线性的(linear)和旋转分子马达(rotary molecular motors)的区别

线性分子马达和旋转分子马达的主要区别在于形成马达蛋白的复合物的运动。当线性分子马达在配合物之间呈现单向线性运动时，旋转分子马达则在不同的配合物周围呈现旋转运动，形成分子马达。

分子马达是一类重要的生物分子，参与许多反应，特别是与三磷酸腺苷（ATP）的能量产生有关。它们在运动或机械工作中起着关键作用。运动蛋白利用三磷酸腺苷或核苷酸水解产生的自由能来产生机械力。分子马达有两种类型：直线分子马达和旋转分子马达。它们代表两种电机运行模式。

什么是线性分子马达(linear molecular motors)？

线性分子马达在人体的运动和机械工作中起着重要的作用。它们也被称为细胞骨架运动蛋白。线性分子马达沿着构成分子马达的蛋白质复合物单向运动。这些线性分子马达能够以ATP水解的形式利用化学能，从而使它们沿着直线运动。在ATP水解和运动方面，通常与线性分子马达发生耦合反应。

线性的(linear)和旋转分子马达(rotary molecular motors)的区别

图01：肌动蛋白和肌球蛋白分子

有两种主要的线性分子马达。它们是肌动蛋白马达和微管马达。肌动蛋白马达包括肌球蛋白，而微管马达包括驱动蛋白和动力蛋白。肌球蛋白属于肌动蛋白超家族。它们把化学能转换成机械能，从而产生力和运动。驱动蛋白是一种微管马达，在有丝分裂和减数分裂过程中主要参与纺锤体的形成。在有丝分裂和减数分裂染色体分离过程中，它们对纺锤体的形成至关重要。相反，动力蛋白是参与细胞内转运机制的复杂运动分子。

什么是旋转分子马达(rotary molecular motors)？

旋转分子马达主要通过ATP合成酶复合物参与能量的产生，促进复合物各成分之间的旋转运动。旋转分子马达的典型例子代表了F0–F1 ATP合成酶家族的蛋白质。ATP的产生是基于存在于膜上的质子梯度。这会催化运动分子复合物中单个亚单位的旋转，从而产生ATP。

图02:F0–F1 ATP合成酶

此外，旋转分子马达也存在于细菌鞭毛结构中。它形成基板并通过旋转分子马达管理细菌鞭毛运动。

线性的(linear)和旋转分子马达(rotary molecular motors)的共同点

直线马达和旋转马达是分子马达的两种类型。
这些分子马达存在于真核细胞和原核细胞中。
两者都是蛋白质亚单位的形式形成复合物称为马达。
在这两种类型的电机中，子单元的耦合对其功能起着重要作用。
它们是活性分子。
两者都以ATP水解或质子动力的形式利用能量。
它们有助于活动。
两者在细胞的生化途径中都很重要。
此外，它们在运输机制中也很重要。

线性的(linear)和旋转分子马达(rotary molecular motors)的区别

直线分子马达和旋转分子马达的关键区别在于它们所表现出的运动类型。当线性分子马达促进ATP水解后的单向线性运动时，旋转分子马达促进ATP水解后的旋转运动。肌动蛋白分子马达和微管分子马达是直线分子马达的两个例子，而ATP合成酶马达和鞭毛马达蛋白质则是旋转分子马达。

下面的信息图总结了线性电机和分子马达之间的区别。

线性的(linear)和旋转分子马达(rotary molecular motors)的区别

总结 - 线性的(linear) vs. 旋转分子马达(rotary molecular motors)

分子马达在原核生物和真核生物中都起着重要的调节作用。分子马达主要有两种类型：直线分子马达和旋转分子马达。顾名思义，线性分子马达促进复杂运动蛋白的各个亚基之间的线性运动，从而导致线性单向运动。与这种分子马达的方法相反，旋转马达使亚基旋转运动，形成马达蛋白复合物。这两种类型的马达在运动上的差异促进了原核生物和真核生物的各种功能。所以，这是直线分子马达和旋转分子马达区别的总结。