Hauptunterschied – Integrale vs. periphere Proteine

Plasmamembran ist die biologische Membran, die den Inhalt der Zelle von der äußeren Umgebung trennt. Es besteht aus einer Phospholipid-Doppelschicht. Die Plasmamembran dient als selektiv durchlässige Barriere, die nur bestimmten Molekülen erlaubt, die Membran zu passieren. Auch verschiedene Arten von Proteinen sind in die Plasmamembran eingebettet. Integrale und periphere Proteine ​​sind zwei Arten solcher Membranproteine. Die Hauptunterschied zwischen integralen und peripheren Proteinen ist das integrale Proteine ​​sind in die gesamte Doppelschicht eingebettet, während sich periphere Proteine ​​auf der inneren oder äußeren Oberfläche der Phospholipid-Doppelschicht befinden.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was sind integrale Proteine? – Definition, Struktur, Funktion 2. Was sind periphere Proteine? – Definition, Struktur, Funktion 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen integralen und peripheren Proteinen? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen integralen und peripheren Proteinen? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Integrale Proteine, hydrophober Kern, Membranproteine, periphere Proteine, Phospholipid-Doppelschicht, Plasmamembran, Transmembranprotein

Was sind integrale Proteine?

Integrale Proteine ​​sind Proteine, die dauerhaft mit der Plasmamembran verbunden sind. Sie durchdringen die Phospholipid-Doppelschicht. Daher werden diese Proteine ​​durch hydrophobe, elektrostatische oder nicht-kovalente Wechselwirkungen an die Lipiddoppelschicht gebunden. Aus diesem Grund sollten Detergenzien verwendet werden, um integrale Proteine ​​aus der Lipiddoppelschicht zu entfernen. Dadurch werden die hydrophoben Wechselwirkungen der gesamten Lipiddoppelschicht zerstört. Transmembranproteine, die die Lipiddoppelschicht vollständig durchdringen, sind integrale Proteine. Alle Transmembranproteine ​​sind integrale Proteine, aber alle integralen Proteine ​​sind keine Transmembranproteine. Dies bedeutet, dass einige integrale Proteine ​​die Lipiddoppelschicht teilweise durchdringen können.

Abbildung 1: Transmembranprotein

Da die meisten integralen Proteine ​​Transmembranproteine ​​sind, dienen sie als Membrantransportproteine ​​wie Trägerproteine ​​und Kanalproteine. Andere integrale Proteine ​​dienen als Rezeptoren und Enzyme. Na+ – K+ ATPase, Ionenkanäle und Gates, Glucosepermease, Hormonrezeptoren, Histokompatibilitätsantigene, bestimmte Enzyme der Elektronentransportketten und Gap Junction Proteine ​​sind Arten von integralen Proteinen.

Was sind periphere Proteine?

Periphere Proteine ​​sind Proteine, die vorübergehend an die Plasmamembran gebunden sind. Dies bedeutet, dass sie den hydrophoben Kern der Phospholipid-Doppelschicht nicht durchdringen. Die meisten peripheren Proteine ​​sind mit den Proteinen assoziiert. Dadurch ist die Entfernung peripherer Proteine ​​einfacher als integraler Proteine. Die Entfernung unterbricht auch nicht die hydrophoben Wechselwirkungen der Lipiddoppelschicht. Die Struktur sowohl integraler als auch peripherer Proteine ​​ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Integrale und periphere Proteine

Die meisten peripheren Proteine ​​dienen als Rezeptoren, Antigene und Enzyme. Cytochrom c in der Elektronentransportkette ist ein Beispiel für ein peripheres Protein.

Ähnlichkeiten zwischen integralen und peripheren Proteinen

Unterschied zwischen integralen und peripheren Proteinen

Definition

Integrale Proteine: Integrale Proteine ​​sind Proteine, die dauerhaft mit der Plasmamembran verbunden sind.

