[Campbell Biology P.181] Aquaporine sind entscheidend für den schnellen Wassertransport durc... | Practice Question

Aquaporine sind entscheidend für den schnellen Wassertransport durch Zellmembranen. Basierend auf dem Text schließen Aquaporine Hydroniumionen H3O+ aus, erlauben aber den Durchtritt von Glycerin einem dreikohlenstoffhaltigen Alkohol und Wasser H2O , obwohl H3O+ in der Größe näher an Wasser liegt als Glycerin. Was ist die wahrscheinlichste Grundlage für diese selektive Permeabilität?

  • A: Aquaporine wählen Moleküle hauptsächlich basierend auf ihrer genauen Molekülgröße aus und lassen nur Moleküle passieren, die kleiner als H3O+ sind.
  • B: Das hydrophobe Innere des Aquaporinkanals stößt geladene Ionen wie H3O+ ab, während es ungeladene polare Moleküle wie Wasser und Glycerin passieren lässt.
  • C: Aquaporine besitzen eine spezifische Bindungsstelle für Wasser und Glycerin, aber nicht für H3O+.
  • D: Die Selektivität beruht hauptsächlich auf dem Energieaufwand, der für den H3O+-Transport erforderlich ist und den Aquaporine nicht bereitstellen.

Explanation

Der Text impliziert, dass das hydrophobe Innere der Lipiddoppelschicht geladene Moleküle behindert. Aquaporine sind, obwohl sie einen hydrophilen Kanal bilden, hochselektiv. Der Ausschluss geladener Ionen wie H3O+, während ungeladene polare Moleküle Wasser, Glycerin passieren dürfen, selbst wenn sie größer sind, deutet darauf hin, dass die inneren Eigenschaften des Kanals so gestaltet sind, dass sie Ladungen abstoßen, möglicherweise durch spezifische Aminosäurereste, die die Pore auskleiden und ungünstig mit geladenen Spezies interagieren, wodurch nur ungeladene polare Moleküle passieren können.