Pumpen
Molekulare Pumpen sind transmembrane Proteine, die selektiv unter Energieverbrauch (ATP-Spaltung, Lichtabsorption, Redox-Reaktion) Moleküle durch die Membran transportieren oder andere energieverbrauchende Prozesse tätigen.
Je nach Art des Energieverbrauchs können drei Arten von molekularen Pumpen unterschieden werden:
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ATP-betriebene Pumpen (ATPasen): Enzyme, die ATP hydrolysieren und die dabei frei werdende Energie für den aktiven Transport, die Geißelbewegung, die Kontraktion von Muskelzellen oder die Chromosomenbewegung bei der Zellkernteilung verwenden.
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Lichtbetriebene Pumpen: Membranproteine, die die Lichtenergie für einen Stofftransport über die Zellmembran ausnutzen. Beispiele sind Bakteriorhodopsin (H+-Transport) oder Halorhodopsin (Cl--Transport).
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Elektronenbetriebene Pumpen: Proteine der mitochondrialen Atmungskette, die, angetrieben durch Elektronenfluss, Protonen in den Intermembranraum pumpen. Dabei werden die Elektronen über eine in der Membran gebundene Redoxkette auf O2 übertragen.
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Abb.1 Vereinfachte schematische Funktionsweise einer molekularen PumpeDownload bei ChemgaMedia  |
Der Transport durch Pumpen erfolgt entweder elektrogen (unter Ladungstrennung) (z.B. H+-ATPase, Ca2+-ATPase, Na+/K+-ATPase) oder elektroneutral (z.B. H+/K+-Antiport-ATPase, Na+/H+-Antiport-ATPase).
