Φορέας έναντι Πρωτεϊνών Καναλιού
Είναι απαραίτητη η μεταφορά ουσιών μέσω της κυτταρικής μεμβράνης, προκειμένου να διατηρηθούν τα κύτταρα ενεργά και ζωντανά. Αυτές οι ουσίες βασικά μεταφέρονται με πρωτεΐνες μεταφοράς μεμβράνης στην πλασματική μεμβράνη των κυττάρων. Υπάρχουν δύο τύποι πρωτεϊνών μεταφοράς μεμβράνης. πρωτεΐνες-φορείς και πρωτεΐνες καναλιού, οι οποίες εμπλέκονται στη μεταφορά υδατοδιαλυτών και αδιάλυτων ουσιών μέσω της κυτταρικής μεμβράνης. Αυτές οι πρωτεΐνες βασικά επιτρέπουν τη διέλευση πολικών μορίων όπως ιόντα, σάκχαρα, αμινοξέα, νουκλεοτίδια και μεταβολίτες μέσω της πλασματικής μεμβράνης.
Τι είναι οι πρωτεΐνες φορέα;
Οι πρωτεΐνες-φορείς είναι οι αναπόσπαστες πρωτεΐνες που εκτείνονται στη λιπιδική διπλοστοιβάδα της κυτταρικής μεμβράνης και χρησιμεύουν ως δίαυλοι για υδατοδιαλυτές ουσίες όπως η γλυκόζη και οι ηλεκτρολύτες. Κατά τη μεταφορά των διαλυμένων ουσιών, οι πρωτεΐνες φορείς δεσμεύουν τη διαλυμένη ουσία στη μία πλευρά μιας μεμβράνης, υφίστανται αλλαγές διαμόρφωσης και τις απελευθερώνουν στην άλλη πλευρά της μεμβράνης. Αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν να μεσολαβήσουν τόσο στην ενεργητική όσο και στην παθητική μεταφορά. Κατά τη διάρκεια της παθητικής μεταφοράς, τα μόρια διαχέονται κατά μήκος της βαθμίδας συγκέντρωσης χωρίς να καταναλώνουν ενέργεια. Η ενεργή μεταφορά είναι η κίνηση των σωματιδίων της διαλυμένης ουσίας ενάντια στη βαθμίδα συγκέντρωσης και χρειάζεται ενέργεια. Οι πρωτεΐνες-φορείς δρουν σαν ένζυμα. Δεσμεύουν μόνο συγκεκριμένα μόρια και ο τρόπος προσκόλλησης είναι παρόμοιος με αυτόν μεταξύ της ενεργού θέσης ενός ενζύμου και του υποστρώματος του. Παραδείγματα για ορισμένες πρωτεΐνες-φορείς περιλαμβάνουν: Μεταφορέας γλυκόζης 4 (GLUT-4), Na+-K+ ΑΤΡάση, Ca2+ ΑΤΡάση κ.λπ.
Τι είναι οι πρωτεΐνες καναλιού;
Οι πρωτεΐνες καναλιού είναι επιλεκτικές ιόντα και περιέχουν έναν πόρο στον οποίο η διαλυμένη ουσία διέρχεται με υψηλούς ρυθμούς ροής όταν το κανάλι είναι ανοιχτό. Τα κύρια χαρακτηριστικά των πρωτεϊνών του καναλιού περιλαμβάνουν την εκλεκτικότητα διαλυμένης ουσίας, έναν γρήγορο ρυθμό διείσδυσης διαλυμένης ουσίας και μηχανισμούς πύλης που ρυθμίζουν τη διείσδυση της διαλυμένης ουσίας. Μερικές σημαντικές πρωτεΐνες καναλιών περιλαμβάνουν: υποδοχέας διυδροπυριδίνης, Ca2+ πρωτεΐνη καναλιού, αργή Na+ πρωτεΐνη καναλιού, γρήγορη Na+ πρωτεΐνες καναλιού, υποδοχέας νικοτινικής ακετυλοχολίνης (nACh), N-methyl-D-asparate κ.λπ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πρωτεϊνών φορέα και καναλιού;
• Οι διαλυμένες ουσίες διαχέονται μέσω του πόρου των πρωτεϊνών καναλιού, ενώ οι πρωτεΐνες καριέρας δεσμεύουν τις διαλυμένες ουσίες στη μία πλευρά της μεμβράνης και τις απελευθερώνουν στην άλλη πλευρά.
• Σε σύγκριση με τις πρωτεΐνες καναλιού, οι πρωτεΐνες φορείς έχουν πολύ αργούς ρυθμούς μεταφοράς (της τάξης των 1000 μορίων διαλυμένης ουσίας ανά δευτερόλεπτο).
• Σε αντίθεση με τις πρωτεΐνες-φορείς, οι πρωτεΐνες καναλιού περιέχουν έναν πόρο, ο οποίος διευκολύνει τη μεταφορά της διαλυμένης ουσίας.
• Σε αντίθεση με τις πρωτεΐνες καναλιού, οι πρωτεΐνες φορείς έχουν εναλλακτικές διαμορφώσεις συνδεδεμένες με διαλυμένες ουσίες.
• Οι πρωτεΐνες καναλιού είναι λιποπρωτεΐνες, ενώ οι πρωτεΐνες φορείς είναι γλυκοπρωτεΐνες.
• Οι πρωτεΐνες φορείς μπορούν να μεσολαβήσουν τόσο στην ενεργητική όσο και στην παθητική μεταφορά, ενώ οι πρωτεΐνες καναλιού μπορούν να μεσολαβήσουν μόνο στην παθητική μεταφορά.
• Οι πρωτεΐνες καναλιού συντίθενται σε ριβοσώματα που συνδέονται με το ενδοπλασματικό δίκτυο, ενώ οι πρωτεΐνες φορείς συντίθενται σε ελεύθερα ριβοσώματα στο κυτταρόπλασμα.
• Οι πρωτεΐνες φορείς μπορούν να μεταφέρουν μόρια ή ιόντα έναντι της βαθμίδας συγκέντρωσης, ενώ η πρωτεΐνη καναλιού όχι.
• Οι πρωτεΐνες φορείς κινούνται κατά μήκος της μεμβράνης, ενώ οι πρωτεΐνες καναλιού δεν κινούνται κατά τη μεταφορά μορίων ή ιόντων.
• Οι πρωτεΐνες καναλιού περνούν μόνο υδατοδιαλυτά μόρια, ενώ οι πρωτεΐνες φορείς μεταφέρουν τόσο υδατοδιαλυτές όσο και αδιάλυτες ουσίες.
