Diferența cheie – Proteinele transmembranare vs periferice
Modelul mozaic fluid care a fost descoperit în 1972 de Singer și Nicolson explică structura membranei celulare universale care înconjoară celulele și organelele sale. A evoluat de-a lungul anilor și explică structura și funcția de bază a membranei celulare. Membrana plasmatică este modelul care protejează celulele de deteriorare și oferă protecție împotriva agenților străini. Conform modelului mozaic fluid, membrana plasmatică este formată din foi de lipide (fosfolipide), colesterol, carbohidrați și proteine. Colesterolul se găsește atașat de stratul dublu lipidic. Carbohidrații sunt atașați fie de lipide, fie de proteine din membrană. Proteinele membranare sunt de trei tipuri: proteine integrale, proteine periferice și proteine transmembranare. Proteinele integrale sunt integrate în membrană. Diferența cheie dintre proteinele transmembranare și proteinele periferice este că proteinele transmembranare se extind pe tot parcursul membranei, în timp ce proteinele periferice sunt atașate lejer de suprafețele interioare și exterioare.
Ce este o proteină transmembranară?
Proteinele transmembranare sunt tipuri speciale de proteine integrale care se extind prin membrana celulară biologică. Este atașat permanent și poate fi găsit în întregime pe membrană. Majoritatea proteinelor transmembranare funcționează ca porți care permit transportul altor substanțe către celula din interior. Proteinele transmembranare au spirale hidrofobe și helix care i-au stabilizat poziția în stratul dublu lipidic. Structura proteinei transmembranare este împărțită în trei domenii. Domeniul din bistratul lipidic este numit domeniu lipidic. Domeniul care se găsește în celula din exterior este numit domeniu extracelular. Domeniul din interior este cunoscut ca domeniu intracelular.
Deși membrana plasmatică este fluidică, orientările proteinelor transmembranare nu se schimbă. Aceste proteine sunt atât de mari și au greutate moleculară mare. Deci rata de schimbare a orientării este foarte mică. Partea extracelulară este întotdeauna în afara celulei, iar partea intracelulară este întotdeauna în interiorul celulei.
Proteinele transmembranare joacă câteva funcții foarte importante în celulă. Ele joacă un rol esențial în comunicarea celulară. Ele semnalează informații despre mediul extern celulei din interior. Receptorii pot fi atașați la substanțele din domeniul extracelular. Odată ce proteina se leagă de substraturi, aceasta aduce modificări geometrice domeniului intracelular al proteinei. Aceste modificări aduc mai multe modificări în geometria proteinelor din interiorul celulei producând o reacție în cascadă. Proteinele transmembranare sunt capabile să acționeze ca un traductor de semnal pentru celula din interior. Ele inițiază semnale care răspund la mediul extern și conduc la acțiunile care au loc în celel alte părți ale celulei.
Figura 01: Proteinele transmembranare
Proteinele transmembranare sunt, de asemenea, capabile să controleze schimbul de materiale și substanțe prin membrana celulară. Ele pot forma canale sau căi de trecere specializate numite „porine” care pot trece prin membrana celulară. Aceste porine sunt reglate de alte proteine care sunt uneori închise și alteori deschise. Cel mai bun exemplu în acest sens este transducția semnalului celulelor nervoase. O proteină receptoră se leagă de un neurotransmițător. Această legare permite deschiderea canalelor ionice (canale dependente de tensiune sau de ligand). Și face fluxul de ioni prin canale. Prin urmare, transmite impulsuri nervoase. Celulele nervoase transmit semnale electrice cunoscute ca potențial de acțiune prin fluxul de ioni prin membrana celulară.
Ce este o proteină periferică?
Aceste proteine sunt atașate temporal de membrana plasmatică. Ele sunt fie atașate la proteinele membranare integrale, fie la stratul dublu lipidic. Proteinele periferice se leagă de membrana celulară prin legături de hidrogen. Au câteva funcții biologice importante. Cele mai multe dintre ele funcționează ca receptori celulari. Unele dintre ele sunt enzime foarte importante. Pe măsură ce se află în citoschelet, ele dau formă și sprijin. Ele facilitează mișcarea prin trei componente principale: microfilamente, filamente intermediare și microtubuli. Funcția lor principală este transportul. Ei transportă molecule între alte proteine. Cel mai bun exemplu este „Citocromul C”, care transportă molecule de electroni între proteinele din lanțul de transport de electroni de generare a energiei.
Figura 02: Proteinele periferice
Deci, proteinele periferice sunt extrem de importante pentru supraviețuirea celulelor. Când celula se deteriorează, „Citocromul C” este eliberat din celulă. Aceasta duce la apoptoza celulei. Unele dintre enzimele periferice participă la metabolism sunt; lipoxigenaza, alfa-beta hidrolază, fosfolipaza A și C, sfingomielinaza C și ferochelataza.
Care sunt asemănările dintre proteinele transmembranare și cele periferice?
- Ambele sunt proteine.
- Ambele sunt implicate în transportul molecular.
- Ambele se găsesc în membrana plasmatică.
- Ambele sunt extrem de importante pentru supraviețuirea celulelor.
Care este diferența dintre proteinele transmembranare și cele periferice?
Transmembranare vs proteine periferice |
|
| Proteinele transmembranare sunt proteine de membrană care se extind pe tot parcursul membranei. | Proteinele periferice sunt proteine de membrană care se atașează slab la suprafețele interioare și exterioare. |
| Funcție | |
| Proteinele transmembranare ajută la semnalizarea celulară. | Proteinele periferice mențin forma celulei și susțin membrana celulară pentru a-și menține structura. |
|
Natura | |
| Proteinele transmembranare sunt un tip de proteine integrale. | Proteinele periferice nu sunt proteine integrale. |
| Locație | |
| Proteinele transmembranare se extind peste membrana celulară. | Proteinele periferice sunt atașate la suprafața din afara sau în interiorul membranei celulare. |
| Obligatoriu | |
| Proteinele transmembranare sunt atașate permanent de membrana celulară (orientarea este fixă). | Proteinele periferice sunt atașate temporal sau liber de membrana celulară (orientarea se schimbă). |
Rezumat – Proteine transmembranare vs periferice
Membrana plasmatică este modelul care protejează celulele de deteriorare și oferă protecție împotriva agenților străini. Modelul mozaic fluid al membranei plasmatice explică că este alcătuit din stratul dublu lipidic, colesterol, carbohidrați și proteine. Colesterolul se găsește atașat de stratul dublu lipidic. Carbohidrații sunt atașați fie de lipide, fie de proteine din membrană. Proteinele sunt de trei tipuri: proteine integrale, periferice și transmembranare. Proteinele integrale sunt integrate în membrană și se extind pe tot parcursul membranei. Și proteinele periferice sunt atașate liber de suprafețele interioare și exterioare. Aceasta este diferența dintre proteinele transmembranare și cele periferice.
Descărcați versiunea PDF a proteinelor transmembranare vs periferice
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform nota de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre proteinele transmembranare și cele periferice
