Hauptunterschied – Transmembranproteine vs. periphere Proteine
Das flüssige Mosaikmodell, das 1972 von Singer und Nicolson entdeckt wurde, erklärt die Struktur der universellen Zellmembran, die Zellen und ihre Organellen umgibt. Es hat sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt und erklärt die grundlegende Struktur und Funktion der Zellmembran. Die Plasmamembran ist das Modell, das die Zellen vor Schäden schützt, und bietet Schutz vor Fremdstoffen. Gemäß dem Flüssigkeitsmosaikmodell 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 Transmembranproteine sich über die gesamte Membran erstrecken, während die peripheren Proteine locker an den Innen- und Außenflächen befestigt sind.
Was ist ein Transmembranprotein?
Die Transmembranproteine sind spezielle Arten von integralen Proteinen, die sich durch die biologische Zellmembran erstrecken. Es ist dauerhaft angebracht und erstreckt sich vollständig über die Membran. Die meisten Transmembranproteine fungieren als Tore, die den Transport anderer Substanzen in das Zellinnere 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 außerhalb der Zelle befindet, wird als extrazelluläre Domäne bezeichnet. Die Domäne im Inneren wird als intrazelluläre Domäne bezeichnet.
Obwohl die Plasmamembran flüssig ist, ändern sich die Orientierungen der Transmembranproteine nicht. Diese Proteine sind so groß und haben ein hohes Molekulargewicht. Die Rate der Orientierungsänderung 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 im extrazellulären Bereich gebunden werden. Sobald das Protein an die Substrate bindet, bringt es geometrische Veränderungen in der intrazellulären Domäne des Proteins mit sich. Diese Veränderungen bringen mehrere Veränderungen in der Geometrie von Proteinen im Zellinneren mit sich, was eine Kaskadenreaktion hervorruft. Die Transmembranproteine sind in der Lage, als Signalgeber zum Zellinneren zu fungieren. Sie initiieren Signale, 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 Stoff- und Stoffaustausch über die Zellmembran zu steuern. Sie können spezialisierte Kanäle oder Passagen 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 dafür 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 Fluss von Ionen durch die Kanäle. Daher überträgt es Nervenimpulse. Die Nervenzellen übertragen elektrische Signale, die als Aktionspotential bekannt sind, durch den Fluss von Ionen durch die Zellmembran.
Was ist ein peripheres Protein?
Diese Proteine sind zeitlich an der Plasmamembran befestigt. Sie sind entweder an die integralen Membranproteine oder an die Lipiddoppelschicht gebunden. Periphere Proteine binden über Wasserstoffbrückenbindungen 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 Teil des Zytoskeletts sind, geben sie Form und H alt. Sie erleichtern die Bewegung durch drei Hauptkomponenten: Mikrofilamente, Zwischenfilamente und Mikrotubuli. Ihre Hauptfunktion ist der Transport. Sie transportieren 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
Also sind periphere Proteine extrem wichtig für das Überleben der Zelle. Wenn die Zelle geschädigt wird, wird „Cytochrom C“aus der Zelle freigesetzt. Dies führt zur Apoptose der Zelle. Einige der am Stoffwechsel beteiligten peripheren Enzyme sind; Lipoxygenase, Alpha-Beta-Hydrolase, Phospholipase A und C, Sphingomyelinase C und Ferrochelatase.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen transmembranen und peripheren Proteinen?
- Beide sind Proteine.
- Beide sind am molekularen Transport beteiligt.
- Beide befinden sich in der Plasmamembran.
- Beide sind extrem wichtig für das Überleben der Zelle.
Was ist der Unterschied zwischen transmembranen und peripheren Proteinen?
Transmembran vs. periphere Proteine |
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| Transmembranproteine sind Membranproteine, die sich über die gesamte Membran erstrecken. | Periphere Proteine sind Membranproteine, die lose an Innen- und Außenflächen anhaften. |
| Funktion | |
| Transmembranproteine helfen bei der Zellsignalisierung. | Periphere Proteine erh alten die Zellform und unterstützen die Zellmembran, um ihre Struktur zu erh alten. |
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Natur | |
| Transmembranproteine sind eine Art von integralen Proteinen. | Periphere Proteine sind keine integralen Proteine. |
| Standort | |
| Transmembranproteine erstrecken sich über die Zellmembran. | Periphere Proteine sind außerhalb oder innerhalb der Zellmembran an der Oberfläche befestigt. |
| Bindung | |
| Transmembranproteine sind dauerhaft an der Zellmembran befestigt (Orientierung ist fixiert). | Periphere Proteine sind temporär oder lose an der Zellmembran befestigt (Orientierung ändert sich). |
Zusammenfassung – Transmembran vs. periphere Proteine
Die Plasmamembran ist das Modell, das die Zellen vor Schäden schützt, und bietet Schutz vor Fremdstoffen. Das Flüssigkeitsmosaikmodell der Plasmamembran erklärt, dass sie 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 den Innen- und Außenflächen befestigt. Dies ist der Unterschied zwischen transmembranen und peripheren Proteinen.
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