Doğrusal ve döner moleküler motorlar arasındaki temel fark, temel olarak motor proteinini oluşturan komplekslerin hareketine dayanır. Lineer moleküler motorlar kompleksler arasında tek yönlü lineer hareket gösterirken, rotary moleküler motorlar moleküler motoru oluşturan farklı kompleksler etrafında dönme hareketleri gösterirler.
Moleküler motorlar, özellikle adenozin trifosfat (ATP) açısından enerji üretimi ile ilgili birçok reaksiyonda yer alan önemli biyomoleküllerdir. Harekette veya mekanik çalışmada çok önemli bir rol oynarlar. Motor proteinleri, mekanik bir kuvvet üretmek için ATP veya nükleotid trifosfat hidrolizinden serbest enerji kullanır. Lineer moleküler motorlar ve döner moleküler motorlar olmak üzere iki tür moleküler motor vardır. İki motor çalışma modunu temsil ederler.
Lineer Moleküler Motorlar nedir?
Lineer moleküler motorlar, vücudun hareketinde ve mekanik çalışmasında önemli bir rol oynar. Bunlara hücre iskeleti motor proteinleri de denir. Doğrusal moleküler motorlar, moleküler motoru oluşturan protein kompleksleri boyunca tek yönlü bir şekilde hareket eder. Bu lineer moleküler motorlar, lineer bir yolda hareket etmelerini sağlayan ATP hidrolizi şeklinde kimyasal enerji kullanma yeteneğine sahiptir. ATP hidrolizi ve hareket açısından genellikle lineer bir moleküler motorla gerçekleşen bir eşleşme reaksiyonu vardır.
Şekil 01: Aktin ve Miyozin Molekülleri
İki ana lineer moleküler motor vardır. Aktin motorlar ve mikrotübül motorlardır. Aktin motorları miyozinleri içerirken mikrotübül motorları kinesinleri ve dineinleri içerir. Miyozinler, aktin motor proteinlerinin bir üst ailesine aittir. Kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürmekle, böylece kuvvet ve hareket üretmekle ilgilenirler. Kinesinler, esas olarak mitoz ve mayoz sırasında iğ oluşumunda yer alan bir tür mikrotübül motordur. Hücre sırasında mitotik ve mayotik kromozom ayrımında iğ oluşumu için hayati öneme sahiptirler. Buna karşılık, dineinler, hücre içi taşıma mekanizmalarına katılan çok karmaşık motor moleküllerdir.
Döner Moleküler Motorlar nedir?
Döner moleküler motorlar, esas olarak ATP sentaz kompleksi yoluyla enerji üretiminde yer alır ve kompleksin bileşenleri arasındaki dönme hareketini kolaylaştırır. Döner moleküler motorun klasik örneği, F0–F1 ATP sentaz protein ailesini temsil eder. ATP üretimi, zar boyunca var olan proton gradyanına dayanır. Bu, ATP üretimiyle sonuçlanan motor molekül kompleksinin ayrı alt birimlerinin dönüşünü katalize eder.
Şekil 02: F0 – F1 ATP Sentazı
Ayrıca, döner molekül motorları da bakteri kamçı yapısında bulunur. Taban plakasını oluşturur ve döner moleküler motor aracılığıyla bakteri kamçı hareketini yönetir.
Lineer ve Döner Moleküler Motorlar Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Doğrusal ve döner motorlar iki tür moleküler motordur.
- Bu moleküler motorlar hem ökaryotik hem de prokaryotik hücrelerde bulunur.
- Her ikisi de motor olarak bilinen kompleksler oluşturan protein alt birimlerinin biçimleridir.
- Her iki motor tipinde de alt birimlerin bağlanması işlevinde önemli bir rol oynar.
- Onlar aktif moleküllerdir.
- Her ikisi de enerjiyi ATP hidrolizi veya proton hareket kuvveti şeklinde kullanır.
- Aktif hareketi kolaylaştırırlar.
- Her ikisi de hücrelerin biyokimyasal yollarında önemlidir.
- Ayrıca, taşıma mekanizmalarında önemlidirler.
Lineer ve Döner Moleküler Motorlar Arasındaki Fark Nedir?
Lineer ve döner moleküler motorlar arasındaki temel fark, gösterdikleri hareket türüdür. Lineer moleküler motorlar, ATP hidrolizini takiben tek yönlü doğrusal hareketi kolaylaştırırken, döner moleküler motorlar, ATP hidrolizini takiben dönme hareketini kolaylaştırır. Aktin moleküler motorlar ve mikrotübül molekül motorları, lineer moleküler motorların iki örneğidir, ATP sentaz motorları ve flagellar motor proteinleri, döner moleküler motorlardır.
Aşağıdaki infografik, lineer ve moleküler motorlar arasındaki farkı özetler.
Özet – Lineer ve Döner Moleküler Motorlar
Moleküler motorlar, hem prokaryotlarda hem de ökaryotlarda biyokimyasal yollara aracılık etmede önemli bir rol oynar. Doğrusal moleküler motorlar ve döner moleküler motorlar olmak üzere iki ana moleküler motor türü vardır. Adından da anlaşılacağı gibi, doğrusal moleküler motorlar, karmaşık motor proteininin ayrı alt birimleri arasında doğrusal hareketi kolaylaştırır, bu da doğrusal tek yönlü hareketle sonuçlanır. Bu moleküler motor yönteminin aksine, döner motorlar, motor protein kompleksini oluşturan alt birimlerin dönme hareketini sağlar. Bu iki tip motor tarafından elde edilen hareket farkı, hem prokaryotlarda hem de ökaryotlarda çeşitli işlevleri kolaylaştırır. İşte lineer ve döner moleküler motorlar arasındaki farkın özeti bu.
