Hauptunterschied - Transmembran gegen periphere Proteine
Das Fluidmosaikmodell, das 1972 von Singer und Nicolson entdeckt wurde, erklärt die Struktur der universellen Zellmembran, die Zellen und ihre Organellen umgibt. Es wurde im Laufe der Jahre weiterentwickelt und erklärt die grundlegende Struktur und Funktion der Zellmembran. Die Plasmamembran ist das Modell, das die Zellen vor Beschädigungen schützt und vor Fremdstoffen schützt. Gemäß dem Fluidmosaikmodell besteht die Plasmamembran aus zweischichtigen Lipidschichten (Phospholipiden), Cholesterin, Kohlenhydraten und Proteinen. Cholesterin ist an die Lipiddoppelschicht gebunden. Die Kohlenhydrate sind entweder an Lipide oder Proteine in der Membran gebunden. Es gibt drei Arten von Membranproteinen: integrale Proteine, periphere Proteine und Transmembranproteine. Die integralen Proteine sind in die Membran integriert. Der Hauptunterschied zwischen Transmembranproteinen und peripheren Proteinen besteht darin, dass sich Transmembranproteine über die gesamte Membran erstrecken, während die peripheren Proteine lose an der Innen- und Außenfläche haften.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist ein Transmembranprotein
? 3. Was ist ein peripheres Protein?
4. Ähnlichkeiten zwischen Transmembran und peripheren Proteinen.
5. Vergleich nebeneinander - Transmembran- und periphere Proteine in tabellarischer Form.
6. Zusammenfassung
Was ist ein Transmembranprotein?
Die Transmembranproteine sind spezielle Arten von integralen Proteinen, die sich durch die biologische Zellmembran erstrecken. Es ist dauerhaft befestigt und erstreckt sich vollständig über die Membran. Die meisten Transmembranproteine fungieren als Gateways, die den Transport anderer Substanzen zur Zelle im Inneren ermöglichen. Die Transmembranproteine haben hydrophobe Spulen und Helix, die ihre Position in der Lipiddoppelschicht stabilisieren. Die Struktur des Transmembranproteins ist in drei Domänen unterteilt. Die Domäne in der Lipiddoppelschicht wird als Lipiddoppelschichtdomäne bezeichnet. Die Domäne, die sich in der Zelle außerhalb befindet, wird als extrazelluläre Domäne bezeichnet. Die Domäne im Inneren ist als intrazelluläre Domäne bekannt.
Obwohl die Plasmamembran fluidisch ist, ändern sich die Orientierungen der Transmembranproteine nicht. Diese Proteine sind so groß und haben ein hohes Molekulargewicht. Die Änderungsrate der Orientierung ist also sehr gering. Der extrazelluläre Teil befindet sich immer außerhalb der Zelle und der intrazelluläre Teil befindet sich immer innerhalb der Zelle.
Die Transmembranproteine spielen mehrere sehr wichtige Funktionen in der Zelle. Sie spielen eine zentrale Rolle in der Zellkommunikation. Sie signalisieren der Zelle im Inneren Informationen über die äußere Umgebung. Die Rezeptoren können an die Substanzen in der extrazellulären Domäne gebunden sein. Sobald das Protein an die Substrate bindet, bringt es geometrische Veränderungen in die intrazelluläre Domäne des Proteins. Diese Änderungen führen zu mehreren Änderungen in der Geometrie der Proteine in der Zelle im Inneren, wodurch eine Kaskadenreaktion ausgelöst wird. Die Transmembranproteine können als Signalwandler für die Zelle im Inneren fungieren. Sie lösen Signale aus, die auf die äußere Umgebung reagieren, und führen zu den Aktionen, die in den anderen Teilen der Zelle stattfinden.
