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Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - Marlene Furtwängler - 04.02.2020
Ihr Lieben, ich würde gerne beginnen ein paar Grundlagen zu erarbeiten. Es dürfen gerne alle mitmachen, nur die Fortgeschrittenen möchte ich bitten den "Anfängern" mit Fragen weiter zu helfen und NICHT vorzusagen.
Habt ihr Lust zu schreiben was ihr vom Thema Transport durch die Zellmembran verstanden habt und wiedergeben könnt?
Erste Frage dazu:
Wie ist die Zellmembran aufgebaut und welche Aufgaben hat sie?
Ganz viele liebe Grüße
Marlene
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - sabinebrams - 04.02.2020
Sehr gute Idee... Danke schön. Und so am Anfang kann ich auch noch "Senf" hinzugeben:
Eine Zellmembran (Zell- und Kernmembran sind gleich aufgebaut) besteht aus einer doppelten Lipidschicht, die wasserverträglichen Köpfchen zeigen nach außen, die wasserunverträglichen Schwänzchen zeigen nach innen gegeneinander. Dazwischen sitzen Carrier (Träger), die verschiedene Stoffe durch die Zellmembran (zur Zelle hin und aus der Zelle heraus) transportieren können.
Viele Grüße,
Sabine
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - christine111 - 04.02.2020
Und in der Zellmembran liegen Ionenkanäle, die bestimmte Ionen durchlassen. Damit kann reguliert werden, welche Ionen in die Zelle aufgenommen werden und welche aus der Zelle ausgeschieden werden. Manchmal ist hierzu eine Ionenpumpe nötig, die Energie verbraucht. Durch die Ionenkanäle kann der Säure- Basen- Haushalt aufrecht erhalten werden und die Erregungsleitung funktionieren bei Nerven, Muskeln und dem Herz.
Liebe Grüße
Christine
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - katha_w - 04.02.2020
Zum Aufbau ist das super von euch beiden!
Dann schubs ich euch mal Fragen zu...
Funktioniert der Transport durch die Membran nur mit Carrierproteinen/ Ionenkänalen oder gibt es da noch andere Prinzipien, die für den Transport in/aus der Zelle verantwortlich sind?
Und zum zweiten Teil der Aufgabe...
Wozu braucht die Zelle die Membran? Also was für Aufgaben hat die Membran?
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - Marlene Furtwängler - 05.02.2020
SUPER DANKESCHÖN ihr Lieben!
Dann füge ich mal zusammen:
Aufbau der Zellmembran
doppelte Lipidschicht
die wasserverträglichen Köpfchen zeigen nach außen
die wasserunverträglichen Schwänzchen zeigen nach innen gegeneinander.
Dazwischen sitzen Carrier (Träger), die verschiedene Stoffe durch die Zellmembran (zur Zelle hin und aus der Zelle heraus) transportieren können.
in der Zellmembran liegen Ionenkanäle, die bestimmte Ionen durchlassen.
regulieren welche Ionen in die Zelle aufgenommen und welche ausgeschieden werden
Manchmal ist hierzu eine Ionenpumpe nötig, die Energie verbraucht.
Durch die Ionenkanäle kann der Säure- Basen- Haushalt aufrecht erhalten werden und die Erregungsleitung funktionieren bei Nerven, Muskeln und
dem Herz.
Weiterführende Fragen von Katha:
Funktioniert der Transport durch die Membran nur mit Carrierproteinen/ Ionenkänalen oder gibt es da noch andere Prinzipien, die für den Transport in/aus der Zelle verantwortlich sind?
Und zum zweiten Teil der Aufgabe...
Wozu braucht die Zelle die Membran? Also was für Aufgaben hat die Membran?
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - christine111 - 05.02.2020
Die Zellmembran grenzt das Zellinere vom Äußeren ab und schützt damit die Zellorganellen vor schädigenden Einflüssen.
Durch sie wird der Stoffaustausch von innen nach außen und von außen nach innen ermöglicht.
Und die Zellen können über die Zellmembran miteinander kommunizieren (das waren die Gap junctions, oder?).
Als weitere Transportprinzipien fallen mir noch Diffusion und Osmose ein. Da wird es jetzt aber schon eng bei mir.
Beides dient dazu, dass sich Konzentrationen ausgleichen entlang dem Konzentrationsgefälle, also vom Ort der höheren Konzentration zum Ort der geringeren Konzentration. Hierbei "wandert" der gelöste Stoff, also z.B. die Ionen. Bei der Osmose "wandert" das Lösungsmittel zum Ausgleich, also z.B. Wasser, um eine höhere Albuminkonzentration auf der anderen Seite auszugleichen. Das ist der osmotische Druck.
Und dann bin ich sowas von raus...
Danke für die angeschubsten Fragen Katha!
