPasen/ATP-Synthase

A
  • in Mitochondiren und Chloroplasten
  • Aufbau Protonengradient
  • bildet ATP
28
Q

Primär und Sekundärtransporter

A

Eine Protonenpumpe sorgt für Transport über die Membran entgegen eines Konzentrationsgradientens: Dazu ist Energie erforderlich: ATPase Protonen werden aktiv heraustransportiert zum Aufbau dieses Protonengradienten.
Bei Rückfluss der Protonen wird Saccharose mitgenommen.

29
Q

Signifikanz Saccharose-Transporter Experiment

A
30
Q

(!) Folie 33

A
31
Q

Der Natrium/Kalium Transporter

A
  • primär aktiv
  • zwei mol K+ in die Zelle
  • drei mol Na+ aus die Zelle
  • alpha UE hydrolysiert ATP –> Energie für den Prozess
32
Q

Natrium/Kalium Pumpe Funktionsweise

A
33
Q

Beispile für sek. aktiven Transporter (Cotransporter)

A

Symporter

  • zwei Stoffe gleichzetig
  • dieselbe Richtung
  • vorheriger Einsatz Primärtranspoters erforderlich

Antiporter

  • zwei Stoffe in entgegengesetzter richtung
  • vorheriger Einsatz Primärtranspoters erforderlich

Energie wird durch Rückfluss der Protonen verbraucht. Energiefreisetzender Rücktransport erlaubt Kopplung des aktiven Transport einer zweiten Substanz

34
Q
A
35
Q

Weitere Funktionen der Membran-assoziierten Proteine

A
  • viele Membranproteine sind Enzyme
  • einige fungieren als Rezeptoren für chemische Nachrichten von anderen Zellen
    • Bindung messenger zue ienem Rezeptor kann Signaltransduktion bewirken
  • Membranlokalisierung optimiert Reaktionen/metabolsiche Prozesse
    • substrat channeling und organisation von Stoffwechsel
36
Q

Transport von Proteinen in Organellen

A
  • Ribosom: Proteinneusynthese
  • Sruktur definiert finalen Wirkort
  • spezifische Adresse innerhalb Proteinsequenz
  • Peptidtruktur am C-Terminus ist Sortierungssignal in die Vakuole
  • Signalpeptidqueqnezen erlauben, dass ein Protein wie invertase begonnen wird
  • vor Fertigstelung des Prtoeins wird Ribosom zum ER
37
Q

(!) Posttranslationaler Import von Proteinen in Plastiden

A

Pflanzenphysiologie (11 decks)

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