Avainero – Transmembraaniset vs perifeeriset proteiinit
Singerin ja Nicolsonin vuonna 1972 löytämä nestemosaiikkimalli selittää soluja ja sen organelleja ympäröivän universaalin solukalvon rakenteen. Sitä on kehitetty vuosien varrella, ja se selittää solukalvon perusrakenteen ja toiminnan. Plasmakalvo on malli, joka suojaa soluja vaurioilta ja suojaa vieraita tekijöitä vastaan. Nestemosaiikkimallin mukaan plasmakalvo koostuu kaksikerroksisista lipidilevyistä (fosfolipideistä), kolesterolista, hiilihydraateista ja proteiineista. Kolesteroli on kiinnittynyt lipidikaksoiskerrokseen. Hiilihydraatit ovat kiinnittyneet joko lipideihin tai proteiineihin kalvossa. Kalvoproteiineja on kolmea tyyppiä: integraaliproteiinit, perifeeriset proteiinit ja transmembraaniproteiinit. Integroidut proteiinit integroituvat kalvoon. Tärkein ero kalvon läpäisevien proteiinien ja perifeeristen proteiinien välillä on, että kalvon läpäisevät proteiinit ulottuvat koko kalvon poikki, kun taas perifeeriset proteiinit ovat kiinnittyneet löysästi sisä- ja ulkopintoihin.
Mikä on kalvon läpäisevä proteiini?
Membraanin läpäisevät proteiinit ovat erityistyyppejä integroituja proteiineja, jotka ulottuvat biologisen solukalvon läpi. Se on kiinnitetty pysyvästi ja se löytyy kokonaan kalvon poikki. Suurin osa transmembraanisista proteiineista toimii porttina, joka mahdollistaa muiden aineiden kuljetuksen sisällä olevaan soluun. Transmembraanisissa proteiineissa on hydrofobisia kierteitä ja heliksiä, jotka stabiloivat asemansa lipidikaksoiskerroksessa. Transmembraaniproteiinin rakenne on jaettu kolmeen domeeniin. Lipidikaksoiskerroksen domeenia kutsutaan lipidikaksoiskerroksen domeeniksi. Verkkoaluetta, joka löytyy solun ulkopuolella, kutsutaan solunulkoiseksi domeeniksi. Sisäinen verkkotunnus tunnetaan intrasellulaarisena domeenina.
Vaikka plasmakalvo on nestemäinen, transmembraanisten proteiinien orientaatiot eivät muutu. Nämä proteiinit ovat niin suuria ja niillä on korkea molekyylipaino. Suuntautumisen nopeus on siis hyvin pieni. Solunulkoinen osa on aina solun ulkopuolella ja solunsisäinen osa aina solun sisällä.
Membraanin läpäisevät proteiinit suorittavat useita erittäin tärkeitä tehtäviä solussa. Niillä on keskeinen rooli soluviestinnässä. Ne välittävät tietoa ulkoisesta ympäristöstä sisällä olevalle solulle. Reseptorit voidaan kiinnittää solunulkoisen domeenin aineisiin. Kun proteiini sitoutuu substraatteihin, se tuo geometrisia muutoksia proteiinin solunsisäiseen domeeniin. Nämä muutokset tuovat mukanaan useita muutoksia proteiinien geometriaan solun sisällä, mikä tuottaa kaskadireaktion. Transmembraaniproteiinit pystyvät toimimaan signaalinmuuntimena solun sisällä. Ne käynnistävät signaaleja, jotka reagoivat ulkoiseen ympäristöön, ja se johtaa toimintoihin, jotka tapahtuvat solun muissa osissa.
Kuva 01: Transmembraaniset proteiinit
Membraanin läpäisevät proteiinit pystyvät myös säätelemään materiaalien ja aineiden vaihtoa solukalvon läpi. Ne voivat muodostaa erityisiä kanavia tai käytäviä, joita kutsutaan "porineiksi", jotka voivat kulkea solukalvon läpi. Näitä poriineja säätelevät muut proteiinit, jotka ovat joskus suljettuja ja joskus avattuja. Paras esimerkki tästä on hermosolujen signaalinsiirto. Reseptoriproteiini sitoutuu välittäjäaineeseen. Tämä sitominen mahdollistaa ionikanavien avaamisen (jännite- tai ligandiporttikanavat). Ja se saa aikaan ionien virtauksen kanavien yli. Siksi se välittää hermoimpulsseja. Hermosolut välittävät sähköisiä signaaleja, jotka tunnetaan toimintapotentiaalina ionien virtauksen kautta solukalvon läpi.
