Det vigtigste forskel mellem ionotrope og metabotrope receptorer er det ionotropiske receptorer tillader binding af ioniske ligander til dem, der åbner ionkanalen. I mellemtiden tillader metabotrope receptorer bindingen af kemiske ligander til receptorerne, idet der initieres en kaskade af reaktioner via forbindelse med et G-protein.
Signaltransduktion og membrantransport er vigtige processer i biologien. Begge spiller en vigtig rolle i reguleringen af stofskifte i systemet. Størstedelen af de metaboliske veje og membrantransport finder sted gennem receptorer, der binder med ligander, som enten kan være ioniske ligander eller kemiske ligander.
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er ionotropiske receptorer
3. Hvad er metabotropiske receptorer
4. Ligheder mellem ionotrope og metabotrope receptorer
5. Sammenligning side ved side - Ionotropisk mod metabotrop receptor i tabelform
6. Resume
Ionotrope receptorer, også kaldet ionkanaler, er kanalproteiner, der letter transporten af ioner. Kanalproteiner åbnes, når ioner binder til receptorerne. Med andre ord fører binding af ioner til receptorerne til åbning af ionkanaler.
Figur 01: Ionotrope receptorer
Ionkanaler forbliver ikke i lukket eller åben tilstand hele tiden. Men de er generelt i lukket tilstand. Bindingen af ionerne til de ionotrope receptorer fører ikke til aktivering af sekundære molekyler. Derfor varer virkningen af den ionotropiske receptor ikke i lang tid. Reaktionerne ved aktivering af de ionotrope receptorer giver ikke anledning til en kaskaderende transduktionsmekanisme. Desuden spiller ionotropiske receptorer en vigtig rolle i neurotransmission. Bortset fra det er dette vigtige elementer i membrantransportmekanismerne såsom natriumhydrogentransportør og kaliumtransportør.
Metabotropic receptor er en type receptor involveret i signaltransduktionsmekanismerne via en sekundær messenger, der binder receptoren. Den metabotropiske receptor findes på overfladen af celler. Den mest iboende type receptor for den metabotropiske receptor er G-proteinkoblede receptorer. Metabotropiske receptorer består således af receptorer som glutamatreceptorer, muscariniske acetylcholinreceptorer og serotoninreceptorer. De fleste metabotrope receptorer er neurotransmitter ligander.
Figur 02: Metabotropiske receptorer
Metabotrope receptors virkningsmekanisme afhænger af ligandbinding. Efter binding af den G-proteinkoblede receptor til en ligand initieres en kaskade af reaktioner ved at aktivere mange sekundære molekyler. Åbningen af metabotrope receptorer tager længere tid, da det involverer aktivering af mange molekyler. Derfor er stabiliteten af virkningen af metabotrope receptorer også høj og mere udbredt.
Der er forskellige funktioner i metabotrope receptorer. De kan enten åbne eller lukke en kanal eller især deltage i neurotransmission.
Den vigtigste forskel mellem ionotrope og metabotrope receptorer er den type ligand, der binder til hver receptor. Ioniske ligander binder til ionotropiske receptorer, mens ikke-ioniske ligander binder til metabotrope receptorer. Efter binding initierer metabotropiske receptorer en kaskaderende reaktion eller en signaltransduktionsmekanisme. Men de ionotropiske receptorer åbner en ion-gated kanal. Så dette er en anden forskel mellem ionotrope og metabotrope receptorer. På grund af disse effekter varierer bæredygtigheden og dækningen af effekten også mellem de ionotrope og metabotrope receptorer.
Nedenstående infografisk opsummerer forskellen mellem ionotrope og metabotrope receptorer.
Ionotrope og metabotrope receptorer er to typer receptorer, der fungerer i membrantransport og signaltransduktion. Ionotrope receptorer binder til ioniske ligander, såsom K+, na+, cl-, og Ca2+. Metabotropiske receptorer binder til ikke-ioniske ligander, såsom kemiske receptorer eller G-proteinkoblede receptorer. Efter binding initierer disse receptorer en kaskaderende reaktion, såsom en signaltransduktionsreaktion. Begge disse mekanismer spiller en vigtig rolle i neurotransmission. Imidlertid fungerer ionotropiske receptorer som kanaler, der åbnes og lukkes, mens metabotropiske receptorer ikke er kanaler. Dette opsummerer således forskellen mellem ionotrope og metabotrope receptorer.
1. Silbering, Ana Florencia og Richard Benton. “Ionotropiske og metabotropiske mekanismer i kemoreception: 'chance eller design'?” EMBO-rapporter, Nature Publishing Group, mar. 2010, tilgængelig her.
1. “Åbne og lukkede konformationer af ionkanaler” Af Efazzari - Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. “G protein” Af Tpirojsi - Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia