Ключова разлика – трансмембранни срещу периферни протеини
Моделът на течната мозайка, открит през 1972 г. от Сингър и Николсън, обяснява структурата на универсалната клетъчна мембрана, която обгражда клетките и техните органели. Той е еволюирал през годините и обяснява основната структура и функция на клетъчната мембрана. Плазмената мембрана е моделът, който предпазва клетките от увреждане и осигурява защита срещу чужди агенти. Според модела на течната мозайка плазмената мембрана е изградена от двуслойни липидни листове (фосфолипиди), холестерол, въглехидрати и протеини. Холестеролът се намира прикрепен към липидния двоен слой. Въглехидратите са прикрепени или към липиди, или към протеини в мембраната. Мембранните протеини са три вида: интегрални протеини, периферни протеини и трансмембранни протеини. Интегралните протеини са интегрирани в мембраната. Ключовата разлика между трансмембранните протеини и периферните протеини е, че трансмембранните протеини се простират по целия път през мембраната, докато периферните протеини са прикрепени хлабаво към вътрешната и външната повърхност.
Какво е трансмембранен протеин?
Трансмембранните протеини са специални видове интегрални протеини, които преминават през мембраната на биологичната клетка. Той е трайно прикрепен и може да бъде открит изцяло през мембраната. Повечето от трансмембранните протеини работят като портали, които позволяват транспортирането на други вещества до клетката вътре. Трансмембранните протеини имат хидрофобни намотки и спирала, които стабилизират позицията им в липидния двоен слой. Структурата на трансмембранния протеин е разделена на три домена. Домейнът в липидния двоен слой се нарича липиден двуслоен домен. Домейнът, който се намира в клетката отвън, се нарича извънклетъчен домейн. Домейнът вътре е известен като вътреклетъчен домейн.
Въпреки че плазмената мембрана е течна, ориентацията на трансмембранните протеини не се променя. Тези протеини са толкова големи и имат високо молекулно тегло. Така че скоростта на промяна на ориентацията е много малка. Екстрацелуларната част винаги е извън клетката, а вътреклетъчната част винаги е вътре в клетката.
Трансмембранните протеини играят няколко много важни функции в клетката. Те играят основна роля в клетъчната комуникация. Те сигнализират информация относно външната среда на клетката вътре. Рецепторите могат да бъдат прикрепени към веществата в извънклетъчния домен. След като протеинът се свърже със субстратите, той води до геометрични промени във вътреклетъчния домен на протеина. Тези промени водят до няколко промени в геометрията на протеините в клетката вътре, предизвиквайки каскадна реакция. Трансмембранните протеини са способни да действат като сигнален преобразувател към вътрешната клетка. Те инициират сигнали, които реагират на външната среда и това води до действията, които се извършват в другите части на клетката.
Фигура 01: Трансмембранните протеини
Трансмембранните протеини също са способни да контролират обмена на материали и вещества през клетъчната мембрана. Те могат да образуват специализирани канали или проходи, наречени „порини“, които могат да преминават през клетъчната мембрана. Тези порини се регулират от други протеини, които понякога са затворени и понякога отворени. Най-добрият пример за това е трансдукцията на сигнала на нервните клетки. Рецепторният протеин се свързва с невротрансмитер. Това свързване позволява отваряне на йонни канали (волтаж-зависими или лиганд-зависими канали). И прави потока от йони през каналите. Следователно, той предава нервни импулси. Нервните клетки предават електрически сигнали, известни като потенциал за действие, чрез потока от йони през клетъчната мембрана.
Какво е периферен протеин?
Тези протеини са временно прикрепени към плазмената мембрана. Те са прикрепени или към интегралните мембранни протеини, или към липидния двоен слой. Периферните протеини се свързват с клетъчната мембрана чрез водородни връзки. Те имат няколко важни биологични функции. Повечето от тях работят като клетъчни рецептори. Някои от тях са много важни ензими. Тъй като са в цитоскелета, те дават форма и опора. Те улесняват движението чрез три основни компонента: микрофиламенти, междинни нишки и микротубули. Основната им функция е транспортна. Те пренасят молекули между други протеини. Най-добрият пример е "цитохром С", който пренася молекули електрони между протеините във веригата за транспортиране на електрони на генериране на енергия.
Фигура 02: Периферните протеини
И така, периферните протеини са изключително важни за оцеляването на клетките. Когато клетката се повреди, "цитохром С" се освобождава от клетката. Това води до апоптоза на клетката. Някои от периферните ензими участват в метаболизма са; липоксигеназа, алфа-бета хидролаза, фосфолипаза А и С, сфингомиелиназа С и ферохелатаза.
Какви са приликите между трансмембранните и периферните протеини?
- И двете са протеини.
- И двете участват в молекулярния транспорт.
- И двете се намират в плазмената мембрана.
- И двете са изключително важни за оцеляването на клетките.
Каква е разликата между трансмембранните и периферните протеини?
Трансмембранни срещу периферни протеини |
|
| Трансмембранните протеини са мембранни протеини, които се простират през цялата мембрана. | Периферните протеини са мембранни протеини, които се прикрепят хлабаво към вътрешната и външната повърхност. |
| Функция | |
| Трансмембранните протеини помагат при клетъчното сигнализиране. | Периферните протеини поддържат формата на клетката и поддържат клетъчната мембрана, за да поддържат нейната структура. |
|
Природа | |
| Трансмембранните протеини са вид интегрални протеини. | Периферните протеини не са интегрални протеини. |
| Местоположение | |
| Трансмембранните протеини се простират през клетъчната мембрана. | Периферните протеини са прикрепени към повърхността извън или вътре в клетъчната мембрана. |
| Binding | |
| Трансмембранните протеини са прикрепени постоянно към клетъчната мембрана (ориентацията е фиксирана). | Периферните протеини са прикрепени временно или хлабаво към клетъчната мембрана (ориентацията се променя). |
Обобщение – Трансмембранни срещу периферни протеини
Плазмената мембрана е моделът, който предпазва клетките от увреждане и осигурява защита срещу чужди агенти. Моделът на течната мозайка на плазмената мембрана обяснява, че тя се състои от липиден двоен слой, холестерол, въглехидрати и протеини. Холестеролът се намира прикрепен към липидния двоен слой. Въглехидратите са прикрепени или към липиди, или към протеини в мембраната. Протеините са три вида: интегрални, периферни и трансмембранни протеини. Интегралните протеини са интегрирани в мембраната и се простират по целия път през мембраната. А периферните протеини са прикрепени хлабаво към вътрешната и външната повърхност. Това е разликата между трансмембранните и периферните протеини.
Изтеглете PDF версията на трансмембранни срещу периферни протеини
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележката за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между трансмембранни и периферни протеини
