Carrier vs Channel Proteins
יש צורך להעביר חומרים על פני קרום התא, על מנת לשמור על התאים פעילים וחיים. חומרים אלו מועברים בעצם על ידי חלבוני הובלה ממברנה בקרום הפלזמה של תאים. ישנם שני סוגים של חלבוני הובלה ממברנה; חלבוני נשא וחלבוני תעלות, המעורבים בהובלה של חומרים מסיסים במים ובלתי מסיסים על פני קרום התא. חלבונים אלה מאפשרים בעצם מעבר מולקולות קוטביות כמו יונים, סוכרים, חומצות אמינו, נוקלאוטידים ומטבוליטים על פני קרום הפלזמה.
מהם חלבוני נשא?
חלבוני נשאים הם החלבונים האינטגרליים הנמשכים לתוך שכבת השומנים הדו-שכבתית של קרום התא, ומשמשים כערוצים לחומרים מסיסים במים כגון גלוקוז ואלקטרוליטים. בעת הובלת המומסים, חלבוני הנשאים קושרים מומסים בצד אחד של הממברנה, עוברים שינויים קונפורמטיביים ומשחררים אותם בצד השני של הממברנה. חלבונים אלו יכולים לתווך גם הובלה אקטיבית וגם פסיבית. במהלך ההובלה הפסיבית, מולקולות מתפזרות לאורך שיפוע הריכוז מבלי לצרוך אנרגיה. הובלה פעילה היא תנועה של חלקיקים מומסים כנגד שיפוע הריכוז, והוא זקוק לאנרגיה. חלבוני נשא פועלים כמו אנזימים. הם קושרים רק מולקולות ספציפיות, ואופן ההתקשרות דומה לזה שבין האתר הפעיל של אנזים למצע שלו. דוגמאות לכמה חלבונים נשאים כוללים; Glucose Transporter 4 (GLUT-4), Na+-K+ ATPase, Ca2+ ATPase וכו'
מהם חלבוני ערוץ?
חלבוני ערוץ הינם סלקטיביים ליונים, ומכילים נקבובית שבה מומסים עוברים בקצבי זרימה גבוהים כאשר התעלה פתוחה. המאפיינים העיקריים של חלבוני התעלה כוללים סלקטיביות של מומסים, קצב מהיר של חדירת מומסים ומנגנוני שער המווסתים את חדירת המומסים. כמה חלבוני ערוץ חשובים כוללים; קולטן דיהידרופירידין, Ca2+ חלבון ערוץ, Na+ חלבון ערוץ איטי, חלבוני ערוץ Na+ מהיר, קולטן לאצטילכולין ניקוטיני (nACh), N-methyl-D-asparate וכו'.
מה ההבדל בין Carrier ו-Channel Proteins?
• מומסים מתפזרים דרך הנקבוביות של חלבוני התעלה, בעוד שחלבוני הקריירה קושרים מומסים בצד אחד של הממברנה ומשחררים אותם בצד השני.
• בהשוואה לחלבוני תעלות, לחלבוני נשאים יש קצבי הובלה איטיים מאוד (בסדר גודל של 1000 מולקולות מומסות בשנייה).
• בניגוד לחלבוני נשא, חלבוני התעלות מכילים נקבובית, שמקלה על הובלת המומסים.
• בניגוד לחלבוני תעלות, לחלבוני נשאים יש קונפורמציות חלופות הקשורות לממסים.
• חלבוני התעלה הם ליפופרוטאינים, בעוד שחלבוני הנשא הם גליקופרוטאין.
• חלבוני נשאים יכולים לתווך גם הובלה פעילה וגם פסיבית, בעוד שחלבוני תעלות יכולים לתווך רק הובלה פסיבית.
• חלבוני תעלה מסונתזים על ריבוזומים הקשורים לרשת האנדופלזמית, בעוד שחלבוני נשא מסונתזים על ריבוזומים חופשיים בציטופלזמה.
• חלבוני נשא יכולים להעביר מולקולות או יונים כנגד שיפוע הריכוז, בעוד שחלבון ערוץ לא יכול.
• חלבוני נשא נעים על פני הממברנה, בעוד שחלבוני התעלה אינם זזים בזמן הובלת מולקולות או יונים.
• חלבוני תעלה עוברים רק מולקולות מסיסות במים, בעוד שחלבוני נשאים מעבירים חומרים מסיסים ובלתי מסיסים במים.
