Põhiline erinevus ionotroopsete ja metabotroopsete retseptorite vahel seisneb selles, et ionotroopsed retseptorid võimaldavad siduda nendega ioonseid ligandeid, mis avavad ioonikanali. Samal ajal võimaldavad metabotroopsed retseptorid keemiliste ligandide seondumist retseptoritega, käivitades reaktsioonide kaskaadi G-valguga sidumise kaudu.
Signaaliülekanne ja membraanitransport on bioloogias olulised protsessid. Mõlemad mängivad olulist rolli ainevahetuse reguleerimisel süsteemis. Suurem osa metaboolsetest radadest ja membraanitransport toimub retseptorite kaudu, mis seonduvad ligandidega, mis võivad olla kas ioonsed ligandid või keemilised ligandid.
Mis on ionotroopsed retseptorid?
Ionotroopsed retseptorid, mida nimetatakse ka ioonikanaliteks, on kanalvalgud, mis hõlbustavad ioonide transporti. Kanalivalgud avanevad, kui ioonid seostuvad retseptoritega. Teisisõnu viib ioonide seondumine retseptoritega ioonikanalite avanemiseni.
Joonis 01: Ionotroopsed retseptorid
Ioonkanalid ei jää kogu aeg suletud või avatud olekusse. Kuid üldiselt on need suletud olekus. Ioonide seondumine ionotroopsete retseptoritega ei too kaasa sekundaarsete molekulide aktiveerumist. Seetõttu ei kesta ionotroopse retseptori toime kaua. Reaktsioonid ionotroopsete retseptorite aktiveerimisel ei põhjusta kaskaadtransduktsioonimehhanismi. Lisaks mängivad ionotroopsed retseptorid neurotransmissioonis olulist rolli. Peale selle on need olulised elemendid membraani transpordimehhanismides, nagu naatriumvesiniku transporter ja kaaliumi transporter.
Mis on metabotroopsed retseptorid?
Metabotroopne retseptor on teatud tüüpi retseptor, mis osaleb retseptorit siduva sekundaarse messengeri kaudu signaaliülekande mehhanismides. Metabotroopne retseptor asub rakkude pinnal. Metabotroopse retseptori kõige omasem tüüp on G-valguga seotud retseptorid. Seega koosnevad metabotroopsed retseptorid sellistest retseptoritest nagu glutamaadi retseptorid, muskariinse atsetüülkoliini retseptorid ja serotoniini retseptorid. Enamik metabotroopseid retseptoreid on neurotransmitteri ligandid.
Joonis 02: Metabotroopsed retseptorid
Metabotroopsete retseptorite toimemehhanism sõltub ligandi sidumisest. G-valguga seotud retseptori seondumisel ligandiga käivitatakse reaktsioonide kaskaad paljude sekundaarsete molekulide aktiveerimisega. Metabotroopsete retseptorite avamine võtab kauem aega, kuna sellega kaasneb paljude molekulide aktiveerimine. Seetõttu on ka metabotroopsete retseptorite toime stabiilsus kõrge ja laiem alt levinud.
Metabotroopsetel retseptoritel on mitmesuguseid funktsioone. Nad võivad avada või sulgeda kanali või osaleda eelkõige neurotransmissioonis.
Millised on ionotroopsete ja metabotroopsete retseptorite sarnasused?
- Ionotroopsed ja metabotroopsed retseptorid on kahte tüüpi membraaniretseptorid.
- Mõlemad on neurotransmissioonis olulised.
- Need retseptorid seostuvad oma spetsiifiliste ligandidega
- Seega on nende spetsiifilisus ja tundlikkus ligandidega seondumise ajal kõrged.
Mis vahe on ionotroopsetel ja metabotroopsetel retseptoritel?
Põhiline erinevus ionotroopsete ja metabotroopsete retseptorite vahel on ligandi tüüp, mis seondub iga retseptoriga. Ioonsed ligandid seonduvad ionotroopsete retseptoritega, mitteioonsed ligandid aga metabotroopsete retseptoritega. Seondumisel käivitavad metabotroopsed retseptorid kaskaadreaktsiooni või signaaliülekande mehhanismi. Kuid ionotroopsed retseptorid avavad ioonidega kanali. Niisiis, see on veel üks erinevus ionotroopsete ja metabotroopsete retseptorite vahel. Nende mõjude tõttu on toime jätkusuutlikkus ja ulatus erinev ka ionotroopsete ja metabotroopsete retseptorite vahel.
Allpool olev infograafik võtab kokku ionotroopsete ja metabotroopsete retseptorite erinevused.
Kokkuvõte – ionotroopsed vs metabotroopsed retseptorid
Ionotroopsed ja metabotroopsed retseptorid on kahte tüüpi retseptoreid, mis toimivad membraanitranspordis ja signaaliülekandes. Ionotroopsed retseptorid seonduvad ioonsete ligandidega, nagu K+, Na+, Cl– ja Ca 2+ Metabotroopsed retseptorid seonduvad mitteioonsete ligandidega, nagu keemilised retseptorid või G-valguga seotud retseptorid. Seondumisel käivitavad need retseptorid kaskaadreaktsiooni, näiteks signaaliülekande reaktsiooni. Mõlemad mehhanismid mängivad neurotransmissioonis olulist rolli. Kuid ionotroopsed retseptorid töötavad kanalitena, mis avanevad ja sulguvad, samas kui metabotroopsed retseptorid ei ole kanalid. Seega võtab see kokku erinevuse ionotroopsete ja metabotroopsete retseptorite vahel.
