Belangrijk verschil - Transmembraan versus perifere eiwitten
Het vloeibare mozaïekmodel dat in 1972 door Singer en Nicolson werd ontdekt, verklaart de structuur van het universele celmembraan dat cellen en zijn organellen omringt. Het is in de loop der jaren geëvolueerd en verklaart de basisstructuur en functie van het celmembraan. Het plasmamembraan is het model dat de cellen beschermt tegen schade en het biedt bescherming tegen vreemde stoffen. Volgens het vloeistofmozaïekmodel bestaat het plasmamembraan uit dubbelgelaagde lipidenvellen (fosfolipiden), cholesterol, koolhydraten en eiwitten. Cholesterol wordt gevonden gehecht aan de lipide dubbellaag. De koolhydraten zijn ofwel gehecht aan lipiden of eiwitten in het membraan. De membraaneiwitten zijn van drie typen: integrale eiwitten, perifere eiwitten en transmembraaneiwitten. De integrale eiwitten zijn geïntegreerd in het membraan. Het belangrijkste verschil tussen transmembraaneiwitten en perifere eiwitten is dat transmembraaneiwitten zich helemaal over het membraan uitstrekken, terwijl de perifere eiwitten losjes aan de binnen- en buitenoppervlakken zijn bevestigd.
Wat is een transmembraanproteïne?
De transmembraaneiwitten zijn speciale soorten integrale eiwitten die zich door het biologische celmembraan uitstrekken. Het is permanent bevestigd en kan volledig over het membraan worden gevonden. De meeste transmembraaneiwitten werken als poorten die het transport van andere stoffen naar de cel binnenin mogelijk maken. De transmembraaneiwitten hebben hydrofobe spiralen en helix die hun positie in de lipidedubbellaag stabiliseerden. De structuur van het transmembraaneiwit is verdeeld in drie domeinen. Het domein in de lipidedubbellaag wordt het lipidedubbellaagdomein genoemd. Het domein dat zich buiten de cel bevindt, wordt een extracellulair domein genoemd. Het domein binnenin staat bekend als een intracellulair domein.
Hoewel het plasmamembraan vloeibaar is, veranderen de oriëntaties van de transmembraaneiwitten niet. Deze eiwitten zijn zo groot en hebben een hoog molecuulgewicht. De snelheid waarmee de oriëntatie verandert is dus erg klein. Het extracellulaire deel bevindt zich altijd buiten de cel en het intracellulaire deel bevindt zich altijd binnen de cel.
De transmembraaneiwitten vervullen verschillende zeer belangrijke functies in de cel. Ze spelen een cruciale rol in de celcommunicatie. Ze geven informatie over de externe omgeving door aan de cel binnenin. De receptoren kunnen aan de stoffen in het extracellulaire domein worden gehecht. Zodra het eiwit aan de substraten bindt, brengt het geometrische veranderingen aan in het intracellulaire domein van het eiwit. Deze veranderingen brengen verschillende veranderingen met zich mee in de geometrie van eiwitten in de cel binnenin, waardoor een cascadereactie ontstaat. De transmembraaneiwitten zijn in staat om als signa altransducer naar de cel binnenin te werken. Ze initiëren signalen die reageren op de externe omgeving, en het leidt tot de acties die plaatsvinden in de andere delen van de cel.
Figuur 01: De transmembraaneiwitten
De transmembraaneiwitten zijn ook in staat om de uitwisseling van materialen en stoffen door het celmembraan te regelen. Ze kunnen gespecialiseerde kanalen of doorgangen vormen die "porines" worden genoemd en die door het celmembraan kunnen gaan. Deze porines worden gereguleerd door andere eiwitten die soms gesloten en soms geopend zijn. Het beste voorbeeld hiervan is de signa altransductie van zenuwcellen. Een receptoreiwit bindt aan een neurotransmitter. Deze binding maakt het openen van ionenkanalen mogelijk (voltage-gated of ligand-gated kanalen). En het zorgt voor de stroom van ionen over de kanalen. Daarom zendt het zenuwimpulsen uit. De zenuwcellen zenden elektrische signalen uit die bekend staan als een actiepotentiaal door de stroom van ionen door het celmembraan.
