Razlika med polipeptidom in beljakovinami

Polipeptidi in beljakovine so naravne in bistvene organske spojine celice. Obe sta sestavljeni iz aminokislin. Aminokisline so naravne spojine, ki se povezujejo in tvorijo peptide, polipeptide in beljakovine. Vsaka aminokislina vsebuje en amin (-NH₂) in eno hidroksilno (-COOH) skupino, pa tudi posebno stransko verigo (R skupina). Skupina stranskih verig se razlikuje po velikosti, obliki, naboju in reaktivnosti, zato je edinstvena za vsako aminokislino. Obstaja 20 vrst monomernih aminokislin, ki se lahko povežejo v različnih kombinacijah in tako dobijo polipeptide in beljakovine z veliko raznolikostjo.

Kaj je polipeptid?

Polipeptid je polimer z določenim zaporedjem aminokislin, povezanih skupaj s kovalentnimi peptidnimi vezmi. Peptidna vez je posledica kondenzacijske reakcije med dvema aminokislinama: karboksilna skupina ene aminokisline reagira z amino skupino sosednje aminokisline in sprosti molekulo vode (H₂O). Kratke verige aminokislin, ki jih povezujejo peptidne vezi, imenujemo peptidi. Peptidi običajno tvorijo do 20-30 aminokislin. Daljše verige povezanih aminokislinskih ostankov z določenim zaporedjem imenujemo polipeptidi. Polipeptidi lahko vsebujejo do 4000 ostankov. Za polipeptide je značilna polipeptidna hrbtenica, ki jo tvori ponavljajoče se zaporedje atomov v jedru povezane verige aminokislin. Na hrbtenico polipeptida so R skupine, specifične za aminokisline. Polipeptidi se lahko zložijo v fiksno strukturo in tvorijo protein. Polipeptid torej predstavlja linearno zaporedje aminokislinskih ostankov, ki tvori primarno strukturo proteina.

Kaj je protein?

Beljakovine so strukturno in funkcionalno zapletene molekule. Izraz protein se uporablja za opisovanje tridimenzionalne strukture, ki se tvori z zlaganjem enega ali več polipeptidov. Beljakovine predstavljajo štiri ravni strukturne organiziranosti, pri čemer je polipeptid primarna struktura. Protein ima sekundarno strukturo, ko polipeptidne verige tvorijo α vijake in β liste. Terciarna struktura beljakovin predstavlja celotno tridimenzionalno organizacijo polipeptidne verige. Kadar je več belih polipeptidnih verig vključenih v beljakovinski kompleks, je beljakovinska struktura označena kot kvaternarna. Zlaganje polipeptidnih verig, da tvori protein, temelji na številnih šibkih nekovalentnih vezih, ki tvorijo med različnimi deli ene verige ali celo dvema ali več polipeptidnimi verigami. Nekovalentne vezi vključujejo atome polipeptidne hrbtenice kot tudi R skupino stranskih verig in so tri vrste: vodikove vezi, ionske vezi in van der Waalove vezi. Veliko število šibkih nekovalentnih vezi deluje vzporedno in njihova moč je združena, da se zagotovi stabilnost zložene beljakovinske strukture. Podstruktura organizacije beljakovin je beljakovinska domena. Sestavljen je iz katerega koli dela polipeptidne verige, ki se lahko neodvisno zloži v stabilno strukturo. Vsaka domena vsebuje med 40 in 350 aminokislin. Najmanjši protein predstavlja eno domeno, medtem ko velik protein lahko vsebuje do več deset domen. Vsaka domena proteina je ponavadi povezana z izrazito funkcijo. Funkcionalne lastnosti beljakovin so v veliki meri odvisne od njihove strukture in oblike, ki jim omogočajo fizično interakcijo z drugimi molekulami. Te interakcije so vedno specifične in selektivne. Vsak protein se lahko veže na svoja mesta, ki vežejo ligande, z visoko afiniteto na eno ali le nekaj molekul, znanih kot ligandi. Mesto, ki veže ligand, je votlina na beljakovinski površini, ki nastane z zgibanjem polipeptidne verige. Ločena mesta, ki vežejo ligand v proteinu, se lahko vežejo na različne ligande, uravnavajo delovanje beljakovin ali pomagajo premakniti protein na določeno mesto v celici. Funkcija beljakovin je močno odvisna od njegove strukture. Sprememba ene aminokisline lahko poruši njeno obliko in povzroči izgubo funkcije.

Razlika med polipeptidom in beljakovinami

1. Opredelitev polipeptida in proteina

Polipeptid je polimer, ki ga tvori določeno zaporedje aminokislin, povezanih skupaj s kovalentnimi peptidnimi vezmi.

Beljakovina je strukturno in funkcionalno zapletena molekula, ki nastane z zlaganjem ene ali več verig polipeptida.

2. Strukturne razlike v polipeptidu in proteinu

Polipeptid predstavlja preprosto strukturo in je sestavljen iz hrbtenice polipeptida, ki jo tvori ponavljajoče se zaporedje atomov v jedru povezane verige aminokislin. Na hrbtenico polipeptida so R skupine, specifične za aminokisline

Na drugi strani je protein, kompleksna molekula, sestavljena iz ene ali več verig polipeptida, ki se zložijo v sekundarno, terciarno ali kvaternarno strukturo.

Obliko proteina ohranjajo tri vrste šibkih nekovalentnih vezi: vodikove vezi, ionske vezi in van der Waal vezi.

3. Delovanje polipeptida in beljakovin

Glavna funkcija polipeptida je primarna struktura kompleksnejših beljakovin. Polipeptidi nimajo tridimenzionalne strukture, ki omogoča, da se protein veže na ligand in je funkcionalen.

Na drugi strani pa strukturna zapletenost proteina, njegova stabilna oblika s svojimi mesti, ki vežejo ligande, omogoča, da se specifično in z visoko afiniteto veže na določene ligande, da se uravnava in sodeluje v številnih vitalnih celičnih presnovnih poteh..

Polipeptid proti beljakovinam: Primerjalna tabela

Povzetek polipeptida v primerjavi z beljakovinami

Polipeptidi in beljakovine so naravni in bistvene organske spojine celice.

Medtem ko so aminokisline njihova skupna primarna komponenta, imajo polipeptidi in proteini velike strukturne in funkcionalne razlike:

1. Polipeptid je preprost polimer aminokislin, povezanih s kovalentnimi peptidnimi vezmi, beljakovina pa je zapletena molekula, za katero je značilna stabilna struktura, sestavljena iz zlaganja ene ali več verig polipeptida, ki jih držijo nekovalentne vezi.

2. Glavna funkcija polipeptida je primarna struktura proteina, beljakovina pa kompleksna spojina z vezanimi ligandnimi mesti, ki ji omogoča, da se veže na specifične in različne molekule in je funkcionalno aktiven v celici.