Diferența cheie dintre motoarele moleculare liniare și cele rotative se bazează în principal pe mișcarea complexelor care formează proteina motorie. În timp ce motoarele moleculare liniare prezintă mișcare liniară unidirecțională între complexe, motoarele moleculare rotative arată mișcări de rotație în jurul diferitelor complexe care formează motorul molecular.
Motoarele moleculare sunt biomolecule importante care iau parte la multe reacții, în special asociate cu generarea de energie în termeni de adenozin trifosfat (ATP). Ele joacă un rol esențial în mișcare sau lucru mecanic. Proteinele motorii folosesc energia liberă din hidroliza ATP sau nucleotid trifosfat pentru a produce o forță mecanică. Există două tipuri de motoare moleculare ca motoare moleculare liniare și motoare moleculare rotative. Acestea reprezintă două moduri de funcționare a motorului.
Ce sunt motoarele moleculare liniare?
Motoarele moleculare lineare joacă un rol important în mișcarea și funcționarea mecanică a corpului. Ele sunt numite și proteine motorii citoscheletice. Motoarele moleculare liniare se deplasează într-o manieră unidirecțională de-a lungul complexelor proteice care formează motorul molecular. Aceste motoare moleculare liniare au capacitatea de a folosi energia chimică sub formă de hidroliză ATP, ceea ce le permite să se deplaseze pe o cale liniară. Există o reacție de cuplare care are loc de obicei cu un motor molecular liniar în ceea ce privește hidroliza și mișcarea ATP.
Figura 01: Molecule de actină și miozină
Există două motoare moleculare liniare principale. Sunt motoare cu actină și motoare microtubuli. Motoarele actinei includ miozinele, în timp ce motoarele microtubulilor includ kinezinele și dineinele. Miozinele aparțin unei superfamilii de proteine motorii actinei. Ele sunt implicate în transformarea energiei chimice în energie mecanică, generând astfel forță și mișcare. Kinezinele sunt un tip de motoare microtubuli care participă în principal la formarea fusului în timpul mitozei și meiozei. Ele sunt vitale pentru formarea fusului în separarea cromozomilor mitotici și meiotici în timpul celulei. În schimb, dineinele sunt molecule motorii mult complexe care participă la mecanismele de transport intracelular.
Ce sunt motoarele moleculare rotative?
Motoarele moleculare rotative participă în principal la generarea de energie prin complexul ATP sintaza și facilitează mișcarea de rotație între componentele complexului. Exemplul clasic de motor molecular rotativ reprezintă familia de proteine ATP sintazei F0–F1. Generarea de ATP se bazează pe gradientul de protoni care există de-a lungul membranei. Aceasta catalizează rotația subunităților individuale ale complexului de molecule motorii care are ca rezultat generarea de ATP.
Figura 02: F0 – F1 ATP sintază
În plus, motoarele cu molecule rotative sunt prezente și în structura flagelului bacterian. Formează placa de bază și gestionează mișcarea flagelară bacteriană prin motorul molecular rotativ.
Care sunt asemănările dintre motoarele moleculare liniare și rotative?
- Motoarele liniare și rotative sunt două tipuri de motoare moleculare.
- Aceste motoare moleculare sunt prezente atât în celulele eucariote, cât și în cele procariote.
- Ambele sunt forme de subunități proteice care formează complexe cunoscute sub numele de motoare.
- În ambele tipuri de motoare, cuplarea subunităților joacă un rol important în funcționarea sa.
- Sunt molecule active.
- Ambele utilizează energia sub formă de hidroliză ATP sau forță motrice a protonilor.
- Ele facilitează mișcarea activă.
- Ambele sunt importante în căile biochimice ale celulelor.
- În plus, ele sunt importante în mecanismele de transport.
Care este diferența dintre motoarele moleculare liniare și rotative?
Diferența cheie dintre motoarele moleculare liniare și cele rotative este tipul de mișcare pe care îl arată. În timp ce motoarele moleculare liniare facilitează mișcarea liniară unidirecțională după hidroliza ATP, motoarele moleculare rotative facilitează mișcarea de rotație după hidroliza ATP. Motoarele moleculare de actină și motoarele de molecule de microtubuli sunt două exemple de motoare moleculare liniare, în timp ce motoarele ATP sintazei și proteinele motoare flagelare sunt motoare moleculare rotative.
Infografia de mai jos rezumă diferența dintre motoarele liniare și cele moleculare.
Rezumat – Motoare moleculare liniare vs. rotative
Motoarele moleculare joacă un rol important în mediarea căilor biochimice atât la procariote, cât și la eucariote. Există două tipuri principale de motoare moleculare ca motoare moleculare liniare și motoare moleculare rotative. După cum sugerează și numele, motoarele moleculare liniare facilitează mișcarea liniară între subunitățile individuale ale proteinei motorii complexe, ceea ce are ca rezultat o mișcare liniară unidirecțională. Spre deosebire de această metodă a motoarelor moleculare, motoarele rotative permit mișcarea de rotație a subunităților, formând complexul proteic motor. Diferența de mișcare astfel obținută de aceste două tipuri de motoare facilitează diferite funcții atât la procariote, cât și la eucariote. Deci, acesta este rezumatul diferenței dintre motoarele moleculare liniare și cele rotative.
