ההבדל העיקרי בין קולטנים יונוטרופיים למטבוטרופיים הוא שקולטנים יונוטרופיים מאפשרים קישור של ליגנדים יוניים אליהם שפותחים את תעלת היונים. בינתיים, קולטנים מטאבוטרופיים מאפשרים קישור של ליגנדים כימיים לקולטנים, ומתחילים מפל של תגובות באמצעות קישור עם חלבון G.
העברה של אותות והובלת ממברנה הם תהליכים חשובים בביולוגיה. לשניהם תפקיד חיוני בוויסות חילוף החומרים במערכת. רוב המסלולים המטבוליים והובלת הממברנה מתרחשים דרך קולטנים הנקשרים לליגנדים, שיכולים להיות ליגנדים יוניים או ליגנדים כימיים.
מהם קולטנים יונוטרופיים?
קולטנים יונוטרופיים, הנקראים גם תעלות יונים, הם חלבוני תעלות המקלים על הובלת יונים. חלבוני תעלה נפתחים כאשר יונים נקשרים לקולטנים. במילים אחרות, התקשרות של יונים לקולטנים מובילה לפתיחת תעלות יונים.
איור 01: קולטנים יונוטרופיים
ערוצי יון אינם נשארים במצב סגור או פתוח כל הזמן. אבל, הם בדרך כלל במצב סגור. התקשרות היונים לקולטנים היונוטרופיים אינה מובילה להפעלה של מולקולות משניות. לכן, השפעת הקולטן היונוטרופי אינה נמשכת לאורך זמן. התגובות עם הפעלת הקולטנים היונוטרופיים אינן מובילות למנגנון התמרה מדורג.יתר על כן, קולטנים יונוטרופיים ממלאים תפקיד חשוב בהולכה עצבית. מלבד זאת, אלו הם מרכיבים חשובים במנגנוני ההובלה של הממברנה, כגון טרנספורטר הנתרן-מימן וטרנספורטר האשלגן.
מהם קולטנים מטאבוטרופיים?
קולטן מטאבוטרופי הוא סוג של קולטן המעורב במנגנוני העברת האותות באמצעות שליח משני הקושר את הקולטן. הקולטן המטבוטרופי נמצא על פני התאים. הסוג הטבוע ביותר של קולטן לקולטן המטבוטרופי הוא קולטנים מצמידים לחלבון G. לפיכך, קולטנים מטבוטרופיים מורכבים מקולטנים כמו קולטני גלוטמט, קולטני אצטילכולין מוסקריני וקולטני סרוטונין. רוב הקולטנים המטבוטרופיים הם ליגנים של נוירוטרנסמיטר.
איור 02: קולטנים מטאבוטרופיים
מנגנון הפעולה של קולטנים מטבוטרופיים תלוי בקישור ליגנד. עם הקישור של הקולטן המזוהה עם חלבון G לליגנד, מתחיל מפל של תגובות על ידי הפעלת מולקולות משניות רבות. הפתיחה של קולטנים מטבוטרופיים אורכת זמן רב יותר מכיוון שהיא כרוכה בהפעלה של מולקולות רבות. מכאן שגם יציבות ההשפעה של קולטנים מטבוטרופיים גבוהה ונפוצה יותר.
יש מגוון פונקציות בקולטנים מטבוטרופיים. הם יכולים לפתוח או לסגור ערוץ או להשתתף בהולכה עצבית במיוחד.
מהם הדמיון בין קולטנים יונוטרופיים ומטאבוטרופיים?
- קולטנים יונוטרופיים ומטאבוטרופיים הם שני סוגים של קולטני ממברנה.
- שניהם חשובים בהולכה עצבית.
- הקולטנים האלה נקשרים לליגנדים הספציפיים שלהם
- לכן, הספציפיות והרגישות שלהם גבוהות במהלך הקישור עם הליגנדים.
מה ההבדל בין קולטנים יונוטרופיים ומטאבוטרופיים?
ההבדל העיקרי בין קולטנים יונוטרופיים ומטאבוטרופיים הוא סוג הליגנד הנקשר לכל קולטן. ליגנדים יוניים נקשרים לקולטנים יונוטרופיים בעוד שליגנדים לא-יוניים נקשרים לקולטנים מטבוטרופיים. עם הקישור, קולטנים מטבוטרופיים מפעילים תגובה מדורגת או מנגנון העברת אותות. אבל, הקולטנים היונוטרופיים יפתחו תעלה מגודרת ליונים. אז זהו הבדל נוסף בין קולטנים יונוטרופיים למטאבוטרופיים. בשל השפעות אלו, הקיימות וכיסוי ההשפעה משתנים גם בין הקולטנים היונוטרופיים והמטאבוטרופיים.
האינפוגרפיה שלהלן מסכמת את ההבדל בין קולטנים יונוטרופיים ומטאבוטרופיים.
סיכום – קולטנים יונוטרופיים לעומת מטאבוטרופיים
קולטנים יונוטרופיים ומטאבוטרופיים הם שני סוגים של קולטנים שמתפקדים בהובלת ממברנה ובהעברת אותות. קולטנים יונוטרופיים נקשרים לליגנדים יוניים כגון K+, Na+, Cl–, ו-Ca 2+ קולטנים מטאבוטרופיים נקשרים עם ליגנדים לא-יוניים כגון קולטנים כימיים או קולטנים מצמידים לחלבון G. לאחר הקישור, הקולטנים הללו מתחילים תגובה מדורגת כגון תגובת העברת אותות. שני המנגנונים הללו ממלאים תפקיד חשוב בהולכה עצבית. עם זאת, קולטנים יונוטרופיים פועלים כערוצים שנפתחים ונסגרים בעוד קולטנים מטאבוטרופיים אינם ערוצים. לפיכך, זה מסכם את ההבדל בין קולטנים יונוטרופיים למטאבוטרופיים.
