Hauptunterschied – Kanal vs. Trägerproteine

Die Zellmembran ist für die sie passierenden Moleküle semipermeabel. Die Bewegung von Ionen, kleinen Molekülen oder Makromolekülen durch eine Membran wird durch Membrantransportproteine ​​erleichtert. Kanal- und Trägerproteine ​​sind zwei Arten von Transportproteinen, die in der Zellmembran vorkommen und die Diffusion und aktive Transportmechanismen erleichtern. Der Hauptunterschied zwischen Kanal- und Trägerproteinen ist das Kanalproteine ​​haben eine feste Konformation in der Zellmembran wohingegen Trägerproteine ​​wechseln beim Transport von Molekülen zwischen zwei Konformationen.

Dieser Artikel erklärt,

1. Was sind Kanalproteine? – Eigenschaften, Struktur, Rolle 2. Was sind Trägerproteine? – Eigenschaften, Struktur, Rolle 3. Was ist der Unterschied zwischen Kanal- und Trägerproteinen?

Was sind Channel Proteine

Kanalproteine ​​sind eine der beiden Klassen von Membrantransportproteinen. Sie sind intrinsische Proteine, die die gesamte Zellmembran umspannen. Daher ist eine Seite des Proteins der extrazellulären Flüssigkeit ausgesetzt, während die andere Seite dem Zytosol ausgesetzt ist. Die beiden exponierenden Domänen des Proteins sind hydrophil. Der hydrophobe Kanal ist in die Lipiddoppelschicht eingebettet. Ausgewählte wasserlösliche Moleküle bewegen sich passiv durch die wässrige Pore der Kanalproteine ​​durch die Membran. Die Konzentration oder der elektrochemische Gradient des gelösten Moleküls bestimmt die Strömungsrichtung sowie die Transportgeschwindigkeit dieses bestimmten gelösten Moleküls.

Abbildung 1: Proteinkanal

Aquaporine sind eine Art von Kanalproteinen, die es Wassermolekülen ermöglichen, mit sehr hoher Geschwindigkeit durch die Membran zu gelangen. GLUT4 und Aquaporine sind Beispiele für Kanalproteine, die an der erleichterten Diffusion beteiligt sind. Beispiele für Kanalproteine ​​sind der primäre aktive Transport durch Natrium/Kalium-Pumpe (Na+/K+ ATPase) und Proton/Kalium-Pumpe (H+/K+ ATPase) im primären aktiven Transport sowie die Antiporter wie Natrium/Calcium-Austauscher und Symporter wie SGLT2, die am aktiven Verkehr beteiligt sind. Einige Kanalproteine ​​sind ständig geöffnet. Andere hingegen sind „gated“ und steuern das Öffnen und Schließen des Kanals. In einigen Geweben passieren Natrium- und Chloridionen frei durch offene Kanäle. Aber in Zellen, die an der Übertragung elektrischer Impulse beteiligt sind, transportieren Gatter-Kanal-Proteine ​​Natrium-, Kalzium- und Kaliumionen.

Was sind Trägerproteine?

Trägerproteine ​​sind die andere Art von Transportmolekülen, die in der Zellmembran vorkommen. Sie binden große, ausgewählte Moleküle wie Proteine ​​von einer Seite der Membran und geben die Moleküle auf der anderen Seite ab. Die Bindung des Moleküls an das Trägerprotein ändert dessen Konformation. Trägerproteine ​​transportieren Moleküle gegen den Konzentrationsgradienten des Transportmoleküls. Daher benötigen Trägerproteine ​​für ihre Wirkung zelluläre Energie. Im Gegensatz dazu transportieren einige Trägerproteine ​​Moleküle durch den Konzentrationsgradienten auch durch passiven Transport. Die Transportgeschwindigkeit durch Trägerproteine ​​ist im Vergleich zu Kanalproteinen sehr gering. Kanalproteine ​​und Trägerproteine ​​sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Kanalproteine ​​und Trägerproteine

Unterschied zwischen Kanalproteinen und Trägerproteinen

Typ

Kanalproteine: Kanalproteine ​​transportieren Ionen.

Trägerproteine: Trägerproteine ​​transportieren Moleküle.

Form

Kanalproteine: Kanalproteine ​​sind fixiert.

Trägerproteine: Trägerproteine ​​wechseln zwischen zwei Konformationen.

Transportkern

Kanalproteine: Kanalproteine ​​enthalten eine Pore, die den Transport von Molekülen erleichtert.

Trägerproteine: Trägerproteine ​​enthalten keinen Kern innerhalb des Proteins.

Mechanismus

Kanalproteine: Gelöste Moleküle diffundieren durch die Poren von Kanalproteinen.

Trägerproteine: Auf der einen Seite werden gelöste Moleküle an das Trägerprotein gebunden und auf der anderen Seite freigesetzt.

Transportpreis

Kanalproteine: Kanalproteine ​​haben hohe Transportraten.

Trägerproteine: Trägerproteine ​​haben im Vergleich zu Kanalproteinen sehr niedrige Transportraten.

lösungsgebundene Konformationen

Kanalproteine: Kanalproteine ​​binden nicht an gelöste Moleküle, die sie transportieren.

Trägerproteine: Trägerproteine ​​bestehen aus alternativen Konformationen, die an gelöste Stoffe gebunden sind.

Lipo/Glykoproteine

Kanalproteine: Kanalproteine ​​sind Lipoproteine.

Trägerproteine: Trägerproteine ​​sind Glykoproteine.

Synthese

Kanalproteine: Kanalproteine ​​werden im rauen endoplasmatischen Retikulum synthetisiert.

Trägerproteine: Trägerproteine ​​werden in den freien Ribosomen im Zytoplasma synthetisiert.

Art der transportierten Moleküle

Kanalproteine: Kanalproteine ​​transportieren nur wasserlösliche Moleküle.

Trägerproteine: Trägerproteine ​​transportieren sowohl wasserlösliche als auch unlösliche Moleküle.

Abschluss

Kanalproteine ​​und Trägerproteine ​​sind die beiden Arten von Membrantransportproteinen, die in der Zellmembran vorkommen. Beide Arten von Proteinen sind am passiven Transport durch erleichterte Diffusion und am aktiven Transport durch Cotransporter wie Uniporter, Antiporter und Symporter beteiligt. Transportproteine ​​sind spezifisch für die Moleküle, die durch sie transportiert werden. Kanalproteine ​​sind im Vergleich zu Trägerproteinen in der Lage, Moleküle mit einer sehr hohen Geschwindigkeit zu transportieren. Der Hauptunterschied zwischen Kanalproteinen und Trägerproteinen besteht in ihren Mechanismen des Transports von Molekülen durch die Membran.

Referenz:1. „Erleichterter Transport – Grenzenloses offenes Lehrbuch.“ Grenzenlos. 26. Mai 2016. Internet. 16. Mai 2017..

Bildhöflichkeit: 1. „Abbildung 05 02 04“ Von CNX OpenStax – (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia2. „Schema erleichterte Diffusion in Zellmembranen“ Von LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal – Eigene Arbeit. (Public Domain) über Commons Wikimedia