Ključna razlika – transmembranski proti perifernim proteinom
Model tekočega mozaika, ki sta ga leta 1972 odkrila Singer in Nicolson, pojasnjuje strukturo univerzalne celične membrane, ki obdaja celice in njene organele. Razvijala se je z leti in pojasnjuje osnovno strukturo in delovanje celične membrane. Plazemska membrana je model, ki ščiti celice pred poškodbami in zagotavlja zaščito pred tujki. Po modelu tekočega mozaika je plazemska membrana sestavljena iz dvoslojnih lipidnih listov (fosfolipidov), holesterola, ogljikovih hidratov in beljakovin. Holesterol najdemo pritrjen na lipidni dvosloj. Ogljikovi hidrati so vezani na lipide ali beljakovine v membrani. Membranski proteini so treh vrst: integralni proteini, periferni proteini in transmembranski proteini. Integralni proteini so integrirani v membrano. Ključna razlika med transmembranskimi proteini in perifernimi proteini je, da se transmembranski proteini raztezajo po vsej membrani, medtem ko so periferni proteini ohlapno pritrjeni na notranjo in zunanjo površino.
Kaj je transmembranski protein?
Transmembranski proteini so posebne vrste integralnih proteinov, ki segajo skozi biološko celično membrano. Je trajno pritrjen in ga je mogoče najti, da se v celoti razteza čez membrano. Večina transmembranskih proteinov deluje kot prehodi, ki omogočajo transport drugih snovi do celice v notranjosti. Transmembranski proteini imajo hidrofobne tuljave in vijačnico, ki stabilizirajo njihov položaj v lipidnem dvosloju. Struktura transmembranskega proteina je razdeljena na tri domene. Domena v lipidnem dvosloju se imenuje domena lipidnega dvosloja. Domena, ki se nahaja zunaj celice, se imenuje zunajcelična domena. Notranja domena je znana kot znotrajcelična domena.
Čeprav je plazemska membrana tekoča, se orientacija transmembranskih proteinov ne spremeni. Ti proteini so tako veliki in imajo visoko molekulsko maso. Torej je stopnja spreminjanja orientacije zelo majhna. Ekstracelularni del je vedno zunaj celice, znotrajcelični del pa je vedno znotraj celice.
Transmembranski proteini imajo v celici več zelo pomembnih funkcij. Imajo ključno vlogo pri celični komunikaciji. Celici v notranjosti sporočajo informacije o zunanjem okolju. Receptorji so lahko pritrjeni na snovi v zunajcelični domeni. Ko se protein veže na substrate, povzroči geometrijske spremembe v znotrajcelični domeni proteina. Te spremembe povzročijo več sprememb v geometriji beljakovin v celici, kar povzroči kaskadno reakcijo. Transmembranski proteini lahko delujejo kot signalni pretvornik celice v notranjosti. Sprožijo signale, ki se odzivajo na zunanje okolje in vodijo do dejanj, ki se odvijajo v drugih delih celice.
Slika 01: Transmembranski proteini
Transmembranski proteini so prav tako sposobni nadzorovati izmenjavo materialov in snovi skozi celično membrano. Lahko tvorijo posebne kanale ali prehode, imenovane "porini", ki lahko prehajajo skozi celično membrano. Te porine uravnavajo drugi proteini, ki so včasih zaprti in včasih odprti. Najboljši primer tega je prenos signala živčnih celic. Receptorski protein se veže na nevrotransmiter. Ta vezava omogoča odpiranje ionskih kanalov (napetostno odvisni ali ligandno odvisni kanali). In omogoča pretok ionov po kanalih. Zato prenaša živčne impulze. Živčne celice s pretokom ionov skozi celično membrano prenašajo električne signale, znane kot akcijski potencial.
Kaj je periferni protein?
Ti proteini so začasno pritrjeni na plazemsko membrano. Vezani so bodisi na integralne membranske proteine bodisi na lipidni dvosloj. Periferni proteini se vežejo na celično membrano preko vodikovih vezi. Imajo več pomembnih bioloških funkcij. Večina jih deluje kot celični receptorji. Nekateri med njimi so zelo pomembni encimi. Ker so v citoskeletu, dajejo obliko in oporo. Olajšajo gibanje skozi tri glavne komponente: mikrofilamente, vmesne filamente in mikrotubule. Njihova glavna funkcija je prevoz. Prenašajo molekule med drugimi proteini. Najboljši primer je "citokrom C", ki prenaša molekule elektronov med proteini v transportni verigi elektronov pri ustvarjanju energije.
Slika 02: Periferni proteini
Torej, periferne beljakovine so izjemno pomembne za preživetje celic. Ko se celica poškoduje, se iz celice sprosti "citokrom C". To vodi do apoptoze celice. Nekateri periferni encimi, ki sodelujejo pri presnovi, so; lipoksigenaza, alfa-beta hidrolaza, fosfolipaza A in C, sfingomielinaza C in ferokelataza.
Kakšne so podobnosti med transmembranskimi in perifernimi proteini?
- Obe sta beljakovini.
- Oba sodelujeta pri molekularnem transportu.
- Oboje najdemo v plazemski membrani.
- Oboje je izjemno pomembno za preživetje celic.
Kakšna je razlika med transmembranskimi in perifernimi proteini?
Transmembranski proti perifernim proteinom |
|
| Transmembranski proteini so membranski proteini, ki segajo skozi celotno membrano. | Periferni proteini so membranski proteini, ki se ohlapno pritrdijo na notranjo in zunanjo površino. |
| Funkcija | |
| Transmembranski proteini pomagajo pri celični signalizaciji. | Periferni proteini ohranjajo celično obliko in podpirajo celično membrano, da ohranijo njeno strukturo. |
| Narava | |
| Transmembranski proteini so vrsta integralnih proteinov. | Periferni proteini niso integralni proteini. |
| Lokacija | |
| Transmembranski proteini se raztezajo čez celično membrano. | Periferni proteini so pritrjeni na površino zunaj ali znotraj celične membrane. |
| Vezivo | |
| Transmembranski proteini so trajno pritrjeni na celično membrano (orientacija je fiksna). | Periferni proteini so začasno ali ohlapno pritrjeni na celično membrano (orientacija se spreminja). |
Povzetek – Transmembranski proti perifernim proteinom
Plazmatska membrana je model, ki ščiti celice pred poškodbami in zagotavlja zaščito pred tujki. Model tekočega mozaika plazemske membrane pojasnjuje, da je sestavljena iz lipidnega dvosloja, holesterola, ogljikovih hidratov in beljakovin. Holesterol najdemo pritrjen na lipidni dvosloj. Ogljikovi hidrati so vezani na lipide ali beljakovine v membrani. Beljakovine so tri vrste: integralne, periferne in transmembranske. Celostni proteini so integrirani v membrano in segajo skozi celotno membrano. In periferni proteini so ohlapno pritrjeni na notranjo in zunanjo površino. To je razlika med transmembranskimi in perifernimi proteini.
Prenesite PDF različico Transmembrane vs Peripheral Proteins
Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prenesite PDF različico tukaj Razlika med transmembranskimi in perifernimi proteini
