Różnica między białkami kanału i nośnikiem

Membrana komórkowa oddziela komórkę od środowiska zewnętrznego. Jest to półprzepuszczalna warstwa lipidowo-białko istniejąca we wszystkich typach komórek. Membrana komórkowa zawiera białka błony, zapewniając selektywną przepuszczalność i transport błony. Te białka są ważne dla utrzymania życia, ponieważ przeżycie komórki zależy od jej zdolności do kontrolowania innego składu środowiska pozakomórkowego i wewnątrzkomórkowego. Białka transportowe, częścią błon to białka kanałowe i nośne.

Co to są białka kanału?

Białka kanałowe to białka, które mają zdolność do tworzenia porów hydrofilowych (kanałów) w błonach komórek, transportując cząsteczki obniżające gradient stężenia.

Białka kanałowe umożliwiają transport przez błonę jeden rodzaj cząsteczki lub kilka rodzajów podobnych cząsteczek. Mają różne średnice, grupy naładowane elektrycznie i wysoka selektywność. Białka kanału przecinają całą błonę, umożliwiając w ten sposób docelowe cząsteczki przechodzące przez nich przez dyfuzję. Ten transport pozwala substancjom polarnemu i naładowanemu na uniknięcie hydrofobowej wewnętrznej części membrany, która zwolniłaby lub blokowałaby ich wejście do komórki.

Białka kanału nie oddziałują z transportowanymi substancjami. To pozwala szybki transport substancji przez membranę.

Niektóre białka kanału są otwarte przez cały czas, inne można otworzyć lub zamykać w odpowiedzi na określony sygnał (taki jak sygnał elektryczny lub wiązanie cząsteczki). Komórki zaangażowane w transmisję sygnałów elektrycznych (komórki nerwowe i mięśniowe) mają zamknięte białka kanału do jonów sodu, potasu i wapni. Otwarcie i zamykanie tych kanałów, a także wynikowe zmiany w stężeniu tych jonów wewnątrz komórki, odgrywają ważną rolę w transmisji elektrycznej między błonami w komórkach nerwowych i skurczu mięśni.

W zależności od współczynnika, który otwiera (aktywuje) lub zamyka (inaktywuje) białka kanału są one:

• Zależne od potencjału białka kanału - aktywowane przez zmianę potencjału błony;
• Białka kanału zależne od ligandu-aktywowane przez wiązanie z mediatorem ligandu, hormonem;
• Mechanicznie zależne białka kanału - aktywowane przez mechaniczne odkształcenie błony komórkowej.

Przykłady białek kanałowych obejmują chlorek, potas, wapń, kanały jonowe sodu. Specyficznym rodzajem białek kanałowych są akwaporyny, które mogą bardzo szybko prowadzić wodę przez błonę.

Co to są białka nośnika?

Białka nośne są zintegrownymi białkami, które mogą transportować substancje przez błonę, zarówno w kierunku i przeciw gradientowi stężenia.

Białka nośne są podzielone na:

• Jednoporterowie - niosą tylko jeden rodzaj cząsteczek lub jonów, przeciwko gradientowi stężenia;
• Symporters - Noś dwie lub więcej różnych cząsteczek lub jonów w jednym kierunku;
• Antyporterki - przenoszenie w przeciwnych kierunkach Różne cząsteczki lub jony.

Białka nośna transportują substancje przez błony komórkowe przeciwko (aktywny transport) lub w dół gradientu stężenia (ułatwiona dyfuzja). Poruszające substancje przeciwko gradientowi stężenia wymaga energii. Energia ta można uzyskać z ATP lub ze środowiska. Transport cząsteczek i jonów w dół gradient stężenia nie wymaga energii.

Niektóre białka wykonują tak zwany wtórny transport aktywny, który wykorzystuje ułatwioną dyfuzję jednej substancji do napędzania aktywnego transportu innego. Ten transport wymaga energii, ale nie jest uzyskiwany bezpośrednio z ATP.

Funkcje białek nośnika obejmują:

• Transport dużych cząsteczek przez błonę komórkową (lipidy, cukry itp.);
• Tworzenie gradientów jonów, umożliwiając:
  • Funkcjonowanie mitochondriów - transport protonów przez błonę i wynikowy gradient prowadzi do stworzenia ATP;
  • Funkcjonowanie komórek nerwowych - gradient sodu -potasu jest źródłem mocy tych komórek;
  • Funkcjonowanie chloroplastów itp.

