am Puls Biologie 5, Arbeitsheft

11 Ordnung des Lebendigen Aquaporine transportieren Wasser Der Wassertransport durch Zellmembranen kann über Kanalproteine, die Aquaporine, erfolgen. Die Aquaporine formen einen wasserleitenden Kanal durch die sonst nur mäßig wasserdurchlässige Membran vieler Pflanzenund Tierzellen. Beim Menschen ermöglichen Aquaporine unter anderem die Regulierung des Wasserhaushalts in der Niere, in den roten Blutzellen, in der Augenlinse und im Gehirn. Ein Fehler bei der Funktion dieser Proteine löst Krankheiten wie eine Form des Diabetes, den grauen Star (Katarakt) oder Gehörverlust aus. Aquaporine lassen nur Wassermoleküle hindurch, verhindern aber, dass die Zelle Nährstoffmoleküle, Salz-Ionen oder Wasserstoff-Ionen verliert. Obwohl diese Kanäle so feinporig sind, dass nur eine Kette einzelner Wassermole- küle hindurchpasst (Abb.13), erreichen Aquaporine die erstaunlich hohe Wasserleitfähigkeit von bis zu drei Milliar- den Wassermolekülen pro Sekunde und Kanal. Eine 10 x 10 cm große Membran mit eingebetteten Aquaporinen kann somit etwa einen Liter Wasser in einer Sekunde transportieren. Ordne den Wassertransport in den Aquaporinen den dir bekannten Transportvorgängen zu. Begründen deine Meinung. Vergleiche den Bau und die Funktion von Tunnelproteinen, wie den Aquaporinen, und Carriern. Berechne die Anzahl der Aquaporine, die notwendig ist, um die im Text beschriebene Wassertransport- leistung zu erbringen. Hinweis: Eine wichtige Maßeinheit der Chemie ist das so genannte Mol. Ein Mol enthält 6 × 10 23 Wassermoleküle; 1 Mol Wasser hat eine Masse von 18 Gramm. hydrophiler Innenbereich hydrophober Außenbereich Wassermoleküle Abb.13: Durchtritt von Wasser W 1  W 2  W/E 3  Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv