Różnica między porinami i akwaporynami

The kluczowa różnica między porinami i akwaporynami jest to poriny to wypełnione wodą pory i kanały znajdujące się w błonach bakterii i eukariotów. Tymczasem akwaporyny są białkami błonowymi, które tworzą kanały selektywne dla wody w żywych komórkach.

Różne cząsteczki wchodzą i wychodzą z komórki przez błonę plazmatyczną w żywych organizmach. Zatem w błonie plazmatycznej znajdują się różne białka błonowe do utrzymywania i regulowania cząsteczek wchodzących i wychodzących z komórek. Poriny i akwaporyny to dwa takie rodzaje białek błonowych. Z nich poriny to wypełnione wodą pory, które ułatwiają transport hydrofilowych cząsteczek przez membranę. Tymczasem akwaporyny są kanałami selektywnymi dla wody, które w szczególności umożliwiają swobodny przepływ wody przez membranę.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są Porins 
3. Co to są akwaporyny
4. Podobieństwa między porinami i akwaporynami
5. Porównanie obok siebie - Poriny kontra akwaporyny w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to są Porins?

Poriny to kanały wypełnione wodą znajdujące się w membranach. Ogólnie poriny są obficie obecne w zewnętrznej błonie bakterii Gram-ujemnych. Ponadto poriny są widoczne w bakteriach Gram-dodatnich; w szczególności w błonach zewnętrznych mitochondriów i chloroplastów eukariotów. Są to białka złożone z białek baryłek beta. Poriny działają jak pory w celu ułatwienia transportu różnych rodzajów cząsteczek, zwłaszcza cząsteczek hydrofilowych o różnych rozmiarach i ładunkach.

Rysunek 01: Porin

Istnieją dwa rodzaje porinów jako ogólne i selektywne. Ogólne poriny nie są specyficzne dla substratu, podczas gdy selektywne poriny szczególnie preferują związki chemiczne oparte na progowych rozmiarach porin i pokrywających je reszt aminokwasowych. Strukturalnie większość porinów to monomery. Ale są też dimmery, a także oligomeryczne poriny.

Co to są akwaporyny?

Akwaporyny są białkami błonowymi, które tworzą kanały wodne. Należą one do rodziny głównych białek wewnętrznych (MIP). Łańcuchy polipeptydowe tych białek rozciągają się na błonie sześć razy. Ponadto mają końcówki aminowe i karboksylowe, które są skierowane w stronę cytoplazmy. Akwaporyny umożliwiają swobodny przepływ wody. Ale nie pozwalają na przejście jonów lub metabolitów. Akwaporyny są widoczne w komórkach roślinnych, a także w komórkach zwierzęcych. Ponadto są widoczne w bakteriach. U roślin akwaporyny są bogate w tonoplasty (błona wakuolowa). Ale w błonie plazmatycznej są również akwaporyny.

Rycina 02: Akwaporyna

Rozważając komórki zwierzęce, akwaporyny są obecne w błonach plazmatycznych określonych rodzajów komórek, takich jak błony plazmatyczne krwinek czerwonych, a także w nerkach proksymalnych i kanalikach zbierających, aby zmaksymalizować przepuszczalność wody. W ludzkim ciele obecnych jest ponad dziesięć różnych rodzajów akwaporyn.

Akwaporyny kontrolują głównie zawartość wody w komórce, ułatwiając ruch wody. Nie działają one jednak jak pompy. Ruch wody w akwaporynach odbywa się w odpowiedzi na gradient osmotyczny lub hydrostatyczny. Siły napędzające ruch wody w akwaporynach mają charakter hydrauliczny lub osmotyczny. Poza tym akwaporyny są przepuszczalne dla niektórych bardzo małych nienaładowanych substancji rozpuszczonych, takich jak glicerol, CO₂₎, amoniak i mocznik. Są jednak nieprzepuszczalne dla naładowanych substancji rozpuszczonych.

Jakie są podobieństwa między porinami i akwaporynami?

• Poriny i akwaporyny są białkami błonowymi.
• Ułatwiają transport cząsteczek przez błonę plazmatyczną.
• Przepuszczają cząsteczki biernie.
• Oba znajdują się zarówno w bakteriach, jak i eukariotach.

Jaka jest różnica między porinami a akwaporynami?

Poriny to wypełnione wodą pory i kanały znajdujące się w błonach bakterii i eukariotów. Tymczasem akwaporyny to rodzina cząsteczek kanałów wodnych, które ułatwiają transport wody przez błony komórkowe w odpowiedzi na gradienty osmotyczne. Jest to więc kluczowa różnica między porinami i akwaporynami. Ponadto poriny pasywnie transportują hydrofilowe cząsteczki o różnych rozmiarach i ładunkach przez błonę, podczas gdy akwaporyny ułatwiają swobodny przepływ wody przez błonę plazmatyczną.

Ponadto inna różnica między porinami i akwaporynami polega na tym, że poriny transportują naładowane hydrofilowe cząsteczki. Tymczasem wszystkie akwaporyny są nieprzepuszczalne dla naładowanych substancji rozpuszczonych.

Podsumowanie - Porins vs Aquaporins

Poriny to wypełnione wodą pory, które transportują hydrofilowe cząsteczki o różnych rozmiarach i ładunkach. Akwaporyny są głównymi kanałami białkowymi błony, które transportują wodę przez błonę plazmatyczną. Są to małe, bardzo hydrofobowe, wewnętrzne białka błonowe. W przeciwieństwie do porin, akwaporyny są nieprzepuszczalne dla naładowanych cząsteczek. Jest to zatem podsumowanie różnicy między porinami i akwaporynami.

Odniesienie:

1. „Porin (białko)”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12 października 2019, dostępna tutaj.
2. „Aquaporyna”. Aquaporin - przegląd | Tematy ScienceDirect, dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „1pho opm” Andrei Lomize - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Aquaporin-Sideview” Autor Vossman - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia