Peamine erinevus – transmembraansed ja perifeersed valgud
Vedela mosaiikmudel, mille Singer ja Nicolson avastasid 1972. aastal, selgitab rakke ja selle organelle ümbritseva universaalse rakumembraani struktuuri. Seda on aastate jooksul arendatud ja see selgitab rakumembraani põhistruktuuri ja funktsiooni. Plasmamembraan on mudel, mis kaitseb rakke kahjustuste eest ja kaitseb võõrkehade eest. Vedeliku mosaiikmudeli kohaselt koosneb plasmamembraan kahekihilistest lipiidide lehtedest (fosfolipiididest), kolesteroolist, süsivesikutest ja valkudest. Kolesterool on kinnitatud lipiidide kaksikkihi külge. Süsivesikud on membraanis kas seotud lipiidide või valkudega. Membraanvalgud on kolme tüüpi: integraalsed valgud, perifeersed valgud ja transmembraansed valgud. Integraalsed valgud on integreeritud membraani. Peamine erinevus transmembraansete valkude ja perifeersete valkude vahel on see, et transmembraansed valgud ulatuvad kogu membraani ulatuses, samas kui perifeersed valgud kinnituvad lõdv alt sise- ja välispindadele.
Mis on transmembraanne valk?
Transmembraansed valgud on eritüüpi integraalsed valgud, mis ulatuvad läbi bioloogilise rakumembraani. See on püsiv alt kinnitatud ja ulatub täielikult üle membraani. Enamik transmembraansetest valkudest töötavad väravatena, mis võimaldavad teiste ainete transportimist sees olevasse rakku. Transmembraansetel valkudel on hüdrofoobsed mähised ja spiraal, mis stabiliseerisid selle positsiooni lipiidide kaksikkihis. Transmembraanse valgu struktuur jaguneb kolmeks domeeniks. Lipiidide kaksikkihi domeeni nimetatakse lipiidide kaksikkihi domeeniks. Väljas asuvas rakus leiduvat domeeni nimetatakse ekstratsellulaarseks domeeniks. Sisemine domeen on tuntud kui intratsellulaarne domeen.
Kuigi plasmamembraan on vedel, ei muutu transmembraansete valkude orientatsioonid. Need valgud on nii suured ja suure molekulmassiga. Seega on orientatsiooni muutmise kiirus väga väike. Rakuväline osa on alati rakust väljas ja rakusisene osa alati raku sees.
Transmembraansed valgud täidavad rakus mitmeid väga olulisi funktsioone. Nad mängivad rakusuhtluses keskset rolli. Nad edastavad teavet väliskeskkonna kohta sees olevale rakule. Retseptoreid saab siduda ekstratsellulaarses domeenis olevate ainetega. Kui valk seostub substraatidega, toob see valgu rakusisesesse domeeni geomeetrilisi muutusi. Need muutused toovad kaasa mitmeid muudatusi raku sees olevate valkude geomeetrias, tekitades kaskaadreaktsiooni. Transmembraansed valgud on võimelised toimima signaalimuundurina raku sees. Nad käivitavad signaale, mis reageerivad väliskeskkonnale, ja see viib toiminguteni, mis toimuvad raku teistes osades.
Joonis 01: Transmembraansed valgud
Transmembraansed valgud on samuti võimelised kontrollima materjalide ja ainete vahetust läbi rakumembraani. Nad võivad moodustada spetsiaalseid kanaleid või läbipääsuteid, mida nimetatakse "poriinideks", mis läbivad rakumembraani. Neid poriine reguleerivad teised valgud, mis on mõnikord suletud ja mõnikord avatud. Selle parim näide on närvirakkude signaaliülekanne. Retseptorvalk seondub neurotransmitteriga. See sidumine võimaldab avada ioonikanaleid (pinge- või ligandiga seotud kanalid). Ja see muudab ioonide voolu läbi kanalite. Seetõttu edastab see närviimpulsse. Närvirakud edastavad elektrilisi signaale, mida nimetatakse aktsioonipotentsiaaliks ioonide voolu kaudu läbi rakumembraani.