Liebe Grüße,
Christine
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - katha_w - 05.02.2020
Liebe Christine,
ich finde du hast Diffusion und Osmose sehr gut erklärt!
Wovon hängt es denn ab ob der gelöste Stoff wandert oder das Lösungsmittel? Also warum kommt es zur Diffusion und ein anderes mal zur Osmose?
Liebe Grüße,
katha
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - christine111 - 06.02.2020
Könnte es sein, dass die Osmose nur durch eine semipermeable Membran stattfindet und dabei die gelösten Teilchen nicht durch die Membran passen und deshalb nur das Lösungsmittel diffundiert?
Ich hoffe, da kann jemand die richtige Erklärung geben.
Liebe Grüße,
Christine
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - Marlene Furtwängler - 06.02.2020
Ihr Lieben, DANKESCHÖN das läuft ja prima...
Ich lasse dann zuerst Katha nochmal den Vortritt oder überhaupt den Fortgeschrittenen hier noch weiter helfen zu können...
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - katha_w - 06.02.2020
(06.02.2020, 09:48)christine111 schrieb: Könnte es sein, dass die Osmose nur durch eine semipermeable Membran stattfindet und dabei die gelösten Teilchen nicht durch die Membran passen und deshalb nur das Lösungsmittel diffundiert?
Ich hoffe, da kann jemand die richtige Erklärung geben.
Liebe Grüße,
Christine
Liebe Christine,
du bist auf dem richtigen Weg!
Ich glaube du kommst selbst noch auf die komplett richtige Erklärung...magst du es selber nochmal probieren? Die Grundlagen von Osmose und Diffusion hast du ja super erklärt. Schau dir doch deine Definitionen nochmal an und überlege wo genau der Unterschied besteht wenn wir davon ausgehen, dass beide Prinzipien wirken, wenn wir uns mit einer Zellmembran beschäftigen...(ich hoffe ich hab jetzt nicht zu viel verraten
)Liebe Grüße!
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - Marlene Furtwängler - 10.02.2020
Liebe Katha, magst du hier noch vervollständigen?
Es fehlen auch noch die Aufgaben der Zellmembran...
Ich würde dann nochmal alles zusammenfassen.
Parallel würde ich gerne wissen, ob jedem klar ist warum/wie/weshalb die Teilchen wandern und wo im Körper man diese Prinzipien beobachten kann (außer natürlich direkt an der Zelle)
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - christine111 - 10.02.2020
Liebe Marlene,
ich fand die letzten Fragen von Katha total spannend, habe auch versucht, eine Antwort in den Büchern zu finden, aber warum einmal der gelöste Stoff wandert und einmal das Lösungsmittel, das ist mir noch nicht ganz klar.
Liebe Grüße,
Christine
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - katha_w - 10.02.2020
ok dann mach ich gleich noch die Lücken liebendgern zu. Ich bin nur gerade unterwegs, aber gleich zuhause.
Bis gleich und liebe Grüße,
katha
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - sabinebrams - 10.02.2020
Wirkliches Wissen fehlt mir leider, aber ich habe eine Vermutung: liegt es vielleicht am osmotischen Druck und am Konzentrationsgefälle, wer wohin wandert? Der Körper versucht ja immer ein Gleichgewicht in allen flüssigkeitsgefüllten Räumen herzustellen
LG
Sabine
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - katha_w - 10.02.2020
Ich glaub für das bessere Verständnis fasse ich auch nochmal zusammen und bring das mal ein bisschen in Struktur.
Wie ist die Zellmembran aufgebaut?
Die Zellmembran besteht aus einer Lipid-Doppelschicht, deren hydrophile (wasseranziehende) Köpfe nach außen und lipophilen (fettlöslichen) Schwänze nach innen (ineinander verschränkt) zeigen.
Auf der Oberfläche befinden sich Membranrezeptoren, welche verschiedene Botenstoffe, wie Hormone oder Neurotransmitter erkennen oder benachbarte Zellen identifizieren können.
In die Zellmembran sind außerdem verschiedene Proteine eingelagert oder durchdringen sie vollständig und dienen dem Transport von Stoffen. Diese werden unterschieden in:
Tunnelproteine
Ionenkanäle / -pumpen
Carrier-Proteine
Der grundsätzliche Aufbau der Membran sowie die eingelagerten Transportproteine dienen der selektiven Permeabilität (selektive Durchlässigkeit) der Zellmembran zum Stoffaustausch.
Aus dem Aufbau kann man die Funktion also die Aufgaben größtenteils ableiten.
Die Aufgaben sind im Wesentlichen:
Schutz der Zellorganellen vor schädigenden äußeren Einflüssen
Stoffaustausch zwischen Zellinnerem und der Umgebung
und damit auch Aufrechterhaltung des inneren Milieus
sowie Kommunikation
Dann machen wir uns mal in Richtung Diffusion und Osmose auf...
