Gastbeitrag: Wasserfilter Aquaporine

Wasserfilter Aquaporine

Wasserfilter Aquaporine

Begriffe wie Osmose oder halbdurchlässige Membran haben schon viele gehört. Was aber bedeutet das genau? Wie gelangt Wasser in die Zelle und wie wird dieser Prozess genau vom Körper geregelt. Wasser ist das kleinste bestehende Molekül und hat verschiedene Eigenschaften, die der Körper in den Griff bekommen muss.

“Tiki Taka” der Wassermoleküle nach dem Grotthuß-Mechanismus

Die Osmose ist das streben des ungesättigten hin zum gesättigten Flüssigkeit und ist nur ein Teil der komplexen Aufgabe. Gleichzeitig spielen die Wassermoleküle ähnlich wie die Spieler vom FC Barcelona eine Art „Tiki Taka“ mit den Protonen und erzeugen damit eine große Leitfähigkeit gegenüber normalen Ionen in wässrigen Lösungen. (Das nennt man den Grotthuß-Mechanismus) Aquaporine kommen daher die Schlüsselrolle beim Tanz der Wassermoleküle durch Zellwände unseres Körpers zu und wirken wie ein Hightech Wasserfilter.

Aquaporine: Wasserkanal

In Computersimulationen ist es gelungen den Verlauf der Wassermolekühle durch die Zellmembran darzustellen und die Funktionsweise zu verstehen. Dabei spielt Aquaporine eine entscheidende Rolle. Aquaporine sind Proteine. Diese bilden einen Kanal durch die sonst absolut undurchlässige Membran der Zelle. Gleichzeitig sind diese Proteine zuständig dafür, dass Zellen auf Grund des osmotischen Drucks keinen Schaden nehmen. Aquaporine kommen gleichermaßen beim Menschen, Pflanzen und Tieren vor.

Aquaporine-Modell nach Peter Agre

Aquaporine-Modell nach Peter Agre

Aquaporine ist der Wasserspringbrunnen der Zelle. Die Proteine sind beim Menschen 2 Nanometer lang und nur 0,3 Nanometer im Durchmesser. Bis zu 3 Mrd. Wassermolekühle können durch eine „Wasserleitung“ pro Sekunde durchfließen. Eine erstaunliche Leistung. Nimmt man eine Vielzahl Aquaporine Kanäle zusammen, kann der Körper damit Literweise Wasser im Sekundentakt transportieren. Wer Wasserfilter kennt, weiß am Besten was diese Durchflussmenge für eine Leistung ist.

Aquaporine: Torwächter

Die Aquaporine transportieren aber nicht nur das Wasser, sondern filtert es auch. Denn 0,3 Nanometer bedeutet, dass nur Ketten von Wassermolekülen und kleine Molekühle wie Glycerin und Harnstoff diese Leitung passieren können. Andere Moleküle müssen draußen bleiben. Es wirkt wie eine Entsalzungsanlage im Turbogang. Gleichzeitig verhindert Aquaporine das Nährstoffe und Salz aus der Zelle entweichen kann. Denn auch die Stoffe können nicht durch die enge Röhre.

Teilchengröße in Mikrometer (1000 Nanometer)

Teilchengröße in Mikrometer (1000 Nanometer)

Aber nicht nur die größeren Molekühle blockiert das Aquaporine, sondern es erfüllt auch die Aufgabe, dass die wässrigen Lösung die „Tiki Taka“-Taktik mit den Protonen nicht spielen kann. Denn ein durchleiten der Protonen würde den wichtigen Prozess der ATP-Synthase unterbrechen. ATP-Synthase ist ein Energiewandlungsprozess und sehr wichtig für die Stoffwechselfunktionen im Körper. Dabei spielt der Spannungsunterschied inner- und außerhalb der Zelle eine entscheidende Rolle. Bricht der Spannungsunterschied zusammen, kommt auch die ATP-Synthase zum erliegen. Das ist zu vergleichen mit einem Kurzschluss.

Animation der Funktionsweise von Aquaporine:

Die elektrostatische Barriere durch die Aquaporine, die momentan Bestandteil weiterer Forschung sind, macht deutlich, dass hohe Leitfähigkeit und Sättigung von Wasser keinerlei Sinn macht. Der Körper hat einen ausgeklügelten Mechanismus entwickelt, damit die Stoffwechselprozesse weiter ablaufen können und nicht durch ein Spiel der Protonen zerstört werden kann. Es kommt nur reines Wasser in die Zelle. Lediglich der Harnstoff als Ergebnis des Stoffwechsels darf in seiner Baugröße Aquaporine passieren. Um so reiner das Wasser desto leichter die Prozesse insgesamt. Der Nährstofftransport zur Zelle hin erfolgt auch im Wasser als Transportmittel. Die Einbringung in die Zelle hingegen erfolgt hingegen sowohl passiv durch Ionenkanäle und Trägerproteine und aktiv durch die ATPase und zwar getrennt vom Wasser. So kann Wasser in reiner Form, die Nährstoffe lösen und zur Zelle mitnehmen. Aber nur in reiner Form darf das Wasser die Zelle betreten. Das macht auch Sinn. Denn das Wasser soll die Stoffwechselprodukte mitnehmen und zur Niere bringen. Der Körper ist ein Wunderwerk von Wasserfilter und eine Meisterleistung!

Dieser Artikel wurde von Christoph Fluri-Heckenbücker als Gastautor geschrieben. Christoph Fluri-Heckenbücker ist Experte auf dem Gebiet von Trinkwasser, und betreibt zu diesem Thema einen Blog unter: http://wasser-infos.com
Lassen Sie uns diskutieren. Nutzen Sie hier das Kommentarfeld um mir Fragen zu stellen. Ihnen hat der Artikel gefallen? Dann würde ich mich über ein Like freuen.

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (2 votes cast)
Gastbeitrag: Wasserfilter Aquaporine, 5.0 out of 5 based on 2 ratings

Hinterlasse eine Antwort

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind markiert *

Du kannst folgende HTML-Tags benutzen: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>