Differenza chiave: proteine transmembrana e periferiche
Il modello a mosaico fluido scoperto nel 1972 da Singer e Nicolson spiega la struttura della membrana cellulare universale che circonda le cellule e i suoi organelli. Si è evoluto nel corso degli anni e spiega la struttura e la funzione di base della membrana cellulare. La membrana plasmatica è il modello che protegge le cellule dai danni e fornisce protezione dagli agenti estranei. Secondo il modello a mosaico fluido, la membrana plasmatica è costituita da strati lipidici a doppio strato (fosfolipidi), colesterolo, carboidrati e proteine. Il colesterolo si trova attaccato al doppio strato lipidico. I carboidrati sono attaccati ai lipidi o alle proteine nella membrana. Le proteine di membrana sono di tre tipi: proteine integrali, proteine periferiche e proteine transmembrana. Le proteine integrali sono integrate nella membrana. La differenza chiave tra le proteine transmembrana e le proteine periferiche è che le proteine transmembrana si estendono lungo tutta la membrana mentre le proteine periferiche sono attaccate liberamente alle superfici interne ed esterne.
Cos'è una proteina transmembrana?
Le proteine transmembrana sono tipi speciali di proteine integrali che si estendono attraverso la membrana cellulare biologica. È permanentemente attaccato e può essere trovato interamente attraverso la membrana. La maggior parte delle proteine transmembrana funzionano come porte che consentono il trasporto di altre sostanze alla cellula all'interno. Le proteine transmembrana hanno spirali ed eliche idrofobiche che ne stabilizzano la posizione nel doppio strato lipidico. La struttura della proteina transmembrana è divisa in tre domini. Il dominio nel doppio strato lipidico è chiamato dominio del doppio strato lipidico. Il dominio che si trova nella cellula esterna è chiamato dominio extracellulare. Il dominio all'interno è noto come dominio intracellulare.
Sebbene la membrana plasmatica sia fluida, l'orientamento delle proteine transmembrana non cambia. Queste proteine sono così grandi e hanno un alto peso molecolare. Quindi la velocità di cambiamento dell'orientamento è molto piccola. La parte extracellulare è sempre all'esterno della cellula e la parte intracellulare è sempre all'interno della cellula.
Le proteine transmembrana svolgono diverse funzioni molto importanti nella cellula. Svolgono un ruolo fondamentale nella comunicazione cellulare. Segnalano informazioni riguardanti l'ambiente esterno alla cellula all'interno. I recettori possono essere attaccati alle sostanze nel dominio extracellulare. Una volta che la proteina si lega ai substrati, apporta cambiamenti geometrici al dominio intracellulare della proteina. Questi cambiamenti portano diversi cambiamenti nella geometria delle proteine nella cellula all'interno producendo una reazione a cascata. Le proteine transmembrana sono in grado di agire come un trasduttore di segnale per la cellula all'interno. Avviano segnali che rispondono all'ambiente esterno e portano alle azioni che hanno luogo nelle altre parti della cellula.
Figura 01: Le proteine transmembrana
Le proteine transmembrana sono anche in grado di controllare lo scambio di materiali e sostanze attraverso la membrana cellulare. Possono formare canali o passaggi specializzati chiamati "porine" che possono passare attraverso la membrana cellulare. Queste porine sono regolate da altre proteine che sono talvolta chiuse e talvolta aperte. Il miglior esempio di questo è la trasduzione del segnale delle cellule nervose. Una proteina recettore si lega a un neurotrasmettitore. Questo legame consente l'apertura di canali ionici (canali voltaggio-dipendenti o ligando-dipendenti). E fa il flusso di ioni attraverso i canali. Quindi, trasmette gli impulsi nervosi. Le cellule nervose trasmettono segnali elettrici noti come potenziali d'azione dal flusso di ioni attraverso la membrana cellulare.
Cos'è una proteina periferica?
Queste proteine sono temporaneamente attaccate alla membrana plasmatica. Sono attaccati alle proteine integrali della membrana o al doppio strato lipidico. Le proteine periferiche si legano alla membrana cellulare attraverso legami a idrogeno. Hanno diverse importanti funzioni biologiche. La maggior parte di loro funzionano come recettori cellulari. Alcuni di loro sono enzimi molto importanti. Poiché sono nel citoscheletro, danno forma e supporto. Facilitano il movimento attraverso tre componenti principali: microfilamenti, filamenti intermedi e microtubuli. La loro funzione principale è il trasporto. Trasportano molecole tra altre proteine. L'esempio migliore è "Cytochrome C", che trasporta molecole di elettroni tra le proteine nella catena di trasporto degli elettroni di generazione di energia.
Figura 02: Le proteine periferiche
Quindi, le proteine periferiche sono estremamente importanti per la sopravvivenza cellulare. Quando la cellula si danneggia, il "citocromo C" viene rilasciato dalla cellula. Questo porta all'apoptosi della cellula. Alcuni degli enzimi periferici partecipano al metabolismo; lipossigenasi, alfa-beta idrolasi, fosfolipasi A e C, sfingomielinasi C e ferrochelatasi.
Quali sono le somiglianze tra proteine transmembrana e periferiche?
- Entrambi sono proteine.
- Entrambi sono coinvolti nel trasporto molecolare.
- Entrambi si trovano nella membrana plasmatica.
- Entrambi sono estremamente importanti per la sopravvivenza cellulare.
Qual è la differenza tra proteine transmembrana e periferiche?
Proteine transmembrana e periferiche |
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| Le proteine transmembrana sono proteine di membrana che si estendono attraverso tutta la membrana. | Le proteine periferiche sono proteine di membrana che si attaccano liberamente alle superfici interne ed esterne. |
| Funzione | |
| Le proteine transmembrana aiutano nella segnalazione cellulare. | Le proteine periferiche mantengono la forma cellulare e supportano la membrana cellulare per mantenere la sua struttura. |
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Natura | |
| Le proteine transmembrana sono un tipo di proteine integrali. | Le proteine periferiche non sono proteine integrali. |
| Località | |
| Le proteine transmembrana si stanno estendendo attraverso la membrana cellulare. | Le proteine periferiche sono attaccate alla superficie all'esterno o all'interno della membrana cellulare. |
| Rilegatura | |
| Le proteine transmembrana sono attaccate permanentemente alla membrana cellulare (l'orientamento è fisso). | Le proteine periferiche sono attaccate temporaneamente o in modo lasco alla membrana cellulare (l'orientamento sta cambiando). |
Riepilogo – Proteine transmembrana vs periferiche
La membrana plasmatica è il modello che protegge le cellule dai danni e fornisce protezione dagli agenti estranei. Il modello a mosaico fluido della membrana plasmatica spiega che è costituito dal doppio strato lipidico, dal colesterolo, dai carboidrati e dalle proteine. Il colesterolo si trova attaccato al doppio strato lipidico. I carboidrati sono attaccati ai lipidi o alle proteine nella membrana. Le proteine sono di tre tipi: integrali, periferiche e transmembrana. Le proteine integrali sono integrate nella membrana e si estendono per tutta la membrana. E le proteine periferiche sono attaccate liberamente alle superfici interne ed esterne. Questa è la differenza tra proteine transmembrana e periferiche.
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