Christine hat ja bereits sehr schön erklärt, dass sich Stoffe in einem Lösungsmittel entlang eines Konzentrationsgefälles verteilen.
Sprich die Teilchen wandern vom Ort der höheren zum Ort der niedrigeren Konzentration. Dies nennen wir Diffusion.
Entscheidend dafür, ob ein Stoff die Zellmembran mittels Diffusion passieren kann, sind folgende Faktoren:
Molekülgröße (Teilchengröße)
Fettlöslichkeit
elektrische Ladung
das Vorhandensein von passenden Carriermolekülen
kleine Moleküle wie Wasser, Sauerstoff und Kohlendioxid können die semipermeable Membran aufgrund ihrer geringen Größe problemlos entlang des Konzentrationsgefälles durchwandern. Große Moleküle wie die meisten Proteine durchdringen die Membran nicht.
Je fettlöslicher ein Stoff ist desto leichter passiert dieser ebenfalls die Membran, da der Hauptanteil die innere lipophile (fettanziehende) Schicht ist.
Geladene Teilchen, also Ionen können aufgrund ihrer Ladung nicht von alleine durch die Membran.
Für alle Stoffe die draußen bleiben müssen, ist es also wichtig ob ein passendes Transportmolekül zur Verfügung steht. Hier kommen die Tunnelproteine, Ionenkanäle/-pumpen und Carrier-Proteine ins Spiel.
Dann haben wir aber immer noch einen Rest an Stoffen, der die Membran trotzdem nicht durchdringen kann. Und hier spielt das Prinzip der Osmose eine entscheidene Rolle.
Wir haben den Fall, dass wir auf beiden Seiten der Membran unterschiedliche Konzentrationen von Stoffen haben. Dieser Stoff kann die Membran nicht durchdringen. Also wandert in diesem Fall das Lösungsmittel durch die Membran, um doch wieder ein Gleichgewicht der Konzentrationen herzustellen. Die Kraft die von der Stoffkonzentration auf das Lösungsmittel ausgeübt wird, nennt man osmotischen Druck.
Ich hoffe ich hab es anschaulich genug erklärt. Wenn nicht liebe Christine, dann frag doch bitte nochmal nach, weil dies wirklich für viele Vorgänge im Körper ein ganz wichtiges Prinzip ist, das dir auch später bei Erkrankungen das Leben einfacher macht, wenn du es verstanden hast.
Ganz liebe Grüße,
katha
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - christine111 - 11.02.2020
Dankeschön, liebe Katha!
Das hast Du super gut erklärt! Und jetzt habe auch ich es verstanden... 
Liebe Grüße,
Christine
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - katha_w - 11.02.2020
Sehr gern! Schön, dass ich helfen konnte.
Wollen wir noch mal kurz sammeln wo diese Prinzipien im Körper vorkommen?!
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - christine111 - 11.02.2020
Diffusion müsste beim Gasaustausch in der Lunge eine Rolle spielen, also bei der Aufnahme von Sauerstoff und der Abgabe von Kohlendioxid sowie bei der Zellatmung (Abgabe von Sauerstoff an die Zelle und Aufnahme von Kohlendioxid aus der Zelle).
Wenn die Diffusionsstrecke verlängert ist, dann kommt es zu Ateminsuffizienz.
Bei der Blut- Hirn- Schranke müsste es sich auch um Diffusion handeln.
Osmose liegt im Wasser- und Elektrolythaushalt und der Niere vor. Die Niere kann dadurch einen ausgeglichenen Wasserhaushalt aufrechterhalten und Flüssigkeit zurückgewinnen.
Ich weiß nicht, ob das zu weit hergeholt ist, aber durch die Osmose kann auch der Blutdruck aufrecht erhalten werden, weil durch die Niere das ADH freigesetzt wird, was dazu führt, dass Wasser aus dem Primärharn rückresorbiert wird.
Bei der Erregung von Nervenzellen liegt auch Diffusion vor.
Liebe Grüße,
Christine
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - sabinebrams - 11.02.2020
Super schöne und ausführliche Erklärung, liebe Katha, für mich sind allerdings einige neue Begrifflichkeiten vorhanden, mit denen ich mich etwas schwertue - wahrscheinlich fehlen mir einfach noch einige Skripte... Ich bin hier erst einmal raus und werde mich verstärkt meinem aktuellen Skript zuwenden.
Ich hoffe, dass ich doch etwas aus dem Kurs Anfang März mitnehmen kann und nicht völlig überfordert sein werde.
LG
Sabine
RE: Grundlagen für den AHA-Kurs 2020 - Filtration, Diffusion, Osmose - katha_w - 11.02.2020
Dankeschön ihr beiden!
Liebe Sabine, welche Begrifflichkeiten fehlen dir denn? Vielleicht lässt sich das ja auch ganz fix klären, damit auch du wieder voll im Bilde bist.
Liebe Grüße