Unterschied zwischen Kanal- und Trägerproteinen

Die Zellmembran trennt die Zelle von der externen Umgebung. Es ist ein semipermeable Lipid-Protein. Die Zellmembran enthält Membranproteine, die selektive Permeabilität und Membrantransport bieten. Diese Proteine ​​sind wichtig für die Aufrechterhaltung des Lebens, da das Überleben einer Zelle von seiner Fähigkeit abhängt, die unterschiedliche Zusammensetzung der extrazellulären und intrazellulären Umgebung zu kontrollieren. Transportproteine, Teil der Membranen sind Kanal- und Trägerproteine.

Was sind Kanalproteine?

Kanalproteine ​​sind Proteine, die in der Fähigkeit zur Bildung hydrophiler Poren (Kanäle) in Zellenmembranen haben und Moleküle den Konzentrationsgradienten hinunter transportieren.

Kanalproteine ​​ermöglichen den Transport über die Membran entweder eine Art von Molekül oder verschiedene Arten ähnlicher Moleküle. Sie haben unterschiedliche Durchmesser, elektrisch geladene Gruppen und hohe Selektivität. Kanalproteine ​​überqueren die gesamte Membran, sodass die Zielmoleküle durch Diffusion durchgehen können. Dieser Transport ermöglicht es polaren und geladenen Substanzen, den hydrophoben inneren Teil der Membran zu vermeiden, der den Eintritt in die Zelle verlangsamt oder blockiert würde.

Kanalproteine ​​interagieren nicht mit den transportierten Substanzen. Dies ermöglicht den schnellen Transport der Substanzen durch die Membran.

Einige Kanalproteine ​​sind ständig geöffnet, andere können als Reaktion auf ein bestimmtes Signal (z. B. ein elektrisches Signal oder die Bindung eines Moleküls) geöffnet oder geschlossen werden). Zellen, die an der Übertragung elektrischer Signale (Nerven- und Muskelzellen) beteiligt sind. Das Öffnen und Schließen dieser Kanäle sowie die daraus resultierenden Änderungen der Konzentration dieser Ionen in der Zelle spielen eine wichtige Rolle bei der elektrischen Übertragung über Membranen in Nervenzellen und bei Muskelkontraktion.

Abhängig von dem Faktor, der die Kanalproteine ​​öffnet (aktiviert) oder schließt (inaktiviert), sind sie:

• Potenzielle abhängige Kanalproteine ​​- aktiviert durch eine Änderung des Membranpotentials;
• Ligandenabhängige Kanalproteine-aktiviert durch Bindung an einen Ligand-Mediator, Hormon;
• Mechanisch abhängige Kanalproteine ​​- aktiviert durch mechanische Verformung der Zellmembran.

Beispiele für Kanalproteine ​​umfassen Chlorid, Kalium, Kalzium, Natriumionenkanäle. Eine bestimmte Art von Kanalproteinen sind Aquaporine, die sehr schnell Wasser durch die Membran führen können.

Was sind Trägerproteine?

Trägerproteine ​​sind integrale Proteine, die Substanzen über die Membran transportieren können, sowohl in Richtung als auch gegen den Konzentrationsgradienten.

Trägerproteine ​​sind unterteilt in:

• UNIPORTER - Tragen Sie nur eine Art von Molekülen oder Ionen gegen den Konzentrationsgradienten;
• Symporter - Tragen Sie zwei oder mehr unterschiedliche Moleküle oder Ionen in eine Richtung;
• Antiporter - in entgegengesetzte Richtungen verschiedene Moleküle oder Ionen tragen.

Trägerproteine ​​transportieren Substanzen durch die Zellmembranen gegen (aktiver Transport) oder den Konzentrationsgradienten (erleichterte Diffusion). Das Bewegen von Substanzen gegen den Konzentrationsgradienten erfordert Energie. Diese Energie kann von ATP oder aus der Umwelt erhalten werden. Der Transport von Molekülen und Ionen im Konzentrationsgradienten erfordert keine Energie.

Einige Proteine ​​führen den sogenannten sekundären aktiven Transport aus, der eine erleichterte Diffusion einer Substanz verwendet. Dieser Transport erfordert Energie, wird jedoch nicht direkt von ATP erhalten.

Die Funktionen der Trägerproteine ​​umfassen:

• Transport großer Moleküle durch die Zellmembran (Lipide, Zucker usw.);
• Erstellen von Ionengradienten, Ermöglichen:
  • Funktionieren der Mitochondrien - Der Transport von Protonen durch die Membran und der resultierende Gradient führt zur Schaffung von ATP;
  • Funktionieren der Nervenzellen - Der Natrium -Potium -Gradient ist die Stromquelle dieser Zellen;
  • Funktionieren von Chloroplasten usw.