Wat is een perifeer eiwit?
Deze eiwitten zijn tijdelijk aan het plasmamembraan gehecht. Ze zijn ofwel gehecht aan de integrale membraaneiwitten of aan een lipidedubbellaag. Perifere eiwitten binden aan het celmembraan door middel van waterstofbruggen. Ze hebben verschillende belangrijke biologische functies. De meeste van hen werken als celreceptoren. Sommigen van hen zijn zeer belangrijke enzymen. Omdat ze zich in het cytoskelet bevinden, geven ze vorm en ondersteuning. Ze vergemakkelijken de beweging door drie hoofdcomponenten: microfilamenten, intermediaire filamenten en microtubuli. Hun belangrijkste functie is transport. Ze dragen moleculen tussen andere eiwitten. Het beste voorbeeld is "Cytochroom C", dat elektronenmoleculen vervoert tussen eiwitten in de elektronentransportketen van energieopwekking.
Figuur 02: De perifere eiwitten
Perifere eiwitten zijn dus extreem belangrijk voor celoverleving. Wanneer de cel beschadigt, komt "Cytochroom C" vrij uit de cel. Dit leidt tot de apoptose van de cel. Sommige van de perifere enzymen die deelnemen aan het metabolisme zijn; lipoxygenase, alfa-beta-hydrolase, fosfolipase A en C, sfingomyelinase C en ferrochelatase.
Wat zijn de overeenkomsten tussen transmembraan en perifere eiwitten?
- Beide zijn eiwitten.
- Beide zijn betrokken bij moleculair transport.
- Beide worden gevonden in het plasmamembraan.
- Beide zijn uiterst belangrijk voor het overleven van cellen.
Wat is het verschil tussen transmembraan en perifere eiwitten?
Transmembraan versus perifere eiwitten |
|
| Transmembraaneiwitten zijn membraaneiwitten die zich helemaal over het membraan uitstrekken. | Perifere eiwitten zijn membraaneiwitten die losjes aan de binnen- en buitenoppervlakken hechten. |
| Functie | |
| Transmembraaneiwitten helpen bij celsignalering. | Perifere eiwitten behouden de celvorm en ondersteunen het celmembraan om de structuur te behouden. |
|
Natuur | |
| Transmembraaneiwitten zijn een soort integrale eiwitten. | Perifere eiwitten zijn geen integrale eiwitten. |
| Locatie | |
| Transmembraaneiwitten strekken zich uit over het celmembraan. | Perifere eiwitten zijn gehecht aan het oppervlak buiten of binnen het celmembraan. |
| Binding | |
| Transmembraaneiwitten zijn permanent aan het celmembraan gehecht (oriëntatie is vast). | Perifere eiwitten zijn tijdelijk of losjes aan het celmembraan gehecht (oriëntatie verandert). |
Samenvatting – Transmembraan versus perifere eiwitten
Het plasmamembraan is het model dat de cellen beschermt tegen schade en het biedt bescherming tegen vreemde stoffen. Het vloeibare mozaïekmodel van plasmamembraan legt uit dat het bestaat uit de lipide dubbellaag, cholesterol, koolhydraten en eiwitten. Cholesterol wordt gevonden gehecht aan de lipide dubbellaag. De koolhydraten zijn ofwel gehecht aan lipiden of eiwitten in het membraan. Er zijn drie soorten eiwitten: integrale, perifere en transmembraaneiwitten. De integrale eiwitten zijn geïntegreerd in het membraan en strekken zich helemaal uit over het membraan. En perifere eiwitten zijn losjes aan de binnen- en buitenoppervlakken bevestigd. Dit is het verschil tussen transmembraan en perifere eiwitten.
Download de PDF-versie van transmembraan versus perifere eiwitten
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen transmembraan en perifere eiwitten