Mis on perifeerne valk?
Need valgud kinnituvad ajutiselt plasmamembraanile. Need on kinnitatud integreeritud membraanivalkude või lipiidide kaksikkihi külge. Perifeersed valgud seonduvad rakumembraaniga vesiniksidemete kaudu. Neil on mitmeid olulisi bioloogilisi funktsioone. Enamik neist töötab rakuretseptoritena. Mõned neist on väga olulised ensüümid. Kuna nad on tsütoskeletis, annavad nad kuju ja toetavad. Need hõlbustavad liikumist läbi kolme põhikomponendi: mikrokiud, vahefilamentid ja mikrotuubulid. Nende põhiülesanne on transport. Nad kannavad molekule teiste valkude vahel. Parim näide on tsütokroom C, mis kannab energia tootmise elektronide transpordiahelas valkude vahel elektronmolekule.
Joonis 02: perifeersed valgud
Niisiis, perifeersed valgud on rakkude ellujäämiseks äärmiselt olulised. Kui rakk kahjustub, vabaneb rakust tsütokroom C. See viib raku apoptoosini. Mõned perifeersed ensüümid osalevad ainevahetuses; lipoksügenaas, alfa-beeta hüdrolaas, fosfolipaas A ja C, sfingomüelinaas C ja ferrokelataas.
Millised on transmembraansete ja perifeersete valkude sarnasused?
- Mõlemad on valgud.
- Mõlemad on seotud molekulaarse transpordiga.
- Mõlemat leidub plasmamembraanis.
- Mõlemad on rakkude ellujäämiseks äärmiselt olulised.
Mis vahe on transmembraansetel ja perifeersetel valkudel?
Transmembraansed vs perifeersed valgud |
|
| Transmembraansed valgud on membraanivalgud, mis ulatuvad kogu membraani ulatuses. | Perifeersed valgud on membraanivalgud, mis kinnituvad lõdv alt sise- ja välispindadele. |
| Funktsioon | |
| Transmembraansed valgud aitavad kaasa rakkude signaaliülekandele. | Perifeersed valgud säilitavad raku kuju ja toetavad rakumembraani, et säilitada selle struktuur. |
| Loodus | |
| Transmembraansed valgud on teatud tüüpi integraalsed valgud. | Perifeersed valgud ei ole integraalsed valgud. |
| Asukoht | |
| Transmembraansed valgud ulatuvad üle rakumembraani. | Perifeersed valgud kinnituvad pinnale rakumembraanist väljas või sees. |
| Kitmine | |
| Transmembraansed valgud kinnituvad püsiv alt rakumembraanile (orientatsioon on fikseeritud). | Perifeersed valgud kinnituvad ajutiselt või lõdv alt rakumembraanile (orientatsioon muutub). |
Kokkuvõte – transmembraansed vs perifeersed valgud
Plasmamembraan on mudel, mis kaitseb rakke kahjustuste eest ja kaitseb võõrkehade eest. Plasmamembraani vedeliku mosaiikmudel selgitab, et see koosneb lipiidide kaksikkihist, kolesteroolist, süsivesikutest ja valkudest. Kolesterool on kinnitatud lipiidide kaksikkihi külge. Süsivesikud on membraanis kas seotud lipiidide või valkudega. Valke on kolme tüüpi: integraalsed, perifeersed ja transmembraansed valgud. Integreeritud valgud on integreeritud membraani ja ulatuvad kogu membraani ulatuses. Ja perifeersed valgud on lõdv alt kinnitatud sise- ja välispindadele. See on erinevus transmembraansete ja perifeersete valkude vahel.
Laadige alla Transmembraansete vs perifeersete valkude PDF-versioon
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkusele. Laadige PDF-versioon alla siit: Erinevus transmembraansete ja perifeersete valkude vahel
