Transportvorgänge, bei denen die Zelle die Transportrichtung bestimmt, werden als aktive Transportvorgänge bezeichnet. Dabei kann die Zelle Stoffe entgegen ihres Konzentrationsgefälles transportieren.
Um dir den Energiebedarf des aktiven Transports zu erklären, habe ich eine Grafik vorbereitet. Die Abbildung zeigt einen Behälter mit blauen Teilchen, die ein Konzentrationsgefälle von links nach rechts bilden.
Die rote Kurve stellt die Konzentration der blauen Teilchen (y-Achse) in Abhängigkeit von ihrem Ort im Behälter (x-Achse) dar. Wie du siehst sinkt die Konzentration, d. h. die Anzahl der Teilchen (pro Volumeneinheit) von links nach rechts. Es herrscht also ein Konzentrationsgefälle von links nach rechts.
In einem Konzentrationsgefälle ist Energie gespeichert. Diese Energie führt zur Diffusion der Teilchen entlang des Konzentrationsgefälles, also von links nach rechts.
Teilchen auf der linken Seite bewegen sich also ohne einen Energiebedarf von links nach rechts. Die Zelle wird hier durch das fröhliche Strichmännchen dargestellt und braucht nix zu machen, also keine Energie aufzuwenden, um den Transport durchzuführen.
Aktive Transportvorgänge
Da sich Teilchen nicht von selbst einem Konzentrationsgefälle entgegen diffundieren können, muss hier die Zelle mit Energie nachhelfen. In der Abbildung muss das traurige Strichmännchen auf der rechten Seite dem Teilchen einen Schub geben, damit es dem Konzentrationsgefälle entgegen rollt, sich also nach links bewegt.
Aktive Transporte benötigen Energie und werden allesamt durch spezielle Carrierproteine durchgeführt. Eine prominente (d. h. berühmte) Klasse von aktiven Carriern sind die Ionen-Pumpen. Sie sind in der Lage Ionen wie H+, Na+ und K+ entgegen ihres Konzentrationsgefälles in die Zelle oder aus ihr heraus zu transportieren.