Beispiele für Trägerproteine ​​sind:

• Natrium-Potium-Pumpe-verwendet 20 bis 25% der ATP in den menschlichen Zellen, um Natrium- und Kaliumionen außerhalb der Zelle gegen den Gradienten zu transportieren
• Glucose -sodium cotransport - indirekt verwendet ATP, um den sekundären aktiven Transport zu versorgen
• Valinomycin - trägt Kalium den Konzentrationsgradienten hinunter. Es kann die elektrochemischen Gradienten von Bakterien zerstören und wird als Antibiotikum verwendet.

Unterschied zwischen Kanal- und Trägerproteinen

Definition

Kanalproteine: Kanalproteine ​​sind Proteine, die in der Lage sind, hydrophile Poren in Zellenmembranen zu bilden und Moleküle den Konzentrationsgradienten hinunter zu transportieren.

Trägerproteine: Trägerproteine ​​sind integrale Proteine, die Substanzen sowohl nach unten als auch gegen den Konzentrationsgradienten über die Membran transportieren können.

Transportrichtung

Kanalproteine: Kanalproteine ​​transportieren Substanzen im Konzentrationsgradienten.

Trägerproteine: Trägerproteine ​​transportieren Substanzen sowohl nach unten als auch gegen den Konzentrationsgradienten.

Transportmechanismus

Kanalproteine: Kanalproteine ​​bilden Poren, die die Membran kreuzen.

Trägerproteine: Trägerproteine ​​binden an Molekülen oder Ionen auf einer Seite der Membran und füllen sie auf der anderen.

Typen

Kanalproteine: Abhängig von dem Faktor, der sie aktiviert oder inaktiviert, sind die Kanalproteine ​​ordentiellabhängig, ligandenabhängig, mechanisch abhängige Kanalproteine ​​usw.

Trägerproteine: Abhängig vom Merkmal der Transportträgerproteine ​​sind Uniporteure, Symporter, Antiporteure usw .

Energieverbrauch

Kanalproteine: Kanalproteine ​​verbrauchen keine Energie, um Moleküle und Ionen im Konzentrationsgradienten zu transportieren.

Trägerproteine: Trägerproteine ​​benötigen Energie, um Substanzen gegen den Konzentrationsgradienten zu transportieren. Der Transport von Molekülen und Ionen im Konzentrationsgradienten erfordert keine Energie.

Beispiele

Kanalproteine: Beispiele für Kanalproteine ​​umfassen Chlorid, Kalium, Kalzium, Natriumionenkanäle, Aquaporine usw.

Trägerproteine: Beispiele für Trägerproteine ​​sind Natrium-Potium-Pumpe, Glucose-sodium cotransport, Valinomycin usw.

Kanal gegen Carrier -Proteine: Vergleichstabelle

Zusammenfassung:

• Die Zellmembran enthält Membranproteine, die selektive Permeabilität und Membrantransport bieten. Transportproteine, Teil der Membranen sind Kanal- und Trägerproteine.
• Kanalproteine ​​sind Proteine, die in der Lage sind, hydrophile Poren in Zellenmembranen zu bilden und Moleküle den Konzentrationsgradienten hinunter zu transportieren.
• Trägerproteine ​​sind integrale Proteine, die Substanzen sowohl nach unten als auch gegen den Konzentrationsgradienten über die Membran transportieren können.
• Kanalproteine ​​transportieren Substanzen im Konzentrationsgradienten, während Trägerproteine ​​Substanzen sowohl nach unten als auch gegen den Konzentrationsgradienten transportieren.
• Kanalproteine ​​bilden Poren, die die Membran kreuzen. Trägerproteine ​​binden an Molekülen oder Ionen auf einer Seite der Membran und füllen sie auf der anderen.
• Abhängig von dem Faktor, der sie aktiviert oder inaktiviert, sind die Kanalproteine ​​potenzielle, ligandenabhängige, mechanisch abhängige Kanalproteine ​​usw. Abhängig vom Merkmal der Transportträgerproteine ​​sind Uniporteure, Symporter, Antiporteure usw.
• Der Transport von Molekülen und Ionen im Konzentrationsgradienten erfordert keine Energie. Kanalproteine ​​verbrauchen keine Energie, Trägerproteine ​​benötigen Energie nur, um Substanzen gegen den Konzentrationsgradienten zu transportieren.
• Beispiele für Kanalproteine ​​umfassen Chlorid, Kalium, Kalzium, Natriumionenkanäle, Aquaporine usw. Beispiele für Trägerproteine ​​sind Natrium-Potium-Pumpe, Glucose-sodium cotransport, Valinomycin usw.