Peripheren Proteinen: Periphere Proteine ​​sind Proteine, die vorübergehend an die Plasmamembran gebunden sind.

Alternative Namen

Integrale Proteine: Integrale Proteine ​​werden als intrinsische Proteine ​​bezeichnet.

Peripheren Proteinen: Periphere Proteine ​​werden als extrinsische Proteine ​​bezeichnet.

Standort

Integrale Proteine: Integrale Proteine ​​sind in die gesamte Membran eingebettet.

Peripheren Proteinen: Periphere Proteine ​​befinden sich auf der inneren oder äußeren Oberfläche der Phospholipid-Doppelschicht.

Wechselwirkung mit dem hydrophoben Kern der Lipiddoppelschicht

Integrale Proteine: Integrale Proteine ​​interagieren stark mit dem hydrophoben Kern der Lipiddoppelschicht.

Peripheren Proteinen: Periphere Proteine ​​interagieren weniger mit dem hydrophoben Kern der Lipiddoppelschicht.

Arten von Wechselwirkungen mit Lipid-Doppelschichten

Integrale Proteine: Integrale Proteine ​​binden an die Lipiddoppelschicht durch hydrophobe, elektrostatische oder nicht-kovalente Wechselwirkungen.

Peripheren Proteinen: Periphere Proteine ​​auf der inneren Oberfläche der Lipiddoppelschicht werden vom Zytoskelett gehalten.

Bestandteil des Membranproteins

Integrale Proteine: Integrale Proteine ​​machen 70 % der gesamten Membranproteine ​​aus.

Peripheren Proteinen: Periphere Proteine ​​machen 30% der gesamten Membranproteine ​​aus.

Hydrophil/Hydrophob

Integrale Proteine: Integrale Proteine ​​enthalten sowohl hydrophile als auch hydrophobe Teile.

Peripheren Proteinen: periphere Proteine ​​enthalten hydrophile Anteile.

Funktion

Integrale Proteine: Integrale Proteine ​​dienen als Trägerproteine, Kanalproteine ​​und Enzyme.

Peripheren Proteinen: Periphere Proteine ​​dienen als Rezeptoren und Oberflächenantigene.

Proteinentfernung

Integrale Proteine: Reinigungsmittel sollten verwendet werden, um integrale Proteine ​​von der Plasmamembran zu entfernen.

Peripheren Proteinen: Verdünnte Salzlösungen können verwendet werden, um periphere Proteine ​​von der Plasmamembran zu entfernen.

Beispiele

Integrale Proteine: Glycophorin, Rhodopsin und NADH-Dehydrogenase sind Beispiele für integrale Proteine.

Peripheren Proteinen: Mitochondriales Cytochrom c und Erythrozyten-Spektrin sind Beispiele für periphere Proteine.

Abschluss

Integrale und periphere Proteine ​​sind zwei Arten von Membranproteinen in der Phospholipid-Doppelschicht. Integrale Proteine ​​dringen in den hydrophoben Kern der Lipiddoppelschicht ein, während periphere Proteine ​​an der intrazellulären oder extrazellulären Oberfläche der Lipiddoppelschicht angelagert werden. Transmembranproteine ​​sind eine Art integraler Proteine. Der Hauptunterschied zwischen integralen und peripheren Proteinen ist die Penetranz des hydrophoben Kerns der Lipiddoppelschicht.

Referenz:

1. Lodish, Harvey. "Membranproteine." Molekulare Zellbiologie. 4. Auflage., U.S. National Library of Medicine, 1. Januar 1970, hier verfügbar.2. „Integrale Membranproteine.“ Integrale Membranproteine, hier erhältlich.3. "Peripheres Membranprotein." Peripheres Membranprotein, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Transmembranrezeptor“ von Mouagip (Vortrag) (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia2. „Membranprotein“ Von Meng-jou wu bei English Wikibooks – Von en.wikibooks auf Commons übertragen von Adrignola (Public Domain) über Commons Wikimedia