線性的(linear)和旋轉分子馬達(rotary molecular motors)的區別

線性分子馬達和旋轉分子馬達的主要區別在於形成馬達蛋白的複合物的運動。當線性分子馬達在配合物之間呈現單向線性運動時，旋轉分子馬達則在不同的配合物周圍呈現旋轉運動，形成分子馬達。

分子馬達是一類重要的生物分子，參與許多反應，特別是與三磷酸腺苷（ATP）的能量產生有關。它們在運動或機械工作中起著關鍵作用。運動蛋白利用三磷酸腺苷或核苷酸水解產生的自由能來產生機械力。分子馬達有兩種類型：直線分子馬達和旋轉分子馬達。它們代表兩種電機運行模式。

什麼是線性分子馬達(linear molecular motors)？

線性分子馬達在人體的運動和機械工作中起著重要的作用。它們也被稱為細胞骨架運動蛋白。線性分子馬達沿著構成分子馬達的蛋白質複合物單向運動。這些線性分子馬達能夠以ATP水解的形式利用化學能，從而使它們沿著直線運動。在ATP水解和運動方面，通常與線性分子馬達發生耦合反應。

線性的(linear)和旋轉分子馬達(rotary molecular motors)的區別

圖01：肌動蛋白和肌球蛋白分子

有兩種主要的線性分子馬達。它們是肌動蛋白馬達和微管馬達。肌動蛋白馬達包括肌球蛋白，而微管馬達包括驅動蛋白和動力蛋白。肌球蛋白屬於肌動蛋白超家族。它們把化學能轉換成機械能，從而產生力和運動。驅動蛋白是一種微管馬達，在有絲分裂和減數分裂過程中主要參與紡錘體的形成。在有絲分裂和減數分裂染色體分離過程中，它們對紡錘體的形成至關重要。相反，動力蛋白是參與細胞內轉運機制的複雜運動分子。

什麼是旋轉分子馬達(rotary molecular motors)？

旋轉分子馬達主要通過ATP合成酶複合物參與能量的產生，促進複合物各成分之間的旋轉運動。旋轉分子馬達的典型例子代表了F0–F1 ATP合成酶家族的蛋白質。ATP的產生是基於存在於膜上的質子梯度。這會催化運動分子複合物中單個亞單位的旋轉，從而產生ATP。

圖02:F0–F1 ATP合成酶

此外，旋轉分子馬達也存在於細菌鞭毛結構中。它形成基板並通過旋轉分子馬達管理細菌鞭毛運動。

線性的(linear)和旋轉分子馬達(rotary molecular motors)的共同點

直線馬達和旋轉馬達是分子馬達的兩種類型。
這些分子馬達存在於真核細胞和原核細胞中。
兩者都是蛋白質亞單位的形式形成複合物稱為馬達。
在這兩種類型的電機中，子單元的耦合對其功能起著重要作用。
它們是活性分子。
兩者都以ATP水解或質子動力的形式利用能量。
它們有助於活動。
兩者在細胞的生化途徑中都很重要。
此外，它們在運輸機制中也很重要。

線性的(linear)和旋轉分子馬達(rotary molecular motors)的區別

直線分子馬達和旋轉分子馬達的關鍵區別在於它們所表現出的運動類型。當線性分子馬達促進ATP水解後的單向線性運動時，旋轉分子馬達促進ATP水解後的旋轉運動。肌動蛋白分子馬達和微管分子馬達是直線分子馬達的兩個例子，而ATP合成酶馬達和鞭毛馬達蛋白質則是旋轉分子馬達。

下面的信息圖總結了線性電機和分子馬達之間的區別。

線性的(linear)和旋轉分子馬達(rotary molecular motors)的區別

總結 - 線性的(linear) vs. 旋轉分子馬達(rotary molecular motors)

分子馬達在原核生物和真核生物中都起著重要的調節作用。分子馬達主要有兩種類型：直線分子馬達和旋轉分子馬達。顧名思義，線性分子馬達促進複雜運動蛋白的各個亞基之間的線性運動，從而導致線性單向運動。與這種分子馬達的方法相反，旋轉馬達使亞基旋轉運動，形成馬達蛋白複合物。這兩種類型的馬達在運動上的差異促進了原核生物和真核生物的各種功能。所以，這是直線分子馬達和旋轉分子馬達區別的總結。