تفاوت اصلی بین موتورهای مولکولی خطی و دوار عمدتاً بر اساس حرکت کمپلکس هایی است که پروتئین موتور را تشکیل می دهند. در حالی که موتورهای مولکولی خطی حرکت خطی یک طرفه را در بین کمپلکس‌ها نشان می‌دهند، موتورهای مولکولی دوار حرکات چرخشی را در اطراف کمپلکس‌های مختلف که موتور مولکولی را تشکیل می‌دهند، نشان می‌دهند.
موتورهای مولکولی مولکول های زیستی مهمی هستند که در بسیاری از واکنش ها شرکت می کنند، به ویژه با تولید انرژی از نظر آدنوزین تری فسفات (ATP). آنها در حرکت یا کار مکانیکی نقش محوری دارند. پروتئین های موتور از انرژی آزاد حاصل از هیدرولیز ATP یا نوکلئوتید تری فسفات به منظور تولید نیروی مکانیکی استفاده می کنند.دو نوع موتور مولکولی وجود دارد که موتورهای مولکولی خطی و موتورهای مولکولی دوار هستند. آنها دو حالت کارکرد موتور را نشان می دهند.
موتورهای مولکولی خطی چیست؟
موتورهای مولکولی خطی نقش مهمی در حرکت و کار مکانیکی بدن دارند. آنها همچنین پروتئین های حرکتی اسکلت سلولی نامیده می شوند. موتورهای مولکولی خطی به صورت یک طرفه در امتداد کمپلکس های پروتئینی که موتور مولکولی را تشکیل می دهند حرکت می کنند. این موتورهای مولکولی خطی توانایی استفاده از انرژی شیمیایی در قالب هیدرولیز ATP را دارند که به آنها اجازه می دهد در یک مسیر خطی حرکت کنند. یک واکنش جفتی وجود دارد که معمولاً با یک موتور مولکولی خطی از نظر هیدرولیز و حرکت ATP انجام می شود.
شکل 01: مولکول های اکتین و میوزین
دو موتور مولکولی خطی اصلی وجود دارد. آنها موتورهای اکتین و موتورهای میکروتوبولی هستند. موتورهای اکتین شامل میوزین ها در حالی که موتورهای میکروتوبولی شامل کینزین ها و داینین ها هستند. میوزین ها به یک ابرخانواده پروتئین های موتور اکتین تعلق دارند. آنها در تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی مکانیکی نقش دارند و در نتیجه نیرو و حرکت تولید می کنند. کینزین ها نوعی موتورهای میکروتوبولی هستند که عمدتاً در تشکیل دوک در طول میتوز و میوز نقش دارند. آنها برای تشکیل دوک در جداسازی کروموزوم میتوزی و میوز در طول سلول حیاتی هستند. در مقابل، داینین ها مولکول های حرکتی بسیار پیچیده ای هستند که در مکانیسم های انتقال درون سلولی شرکت می کنند.
موتورهای مولکولی دوار چیست؟
موتورهای مولکولی دوار عمدتاً در تولید انرژی از طریق کمپلکس سنتاز ATP شرکت می کنند و حرکت چرخشی بین اجزای کمپلکس را تسهیل می کنند. مثال کلاسیک یک موتور مولکولی دوار نشان دهنده خانواده پروتئین های ATP سنتاز F0–F1 است.تولید ATP بر اساس گرادیان پروتونی است که در سراسر غشاء وجود دارد. این امر چرخش زیر واحدهای مجزای مجموعه مولکول موتور را کاتالیز می کند که منجر به تولید ATP می شود.
شکل 02: F0 – F1 ATP Synthase
علاوه بر این، موتورهای مولکول دوار نیز در ساختار تاژک باکتریایی وجود دارند. صفحه پایه را تشکیل می دهد و حرکت تاژک باکتری را از طریق موتور مولکولی دوار مدیریت می کند.
شباهت‌های بین موتورهای مولکولی خطی و روتاری چیست؟
- موتورهای خطی و دوار دو نوع موتور مولکولی هستند.
- این موتورهای مولکولی در هر دو سلول یوکاریوتی و پروکاریوتی وجود دارند.
- هر دو اشکالی از زیرواحدهای پروتئینی هستند که کمپلکس هایی را تشکیل می دهند که به عنوان موتور شناخته می شوند.
- در هر دو نوع موتور، کوپلینگ زیرواحدها نقش مهمی در عملکرد آن دارد.
- آنها مولکول های فعال هستند.
- هر دو از انرژی به شکل هیدرولیز ATP یا نیروی محرکه پروتون استفاده می کنند.
- آنها حرکت فعال را تسهیل می کنند.
- هر دو در مسیرهای بیوشیمیایی سلول ها مهم هستند.
- علاوه بر این، آنها در مکانیسم های حمل و نقل مهم هستند.
تفاوت بین موتورهای مولکولی خطی و دوار چیست؟
تفاوت اصلی بین موتورهای مولکولی خطی و دوار در نوع حرکت آنهاست. در حالی که موتورهای مولکولی خطی حرکت خطی یک طرفه را به دنبال هیدرولیز ATP تسهیل می کنند، موتورهای مولکولی چرخشی حرکت چرخشی را به دنبال هیدرولیز ATP تسهیل می کنند. موتورهای مولکولی اکتین و موتورهای مولکولی میکروتوبولی دو نمونه از موتورهای مولکولی خطی هستند در حالی که موتورهای سنتاز ATP و پروتئین های موتور تاژک دار موتورهای مولکولی دوار هستند.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین موتورهای خطی و مولکولی را خلاصه می کند.
خلاصه - موتورهای مولکولی خطی در مقابل روتاری
موتورهای مولکولی نقش مهمی در میانجی مسیرهای بیوشیمیایی در پروکاریوت ها و یوکاریوت ها دارند. دو نوع اصلی از موتورهای مولکولی وجود دارد که موتورهای مولکولی خطی و موتورهای مولکولی دوار هستند. همانطور که از نام آن پیداست، موتورهای مولکولی خطی حرکت خطی را در بین زیر واحدهای منفرد پروتئین موتور پیچیده تسهیل می کنند، که منجر به حرکت یک طرفه خطی می شود. برخلاف این روش موتورهای مولکولی، موتورهای دوار حرکت چرخشی زیرواحدها را فعال می کنند و مجموعه پروتئین موتور را تشکیل می دهند. بنابراین تفاوت در حرکتی که این دو نوع موتور به دست می آورند، عملکردهای مختلفی را در پروکاریوت ها و یوکاریوت ها تسهیل می کند.بنابراین، این خلاصه تفاوت بین موتورهای مولکولی خطی و دوار است.