Abbildung 01: Die Transmembranproteine
Die Transmembranproteine sind auch in der Lage, den Austausch von Materialien und Substanzen über die Zellmembran zu steuern. Sie können spezielle Kanäle oder Durchgänge bilden, die als „Porine“bezeichnet werden und die Zellmembran passieren können. Diese Porine werden durch andere Proteine reguliert, die manchmal geschlossen und manchmal geöffnet sind. Das beste Beispiel hierfür ist die Signalübertragung von Nervenzellen. Ein Rezeptorprotein bindet an einen Neurotransmitter. Diese Bindung ermöglicht das Öffnen von Ionenkanälen (spannungsgesteuerte oder ligandengesteuerte Kanäle). Und es macht den Ionenfluss durch die Kanäle. Daher überträgt es Nervenimpulse. Die Nervenzellen übertragen elektrische Signale, die als Aktionspotential bekannt sind, durch den Ionenfluss durch die Zellmembran.
Was ist ein peripheres Protein?
Diese Proteine sind zeitlich an die Plasmamembran gebunden. Sie sind entweder an die integralen Membranproteine oder an die Lipiddoppelschicht gebunden. Periphere Proteine binden über Wasserstoffbrücken an die Zellmembran. Sie haben mehrere wichtige biologische Funktionen. Die meisten von ihnen arbeiten als Zellrezeptoren. Einige von ihnen sind sehr wichtige Enzyme. Da sie sich im Zytoskelett befinden, geben sie Form und Unterstützung. Sie erleichtern die Bewegung durch drei Hauptkomponenten: Mikrofilamente, Zwischenfilamente und Mikrotubuli. Ihre Hauptfunktion ist der Transport. Sie tragen Moleküle zwischen anderen Proteinen. Das beste Beispiel ist „Cytochrom C“, das Elektronenmoleküle zwischen Proteinen in der Elektronentransportkette der Energieerzeugung transportiert.
Abbildung 02: Die peripheren Proteine
Daher sind periphere Proteine für das Überleben der Zellen äußerst wichtig. Wenn die Zelle beschädigt ist, wird "Cytochrom C" aus der Zelle freigesetzt. Dies führt zur Apoptose der Zelle. Einige der peripheren Enzyme, die am Stoffwechsel beteiligt sind, sind: Lipoxygenase, Alpha-Beta-Hydrolase, Phospholipase A und C, Sphingomyelinase C und Ferrochelatase.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Transmembran- und peripheren Proteinen?
- Beide sind Proteine.
- Beide sind am molekularen Transport beteiligt.
- Beide befinden sich in der Plasmamembran.
- Beide sind äußerst wichtig für das Überleben der Zellen.
Was ist der Unterschied zwischen Transmembran- und peripheren Proteinen?
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Transmembran gegen periphere Proteine |
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| Transmembranproteine sind Membranproteine, die sich über die gesamte Membran erstrecken. | Periphere Proteine sind Membranproteine, die sich lose an der Innen- und Außenfläche festsetzen. |
| Funktion | |
| Transmembranproteine helfen bei der Signalübertragung von Zellen. | Periphere Proteine behalten die Zellform bei und unterstützen die Zellmembran, um ihre Struktur aufrechtzuerhalten. |
| Natur | |
| Transmembranproteine sind eine Art integraler Proteine. | Periphere Proteine sind keine integralen Proteine. |
| Ort | |
| Transmembranproteine erstrecken sich über die Zellmembran. | Periphere Proteine sind außerhalb oder innerhalb der Zellmembran an die Oberfläche gebunden. |
| Bindung | |
| Transmembranproteine sind permanent an die Zellmembran gebunden (Orientierung ist festgelegt). | Periphere Proteine sind zeitlich oder lose an die Zellmembran gebunden (Orientierung ändert sich). |
Zusammenfassung - Transmembran vs periphere Proteine
Die Plasmamembran ist das Modell, das die Zellen vor Beschädigungen schützt und vor Fremdstoffen schützt. Das Fluidmosaikmodell der Plasmamembran erklärt, dass es aus der Lipiddoppelschicht, Cholesterin, Kohlenhydraten und Proteinen besteht. Cholesterin ist an die Lipiddoppelschicht gebunden. Die Kohlenhydrate sind entweder an Lipide oder Proteine in der Membran gebunden. Es gibt drei Arten von Proteinen: integrale, periphere und Transmembranproteine. Die integralen Proteine sind in die Membran integriert und erstrecken sich über die gesamte Membran. Und periphere Proteine sind lose an der Innen- und Außenfläche gebunden. Dies ist der Unterschied zwischen Transmembran- und peripheren Proteinen.
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