Aktivtransport bewegt Solute über eine Membran gegen ihr elektrochemisches Gefälle und erfordert direkte Energiezufuhr – typischerweise ATP-Hydrolyse.
Wichtige Merkmale
- Richtung: Niedrig → hohe Konzentration (bergauf).
- Energie: Primärer Aktivtransport nutzt ATP direkt (z. B. Na⁺/K⁺-ATPase, H⁺/K⁺-ATPase, Ca²⁺-ATPase, ABC-Transporter).
- Sekundärer Aktivtransport: Nutzt Energie, die in Ionengefällen gespeichert ist (z. B. Na⁺-Glucose-Cotransporter SGLT1, Na⁺/H⁺-Austauscher).
- Spezifität: Transporterproteine weisen Substratselektivität auf.
- Sättigbarkeit: Folgt Michaelis-Menten-Kinetik (Vmax, Km).
- Inhibierbarkeit: Kompetitive/nicht-kompetitive Inhibitoren (z. B. Ouabain für Na⁺/K⁺-ATPase).
Physiologische Beispiele
- Na⁺/K⁺-ATPase: Erhält Ruhepotential, Zellvolumen.
- Intestinaler/renalischer Glucoseabsorption (SGLT1/2).
- Magensäuresekretion (H⁺/K⁺-ATPase).
- Neurotransmitter-Reuptake (SERT, DAT, NET).
- Multidrug Resistance (P-Glykoprotein/ABCB1).
Gegenüberstellung mit passivem Transport
| Merkmal | Passiv (Diffusion/Facilitiert) | Aktiv |
|---|
| Energie | Keine (ΔG < 0) | ATP oder Ionengefälle |
| Richtung | Abwärtsgradient | Gegengradient |
| Rate vs. [S] | Linear (Diffusion) oder hyperbolisch | Hyperbolisch (sättigbar) |
Aktivtransport ist fundamental für zelluläre Homöostase, Nährstoffresorption, Signaltransduktion und Arzneimittelverteilung.
