Der Hauptunterschied zwischen Porinen und Aquaporinen besteht darin, dass Porine mit Wasser gefüllte Poren und Kanäle sind, die in den Membranen von Bakterien und Eukaryoten zu finden sind. Aquaporine hingegen sind Membranproteine, die in lebenden Zellen wasserselektive Kanäle bilden.
Verschiedene Moleküle gehen in lebenden Organismen über die Plasmamembran in die Zelle hinein und aus ihr heraus. Daher gibt es in der Plasmamembran verschiedene Membranproteine, um die in die Zellen ein- und austretenden Moleküle aufrechtzuerh alten und zu regulieren. Porine und Aquaporine sind zwei solche Arten von Membranproteinen. Von diesen sind die Porine wassergefüllte Poren, die den Transport von hydrophilen Molekülen durch die Membran erleichtern. Unterdessen sind Aquaporine wasserselektive Kanäle, die speziell Wasser ungehindert durch die Membran passieren lassen.
Was sind Porine?
Porine sind wassergefüllte Kanäle in Membranen. Im Allgemeinen sind Porine reichlich in der äußeren Membran von gramnegativen Bakterien vorhanden. Darüber hinaus werden Porine in grampositiven Bakterien gesehen; insbesondere in den äußeren Membranen von Mitochondrien und Chloroplasten von Eukaryoten. Sie sind Proteine, die aus Beta-Barrel-Proteinen bestehen. Porine wirken als Poren, um den Transport verschiedener Arten von Molekülen zu erleichtern, insbesondere hydrophiler Moleküle unterschiedlicher Größe und Ladung.
Abbildung 01: Porin
Es gibt zwei Arten von Porinen, allgemeine und selektive. Allgemeine Porine sind nicht substratspezifisch, während selektive Porine spezifisch chemische Spezies bevorzugen, basierend auf den Schwellengrößen der Porine und den sie auskleidenden Aminosäureresten. Strukturell sind die meisten Porine Monomere. Aber es gibt einige Dimmer sowie oligomere Porine.
Was sind Aquaporine?
Aquaporine sind Membranproteine, die Wasserkanäle bilden. Sie gehören zur Familie der wichtigsten intrinsischen Proteine (MIP). Polypeptidketten dieser Proteine umspannen die Membran sechsmal. Darüber hinaus haben sie Amino- und Carboxytermini, die dem Zytoplasma zugewandt sind. Aquaporine lassen Wasser ungehindert passieren. Aber sie lassen keine Ionen oder Metaboliten passieren. Aquaporine kommen sowohl in Pflanzenzellen als auch in tierischen Zellen vor. Darüber hinaus werden sie in Bakterien gesehen. In Pflanzen sind Aquaporine reichlich im Tonoplast (Vakuolenmembran) vorhanden. Aber es gibt auch Aquaporine in der Plasmamembran.
Abbildung 02: Aquaporin
Wenn man tierische Zellen betrachtet, sind Aquaporine in den Plasmamembranen bestimmter Zelltypen wie den Plasmamembranen der roten Blutkörperchen sowie in den Nierenproximal- und Sammelröhrchen vorhanden, um die Wasserdurchlässigkeit zu maximieren. Im menschlichen Körper kommen mehr als zehn verschiedene Arten von Aquaporinen vor.
Aquaporine kontrollieren hauptsächlich den Wassergeh alt einer Zelle und erleichtern die Wasserbewegung. Sie wirken jedoch nicht als Pumpen. Die Wasserbewegung durch die Aquaporine findet als Reaktion auf einen osmotischen oder hydrostatischen Gradienten statt. Die treibenden Kräfte hinter der Wasserbewegung durch die Aquaporine sind hydraulischer oder osmotischer Natur. Abgesehen davon sind Aquaporine für einige sehr kleine ungeladene gelöste Stoffe wie Glycerin, CO2, Ammoniak und Harnstoff durchlässig. Sie sind jedoch undurchlässig für geladene gelöste Stoffe.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Porinen und Aquaporinen?
- Porine und Aquaporine sind Membranproteine.
- Sie erleichtern den Transport von Molekülen durch die Plasmamembran.
- Sie leiten Moleküle passiv weiter.
- Beide kommen sowohl in Bakterien als auch in Eukaryoten vor.
Was ist der Unterschied zwischen Porinen und Aquaporinen?
Porine sind wassergefüllte Poren und Kanäle, die in den Membranen von Bakterien und Eukaryoten vorkommen. Inzwischen sind Aquaporine eine Familie von Wasserkanalmolekülen, die den Wassertransport durch Zellmembranen als Reaktion auf osmotische Gradienten erleichtern. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Porinen und Aquaporinen. Darüber hinaus transportieren Porine hydrophile Moleküle verschiedener Größen und Ladungen passiv durch die Membran, während Aquaporine die freie Wasserbewegung durch die Plasmamembran erleichtern.
Darüber hinaus besteht ein weiterer Unterschied zwischen Porinen und Aquaporinen darin, dass die Porine geladene hydrophile Moleküle transportieren. Inzwischen sind alle Aquaporine undurchlässig für geladene gelöste Stoffe.
Zusammenfassung – Porine vs. Aquaporine
Porine sind wassergefüllte Poren, die hydrophile Moleküle unterschiedlicher Größe und Ladung transportieren. Aquaporine sind die wichtigsten Membranproteinkanäle, die Wasser durch die Plasmamembran transportieren. Sie sind kleine, sehr hydrophobe, intrinsische Membranproteine. Im Gegensatz zu Porinen sind Aquaporine für geladene Moleküle undurchlässig. Dies ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen Porinen und Aquaporinen.
