Ključna razlika med linearnimi in rotacijskimi molekularnimi motorji je predvsem na osnovi gibanja kompleksov, ki tvorijo motorični protein. Medtem ko linearni molekularni motorji kažejo enosmerno linearno gibanje med kompleksi, rotacijski molekularni motorji kažejo vrtilna gibanja okoli različnih kompleksov, ki tvorijo molekularni motor.
Molekularni motorji so pomembne biomolekule, ki sodelujejo v številnih reakcijah, zlasti povezanih s proizvodnjo energije v smislu adenozin trifosfata (ATP). Imajo ključno vlogo pri gibanju ali mehanskem delu. Motorni proteini uporabljajo brezplačno energijo iz hidrolize ATP ali nukleotidnega trifosfata, da proizvedejo mehansko silo. Obstajata dve vrsti molekularnih motorjev, kot so linearni molekularni motorji in rotacijski molekularni motorji. Predstavljata dva načina delovanja motorja.
Kaj so linearni molekularni motorji?
Linearni molekularni motorji imajo pomembno vlogo pri gibanju in mehanskem delu telesa. Imenujejo se tudi citoskeletni motorični proteini. Linearni molekularni motorji se premikajo enosmerno vzdolž proteinskih kompleksov, ki tvorijo molekularni motor. Ti linearni molekularni motorji imajo sposobnost uporabe kemične energije v obliki hidrolize ATP, kar jim omogoča, da se premikajo po linearni tirnici. Obstaja reakcija sklopitve, ki običajno poteka z linearnim molekularnim motorjem v smislu hidrolize in gibanja ATP.
Slika 01: Molekule aktina in miozina
Obstajata dva glavna linearna molekularna motorja. So aktinski motorji in mikrotubulni motorji. Aktinski motorji vključujejo miozine, medtem ko mikrotubulni motorji vključujejo kinezine in dineine. Miozini pripadajo naddružini aktinskih motoričnih proteinov. Sodelujejo pri pretvarjanju kemične energije v mehansko, s čimer ustvarjajo silo in gibanje. Kinezini so vrsta mikrotubulnih motorjev, ki večinoma sodelujejo pri tvorbi vretena med mitozo in mejozo. Bistvenega pomena so za nastanek vretena pri mitotskem in mejotskem ločevanju kromosomov med celico. V nasprotju s tem so dineini zelo zapletene motorične molekule, ki sodelujejo v znotrajceličnih transportnih mehanizmih.
Kaj so rotacijski molekularni motorji?
Rotacijski molekularni motorji v glavnem sodelujejo pri ustvarjanju energije preko ATP sintaznega kompleksa in olajšajo rotacijsko gibanje med komponentami kompleksa. Klasičen primer rotacijskega molekularnega motorja predstavlja družino proteinov F0–F1 ATP sintaza. Nastajanje ATP temelji na protonskem gradientu, ki obstaja čez membrano. To katalizira rotacijo posameznih podenot kompleksa motoričnih molekul, kar ima za posledico nastajanje ATP.
Slika 02: F0 – F1 ATP sintaza
Poleg tega so motorji rotacijskih molekul prisotni tudi v strukturi bakterijskega bička. Tvori osnovno ploščo in upravlja gibanje bičkov bakterij prek rotacijskega molekularnega motorja.
Kakšne so podobnosti med linearnimi in rotacijskimi molekularnimi motorji?
- Linearni in rotacijski motorji sta dve vrsti molekularnih motorjev.
- Ti molekularni motorji so prisotni v evkariontskih in prokariontskih celicah.
- Obe sta obliki beljakovinskih podenot, ki tvorijo komplekse, znane kot motorji.
- Pri obeh vrstah motorjev igra sklopitev podenot pomembno vlogo pri njegovi funkciji.
- So aktivne molekule.
- Oba uporabljata energijo v obliki hidrolize ATP ali protonske gibalne sile.
- Olajšajo aktivno gibanje.
- Oboje je pomembno v biokemičnih poteh celic.
- Poleg tega so pomembni v transportnih mehanizmih.
Kakšna je razlika med linearnimi in rotacijskimi molekularnimi motorji?
Ključna razlika med linearnimi in rotacijskimi molekularnimi motorji je vrsta gibanja, ki ga prikazujejo. Medtem ko linearni molekularni motorji olajšajo enosmerno linearno gibanje po hidrolizi ATP, rotacijski molekularni motorji olajšajo rotacijsko gibanje po hidrolizi ATP. Aktinski molekularni motorji in mikrotubulni molekularni motorji so dva primera linearnih molekularnih motorjev, medtem ko so motorji ATP sintaze in flagelarni motorični proteini rotacijski molekularni motorji.
Spodnja infografika povzema razliko med linearnimi in molekularnimi motorji.
Povzetek – Linearni proti rotacijskim molekularnim motorjem
Molekularni motorji igrajo pomembno vlogo pri posredovanju biokemičnih poti pri prokariontih in evkariontih. Obstajata dve glavni vrsti molekularnih motorjev, kot so linearni molekularni motorji in rotacijski molekularni motorji. Kot pove že ime, linearni molekularni motorji omogočajo linearno gibanje med posameznimi podenotami kompleksnega motoričnega proteina, kar povzroči linearno enosmerno gibanje. V nasprotju s to metodo molekularnih motorjev rotacijski motorji omogočajo rotacijsko gibanje podenot, ki tvorijo motorični proteinski kompleks. Razlika v gibanju, ki jo tako dosežeta ti dve vrsti motorjev, olajša različne funkcije pri prokariontih in evkariontih. Torej, to je povzetek razlike med linearnimi in rotacijskimi molekularnimi motorji.
