Ключовата разлика между линейните и ротационните молекулярни двигатели е главно на базата на движението на комплексите, които образуват моторния протеин. Докато линейните молекулярни двигатели показват еднопосочно линейно движение сред комплексите, ротационните молекулярни двигатели показват въртеливи движения около различни комплекси, образуващи молекулярния двигател.
Молекулярните двигатели са важни биомолекули, които участват в много реакции, особено свързани с генерирането на енергия по отношение на аденозин трифосфат (АТФ). Те играят основна роля в движението или механичната работа. Моторните протеини използват свободна енергия от АТФ или хидролиза на нуклеотиден трифосфат, за да произведат механична сила. Има два вида молекулярни двигатели като линейни молекулярни двигатели и ротационни молекулярни двигатели. Те представляват два режима на работа на двигателя.
Какво представляват линейните молекулярни двигатели?
Линейните молекулярни двигатели играят важна роля в движението и механичната работа на тялото. Те се наричат още цитоскелетни моторни протеини. Линейните молекулярни двигатели се движат еднопосочно по протеиновите комплекси, които образуват молекулярния двигател. Тези линейни молекулярни двигатели имат способността да използват химическа енергия под формата на АТФ хидролиза, което им позволява да се движат по линейна следа. Има реакция на свързване, която обикновено протича с линеен молекулярен двигател по отношение на хидролиза и движение на АТФ.
Фигура 01: Молекули актин и миозин
Има два основни линейни молекулярни двигателя. Те са актинови двигатели и микротубулни двигатели. Актиновите двигатели включват миозини, докато микротубулните двигатели включват кинезини и динеини. Миозините принадлежат към суперсемейство на актинови моторни протеини. Те участват в преобразуването на химическата енергия в механична, като по този начин генерират сила и движение. Кинезините са вид микротубулни двигатели, които участват главно във формирането на вретено по време на митоза и мейоза. Те са жизненоважни за образуването на вретено при митотично и мейотично разделяне на хромозоми по време на клетката. За разлика от тях, динеините са много сложни моторни молекули, които участват във вътреклетъчните транспортни механизми.
Какво представляват ротационните молекулярни двигатели?
Ротационните молекулни двигатели участват главно в генерирането на енергия чрез ATP синтазен комплекс и улесняват въртеливото движение между компонентите на комплекса. Класическият пример за въртящ се молекулярен двигател представлява F0–F1 ATP синтаза семейство протеини. Генерирането на АТФ се основава на протонния градиент, който съществува през мембраната. Това катализира въртенето на отделните субединици на комплекса от моторни молекули, което води до генериране на АТФ.
Фигура 02: F0 – F1 ATP Synthase
Освен това, въртящи се молекулни двигатели също присъстват в структурата на бактериалния камшик. Той формира основната плоча и управлява бактериалното флагеларно движение чрез въртящия се молекулярен двигател.
Какви са приликите между линейните и ротационните молекулярни двигатели?
- Линейните и ротационните двигатели са два вида молекулярни двигатели.
- Тези молекулярни двигатели присъстват както в еукариотните, така и в прокариотните клетки.
- И двете са форми на протеинови субединици, образуващи комплекси, известни като двигатели.
- И в двата типа двигатели свързването на субединиците играе важна роля в неговата функция.
- Те са активни молекули.
- И двете използват енергия под формата на АТФ хидролиза или протонна движеща сила.
- Улесняват активното движение.
- И двете са важни в биохимичните пътища на клетките.
- Освен това те са важни в транспортните механизми.
Каква е разликата между линейни и ротационни молекулярни двигатели?
Ключовата разлика между линейните и ротационните молекулярни двигатели е типът движение, което показват. Докато линейните молекулярни двигатели улесняват еднопосочното линейно движение след хидролизата на АТФ, ротационните молекулярни двигатели улесняват въртеливото движение след хидролизата на АТФ. Актиновите молекулярни двигатели и микротубулните молекулярни двигатели са два примера за линейни молекулярни двигатели, докато ATP синтазните двигатели и флагеларните моторни протеини са въртящи се молекулярни двигатели.
Инфографиката по-долу обобщава разликата между линейни и молекулярни двигатели.
Обобщение – Линейни срещу ротационни молекулярни двигатели
Молекулярните двигатели играят важна роля в медиирането на биохимичните пътища както при прокариотите, така и при еукариотите. Има два основни типа молекулярни двигатели като линейни молекулярни двигатели и ротационни молекулярни двигатели. Както подсказва името му, линейните молекулярни двигатели улесняват линейното движение между отделните субединици на сложния моторен протеин, което води до линейно еднопосочно движение. За разлика от този метод на молекулярни двигатели, ротационните двигатели позволяват въртеливото движение на субединиците, образувайки моторния протеинов комплекс. Разликата в движението, постигната по този начин от тези два типа двигатели, улеснява различни функции както при прокариотите, така и при еукариотите. И така, това е обобщението на разликата между линейните и ротационните молекулярни двигатели.
