Ключевая разница – трансмембранные и периферические белки
Жидкостно-мозаичная модель, открытая в 1972 году Сингером и Николсоном, объясняет структуру универсальной клеточной мембраны, окружающей клетки и их органеллы. Он развивался годами и объясняет основную структуру и функцию клеточной мембраны. Плазматическая мембрана является той моделью, которая защищает клетки от повреждений и обеспечивает защиту от чужеродных агентов. Согласно жидкостно-мозаичной модели, плазматическая мембрана состоит из двухслойных слоев липидов (фосфолипидов), холестерина, углеводов и белков. Холестерин находится прикрепленным к липидному бислою. Углеводы либо присоединены к липидам, либо к белкам в мембране. Мембранные белки бывают трех типов: интегральные белки, периферические белки и трансмембранные белки. Интегральные белки интегрированы в мембрану. Ключевое различие между трансмембранными белками и периферическими белками заключается в том, что трансмембранные белки проходят через всю мембрану, в то время как периферические белки свободно прикреплены к внутренней и внешней поверхностям.
Что такое трансмембранный белок?
Трансмембранные белки представляют собой особые типы интегральных белков, которые проходят через биологическую клеточную мембрану. Он постоянно прикреплен и может быть обнаружен полностью через мембрану. Большинство трансмембранных белков работают как шлюзы, позволяющие транспортировать другие вещества внутрь клетки. Трансмембранные белки имеют гидрофобные клубки и спирали, которые стабилизируют его положение в липидном бислое. Структура трансмембранного белка делится на три домена. Домен в липидном бислое называется доменом липидного бислоя. Домен, который находится в клетке снаружи, называется внеклеточным доменом. Домен внутри известен как внутриклеточный домен.
Хотя плазматическая мембрана жидкая, ориентация трансмембранных белков не меняется. Эти белки настолько велики и имеют высокую молекулярную массу. Поэтому скорость изменения ориентации очень мала. Внеклеточная часть всегда находится вне клетки, а внутриклеточная всегда внутри клетки.
Трансмембранные белки выполняют в клетке несколько очень важных функций. Они играют ключевую роль в клеточной коммуникации. Они передают информацию о внешней среде клетке внутрь. Рецепторы могут быть присоединены к веществам во внеклеточном домене. Как только белок связывается с субстратами, он вносит геометрические изменения во внутриклеточный домен белка. Эти изменения вызывают несколько изменений в геометрии белков внутри клетки, вызывая каскадную реакцию. Трансмембранные белки способны действовать как преобразователь сигнала к клетке внутри. Они инициируют сигналы, реагирующие на внешнюю среду, и это приводит к действиям, происходящим в других частях клетки.
Рисунок 01: Трансмембранные белки
Трансмембранные белки также способны контролировать обмен материалов и веществ через клеточную мембрану. Они могут образовывать специальные каналы или проходы, называемые «поринами», которые могут проходить через клеточную мембрану. Эти порины регулируются другими белками, которые иногда закрыты, а иногда открыты. Лучшим примером этого является передача сигналов нервных клеток. Белок-рецептор связывается с нейротрансмиттером. Это связывание позволяет открывать ионные каналы (управляемые потенциалом или лиганд-управляемые каналы). И это делает поток ионов по каналам. Следовательно, он передает нервные импульсы. Нервные клетки передают электрические сигналы, известные как потенциал действия, потоком ионов через клеточную мембрану.
Что такое периферический белок?
Эти белки временно прикреплены к плазматической мембране. Они либо присоединены к интегральным мембранным белкам, либо к липидному бислою. Периферические белки связываются с клеточной мембраной посредством водородных связей. Они выполняют несколько важных биологических функций. Большинство из них работают как клеточные рецепторы. Некоторые из них являются очень важными ферментами. Поскольку они находятся в цитоскелете, они придают форму и поддержку. Они облегчают движение через три основных компонента: микрофиламенты, промежуточные филаменты и микротрубочки. Их основная функция – транспортная. Они переносят молекулы между другими белками. Лучшим примером является «цитохром С», который переносит молекулы электронов между белками в цепи переноса электронов для производства энергии.
Рисунок 02: Периферийные белки
Итак, периферические белки чрезвычайно важны для выживания клеток. Когда клетка повреждается, «цитохром С» высвобождается из клетки. Это приводит к апоптозу клетки. Некоторые из периферических ферментов участвуют в обмене веществ; липоксигеназы, альфа-бета гидролазы, фосфолипазы А и С, сфингомиелиназы С и феррохелатазы.
Каковы сходства между трансмембранными и периферическими белками?
- Оба являются белками.
- Оба участвуют в молекулярном транспорте.
- Оба находятся в плазматической мембране.
- И то, и другое чрезвычайно важно для выживания клеток.
В чем разница между трансмембранными и периферическими белками?
Трансмембранные и периферические белки |
|
| Трансмембранные белки – это мембранные белки, которые проходят через всю мембрану. | Периферические белки представляют собой мембранные белки, которые свободно прикрепляются к внутренней и внешней поверхностям. |
| Функция | |
| Трансмембранные белки помогают в передаче клеточных сигналов. | Периферийные белки поддерживают форму клетки и поддерживают клеточную мембрану для поддержания ее структуры. |
|
Природа | |
| Трансмембранные белки относятся к типу интегральных белков. | Периферийные белки не являются интегральными белками. |
| Расположение | |
| Трансмембранные белки распространяются через клеточную мембрану. | Периферические белки прикреплены к поверхности снаружи или внутри клеточной мембраны. |
| Привязка | |
| Трансмембранные белки постоянно прикреплены к клеточной мембране (ориентация фиксирована). | Периферические белки прикреплены височно или неплотно к клеточной мембране (ориентация меняется). |
Резюме – Трансмембранные и периферические белки
Плазматическая мембрана является моделью, которая защищает клетки от повреждений и обеспечивает защиту от чужеродных агентов. Жидкостно-мозаичная модель плазматической мембраны объясняет, что она состоит из двойного липидного слоя, холестерина, углеводов и белков. Холестерин находится прикрепленным к липидному бислою. Углеводы либо присоединены к липидам, либо к белкам в мембране. Белки бывают трех типов: интегральные, периферические и трансмембранные белки. Интегральные белки интегрированы в мембрану и проходят через всю мембрану. А периферические белки свободно прикреплены к внутренней и внешней поверхностям. В этом разница между трансмембранными и периферическими белками.
Загрузить PDF-версию книги «Трансмембранные и периферические белки»
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между трансмембранными и периферическими белками