Mikä on perifeerinen proteiini?
Nämä proteiinit ovat väliaikaisesti kiinnittyneet plasmakalvoon. Ne ovat joko kiinnittyneet kiinteään kalvoproteiineihin tai lipidikaksoiskerrokseen. Perifeeriset proteiinit sitoutuvat solukalvoon vetysidosten kautta. Niillä on useita tärkeitä biologisia tehtäviä. Suurin osa niistä toimii solureseptoreina. Jotkut niistä ovat erittäin tärkeitä entsyymejä. Koska ne ovat sytoskeletossa, ne antavat muotoa ja tukea. Ne helpottavat liikkumista kolmen pääkomponentin läpi: mikrofilamentit, välifilamentit ja mikrotubulukset. Niiden päätehtävä on kuljetus. Ne kuljettavat molekyylejä muiden proteiinien välillä. Paras esimerkki on "Sytokromi C", joka kuljettaa elektronimolekyylejä proteiinien välillä energiantuotannon elektronien kuljetusketjussa.
Kuva 02: Perifeeriset proteiinit
Joten, perifeeriset proteiinit ovat erittäin tärkeitä solujen selviytymiselle. Kun solu vaurioituu, "sytokromi C" vapautuu solusta. Tämä johtaa solun apoptoosiin. Jotkut perifeeriset entsyymit osallistuvat aineenvaihduntaan ovat; lipoksigenaasi, alfa-beeta-hydrolaasi, fosfolipaasi A ja C, sfingomyelinaasi C ja ferrokelataasi.
Mitä yhtäläisyyksiä kalvon läpäisevien ja perifeeristen proteiinien välillä on?
- Molemmat ovat proteiineja.
- Molemmat osallistuvat molekyylien kuljetukseen.
- Molemmat löytyvät plasmakalvosta.
- Molemmat ovat erittäin tärkeitä solujen selviytymiselle.
Mitä eroa on transmembraanisilla ja perifeerisillä proteiineilla?
Transmembraani vs perifeeriset proteiinit |
|
| Transmembraaniproteiinit ovat kalvoproteiineja, jotka ulottuvat koko kalvon poikki. | Perifeeriset proteiinit ovat kalvoproteiineja, jotka kiinnittyvät löyhästi sisä- ja ulkopintoihin. |
| Toiminto | |
| Membraanin läpi kulkevat proteiinit auttavat solujen signaloinnissa. | Perifeeriset proteiinit ylläpitävät solun muotoa ja tukevat solukalvoa sen rakenteen säilyttämiseksi. |
|
Luonto | |
| Transmembraaniset proteiinit ovat eräänlaisia integroituja proteiineja. | Perifeeriset proteiinit eivät ole integraalisia proteiineja. |
| Sijainti | |
| Kambron läpi kulkevat proteiinit ulottuvat solukalvon poikki. | Perifeeriset proteiinit ovat kiinnittyneet pintaan solukalvon ulkopuolella tai sisällä. |
| Sidonta | |
| Kambron läpi kulkevat proteiinit kiinnittyvät pysyvästi solukalvoon (suuntaus on kiinteä). | Perifeeriset proteiinit ovat kiinnittyneet väliaikaisesti tai löysästi solukalvoon (suunnassa muuttuu). |
Yhteenveto – Transmembraaniset vs perifeeriset proteiinit
Plasmakalvo on malli, joka suojaa soluja vaurioilta ja suojaa vieraita tekijöitä vastaan. Plasmakalvon nestemosaiikkimalli selittää, että se koostuu lipidikaksoiskerroksesta, kolesterolista, hiilihydraateista ja proteiineista. Kolesteroli on kiinnittynyt lipidikaksoiskerrokseen. Hiilihydraatit ovat kiinnittyneet joko lipideihin tai proteiineihin kalvossa. Proteiineja on kolmea tyyppiä: integraaliset, perifeeriset ja transmembraaniset proteiinit. Integroidut proteiinit integroituvat kalvoon ja ulottuvat kalvon poikki. Ja perifeeriset proteiinit on kiinnitetty löyhästi sisä- ja ulkopintoihin. Tämä on ero transmembraanisten ja perifeeristen proteiinien välillä.
Lataa PDF-versio Transmembrane vs Peripheral Proteins
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Ero transmembraanisten ja perifeeristen proteiinien välillä
