Ключевое различие между линейными и вращательными молекулярными двигателями в основном заключается в движении комплексов, образующих двигательный белок. В то время как линейные молекулярные двигатели демонстрируют однонаправленное линейное движение среди комплексов, вращательные молекулярные двигатели демонстрируют вращательные движения вокруг различных комплексов, образующих молекулярный двигатель.
Молекулярные моторы – это важные биомолекулы, участвующие во многих реакциях, особенно связанных с выработкой энергии в виде аденозинтрифосфата (АТФ). Они играют ключевую роль в движении или механической работе. Моторные белки используют свободную энергию гидролиза АТФ или нуклеотидтрифосфата для создания механической силы. Существует два типа молекулярных двигателей: линейные молекулярные двигатели и вращательные молекулярные двигатели. Они представляют собой два режима работы двигателя.
Что такое линейные молекулярные двигатели?
Линейные молекулярные моторы играют важную роль в движении и механической работе тела. Их также называют моторными белками цитоскелета. Линейные молекулярные моторы движутся однонаправленно вдоль белковых комплексов, образующих молекулярный мотор. Эти линейные молекулярные двигатели обладают способностью использовать химическую энергию в форме гидролиза АТФ, что позволяет им двигаться по линейному пути. Существует реакция сочетания, которая обычно происходит с линейным молекулярным двигателем с точки зрения гидролиза и движения АТФ.
Рисунок 01: Молекулы актина и миозина
Существуют два основных линейных молекулярных двигателя. Это актиновые моторы и моторы микротрубочек. К актиновым моторам относятся миозины, а к моторам микротрубочек - кинезины и динеины. Миозины принадлежат к надсемейству актиновых моторных белков. Они участвуют в преобразовании химической энергии в механическую энергию, создавая таким образом силу и движение. Кинезины представляют собой тип моторов микротрубочек, которые в основном принимают участие в формировании веретена во время митоза и мейоза. Они жизненно важны для образования веретена при митотическом и мейотическом разделении хромосом во время клетки. Напротив, динеины представляют собой гораздо более сложные моторные молекулы, участвующие во внутриклеточных транспортных механизмах.
Что такое роторные молекулярные двигатели?
Вращательные молекулярные моторы в основном участвуют в выработке энергии за счет комплекса АТФ-синтазы и обеспечивают вращательное движение между компонентами комплекса. Классический пример вращательного молекулярного двигателя представляет собой семейство белков F0–F1 АТФ-синтазы. Генерация АТФ основана на протонном градиенте, который существует через мембрану. Это катализирует вращение отдельных субъединиц комплекса моторных молекул, что приводит к образованию АТФ.
Рисунок 02: F0 – F1 АТФ-синтаза
Кроме того, вращательные молекулярные двигатели также присутствуют в структуре бактериального жгутика. Он образует базовую пластину и управляет движением бактериальных жгутиков посредством вращательного молекулярного двигателя.
В чем сходство между линейным и вращательным молекулярными двигателями?
- Линейные и вращательные двигатели - это два типа молекулярных двигателей.
- Эти молекулярные моторы присутствуют как в эукариотических, так и в прокариотических клетках.
- Оба являются формами белковых субъединиц, образующих комплексы, известные как моторы.
- В двигателях обоих типов соединение узлов играет важную роль в их функционировании.
- Это активные молекулы.
- Оба используют энергию в форме гидролиза АТФ или протонной движущей силы.
- Они способствуют активному движению.
- Оба важны для биохимических путей клеток.
- Кроме того, они важны в транспортных механизмах.
В чем разница между линейным и вращательным молекулярными двигателями?
Основное различие между линейными и вращательными молекулярными двигателями заключается в типе движения, которое они демонстрируют. В то время как линейные молекулярные двигатели способствуют однонаправленному линейному движению после гидролиза АТФ, вращательные молекулярные двигатели облегчают вращательное движение после гидролиза АТФ. Молекулярные двигатели актина и молекулярные двигатели микротрубочек являются двумя примерами линейных молекулярных двигателей, тогда как двигатели АТФ-синтазы и жгутиковые моторные белки являются вращательными молекулярными двигателями.
Приведенная ниже инфографика суммирует разницу между линейными и молекулярными двигателями.
Резюме – Линейные и роторные молекулярные двигатели
Молекулярные моторы играют важную роль в опосредовании биохимических путей как у прокариот, так и у эукариот. Существует два основных типа молекулярных двигателей: линейные молекулярные двигатели и вращательные молекулярные двигатели. Как следует из названия, линейные молекулярные моторы облегчают линейное движение между отдельными субъединицами сложного моторного белка, что приводит к линейному однонаправленному движению. В отличие от этого метода молекулярных двигателей, роторные двигатели обеспечивают вращательное движение субъединиц, образующих двигательный белковый комплекс. Разница в движении, достигаемая таким образом этими двумя типами двигателей, облегчает выполнение различных функций как у прокариот, так и у эукариот. Итак, это краткое изложение различий между линейными и вращательными молекулярными двигателями.