Przykładami białek nośnika to:

• Pompa sodowo-potasowa-zużywa 20-25% ATP w ludzkich komórkach do transportu jonów sodu i potasu poza komórką, przeciwko gradientowi;
• Cotransport glukozy - pośrednio wykorzystuje ATP do zasilania wtórnego transportu aktywnego;
• Valinomycyna - przenosi potas w dół gradientu stężenia. Może zniszczyć gradienty elektrochemiczne bakterii i jest stosowany jako antybiotyk.

Różnica między białkami kanału i nośnikiem

Definicja

Białka kanału: Białka kanałowe to białka, które mają zdolność tworzenia pory hydrofilowych w błonach komórek, transportując cząsteczki obniżające gradient stężenia.

Białka nośne: Białka nośne są integralnymi białkami, które mogą transportować substancje przez błonę, zarówno w dół, jak i wbrew gradientowi stężenia.

Kierunek transportu

Białka kanału: Białka kanału transportują substancje w dół gradientu stężenia.

Białka nośne: Białka nośna transportuje substancje zarówno w dół, jak i wbrew gradientowi stężenia.

Mechanizm transportu

Białka kanału: Białka kanałowe tworzą pory przecinające błonę, umożliwiając w ten sposób docelowe cząsteczki lub jony przechodzące przez nich przez dyfuzję, bez interakcji.

Białka nośne: Białka nośne wiążą się z cząsteczkami lub jonami po jednej stronie błony i uwalniają je na drugiej.

Typy

Białka kanału: W zależności od czynnika, który je aktywuje lub inaktywuje, białka kanału są zależne od ligandu, mechanicznie zależne od mechanicznie białka kanału itp.

Białka nośne: W zależności od charakterystyki białek nośnika transportowego są jednorodziny, symporterów, antyporterów itp .

Zużycie energii

Białka kanału: Białka kanału nie zużywają energii na transport cząsteczek i jonów spadek gradientu stężenia.

Białka nośne: Białka nośne potrzebują energii do transportu substancji przeciwko gradientowi stężenia. Transport cząsteczek i jonów w dół gradient stężenia nie wymaga energii.

Przykłady

Białka kanału: Przykłady białek kanałowych obejmują chlorek, potas, wapń, kanały jonowe sodu, akwaporyny itp.

Białka nośne: Przykładami białek nośnika są pompa sodowo-potasowa, glukoza-sodowa cotransport, walinomycyna itp.

Kanał vs białka nośnika: tabela porównawcza

Streszczenie:

• Membrana komórkowa zawiera białka błony, zapewniając selektywną przepuszczalność i transport błony. Białka transportowe, częścią błon to białka kanałowe i nośne.
• Białka kanałowe to białka, które mają zdolność tworzenia pory hydrofilowych w błonach komórek, transportując cząsteczki obniżające gradient stężenia.
• Białka nośne są integralnymi białkami, które mogą transportować substancje przez błonę, zarówno w dół, jak i wbrew gradientowi stężenia.
• Białka kanału transportują substancje w dół gradientu stężenia, podczas gdy białka nośne przenoszą substancje zarówno w dół, jak i wbrew gradientowi stężenia.
• Białka kanałowe tworzą pory przecinające błonę, umożliwiając w ten sposób docelowe cząsteczki lub jony przechodzące przez nich przez dyfuzję, bez interakcji. Białka nośne wiążą się z cząsteczkami lub jonami po jednej stronie błony i uwalniają je na drugiej.
• W zależności od czynnika, który je aktywuje lub inaktywuje, białka kanału są zależne od potencjału, zależne od ligandu, mechanicznie zależne od białek kanału itp. W zależności od charakterystyki białek nośnika transportowego są jednorodziny, symporterów, antyporterów itp.
• Transport cząsteczek i jonów w dół gradient stężenia nie wymaga energii. Białka kanału nie zużywają energii, białka nośne potrzebują energii tylko do transportu substancji przeciwko gradientowi stężenia.
• Przykłady białek kanałowych obejmują chlorek, potas, wapń, kanały jonowe sodu, akwaporyny itp. Przykładami białek nośnika są pompa sodowo-potasowa, glukoza-sodowa cotransport, walinomycyna itp.