Różnica między polipeptydem a białkiem

Polipeptydy i białka są naturalnymi i niezbędnymi związkami organicznymi komórki. Oba składają się z aminokwasów. Amino-kwas to naturalnie występujące związki, które łączą się z tworzeniem peptydów, polipeptydów i białek. Każdy amino-kwas zawiera jedną aminę (-NH₂) i jedna grupa hydroksylowa (-COOH), a także określony łańcuch boczny (grupa R). Grupa łańcucha bocznego zmienia rozmiar, kształt, ładunek i reaktywność, a zatem jest unikalna dla każdego amino-kwasu. Istnieje 20 rodzajów monomerycznych aminokwasów zdolnych do łączenia się w różnych kombinacjach, nadając w ten sposób polipeptydy i białka o dużej różnorodności.

Co to jest polipeptyd?

Polypeptyd jest polimerem o zdefiniowanej sekwencji aminokwasów połączonych przez kowalencyjne wiązania peptydowe. Wiązanie peptydowe jest wynikiem reakcji kondensacji między dwoma aminokwasami: grupa karboksylowa jednego aminokwasowego reaguje z grupą aminową sąsiedniego aminokwasowego, uwalniając cząsteczkę wody (H H (H H H₂O). Krótkie łańcuchy aminokwasów połączone wiązaniami peptydowymi są określane jako peptydy. Peptydy są zwykle tworzone przez do 20-30 aminokwasów. Dłuższe łańcuchy połączonych reszt aminokwasowych o określonej sekwencji nazywane są polipeptydami. Polipeptydy mogą zawierać do 4000 reszt. Polipeptydy charakteryzują się kręgosłupem polipeptydowym utworzonym przez powtarzającą się sekwencję atomów u rdzenia połączonego łańcucha aminokwasowego. Do kręgosłupa polipeptydowego są łańcuchy boczne specyficzne dla aminokwasów, grupa R. Polypeptydy mogą składać się w stałą strukturę tworzącą białko. Polipeptyd stanowi zatem liniową sekwencję reszt aminokwasowych, która tworzy pierwotną strukturę białka.

Co to jest białko?

Białka są strukturalnie i funkcjonalnie złożone cząsteczki. Termin białko służy do opisania trójwymiarowej struktury utworzonej przez fałdowanie jednego lub więcej polipeptydów. Białka przedstawiają cztery poziomy organizacji strukturalnej, przy czym polipeptyd jest podstawową strukturą. Białko ma wtórną strukturę, gdy łańcuchy polipeptydowe tworzą helisy α i arkusze β. Struktura trzeciorzędowa białka stanowi pełną trójwymiarową organizację łańcucha polipeptydowego. Gdy w kompleksie białkowym zaangażowanych jest więcej niż jeden łańcuch polipeptydowy, struktura białka jest oznaczona jako czwartorzędowa. Zastosowanie łańcuchów polipeptydowych z utworzeniem białka opiera się na wielu słabych wiązaniach nie kowalencyjnych, które tworzą się między różnymi częściami jednego łańcucha lub nawet dwoma lub więcej łańcuchami polipeptydowymi. Niemowskie wiązania obejmują atomy szkieletu polipeptydowego, a także grupy łańcuchów bocznych i są trzech rodzajów: wiązania wodorowe, wiązania jonowe i wiązania van der waal. Duża liczba słabych nie kowalencyjnych wiązań działa równolegle, a ich wytrzymałość jest łączona w celu zapewnienia stabilności złożonej struktury białka. Podbudowa organizacji białkowej jest domena białka. Składa się z dowolnej części łańcucha polipeptydowego, która może samodzielnie złapać stabilną strukturę. Każda domena zawiera od 40 do 350 aminokwasów. Najmniejsze białko przedstawia pojedynczą domenę, podczas gdy duże białko może zawierać do kilkudziesięciu domen. Każda domena białka jest zwykle związana z wyraźną funkcją. Funkcjonalne właściwości białek zależą głównie od ich struktury i kształtu, które umożliwiają im fizyczną interakcję z innymi cząsteczkami. Te interakcje są zawsze specyficzne i selektywne. Każde białko może wiązać się z miejscami wiążącymi ligand o wysokim powinowactwie na jedną lub tylko kilka cząsteczek zwanych ligandami. Miejsce wiązania ligandu jest wnęką na powierzchni białka utworzonej przez fałdowanie łańcucha polipeptydowego. Oddzielne miejsca wiążące ligand w białku mogą wiązać się z różnymi ligandami, regulując funkcję białka lub pomagając przenieść białko do określonego miejsca w komórce. Funkcja białka zależy ściśle od jego struktury. Zmiana jednego amino-kwasu może zakłócić jego kształt i spowodować utratę funkcji.

Różnica między polipeptydem a białkiem

1. Definicja polipeptydu i białka

Polipeptyd jest polimerem utworzonym przez określoną sekwencję aminokwasów połączonych przez kowalencyjne wiązania peptydowe.

Białko to strukturalnie i funkcjonalnie złożona cząsteczka utworzona przez fałdowanie jednego lub wielu łańcuchów polipeptydowych.

2. Różnice strukturalne w polipeptydu i białku

Polypeptyd przedstawia prostą strukturę i składa się z kręgosłupa polipeptydowego utworzonego przez powtarzającą się sekwencję atomów u podstaw połączonego łańcucha aminokwasowego. Do kręgosłupa polipeptydowego są łańcuchy boczne specyficzne dla aminokwasów, grupa R

Z drugiej strony białko jest złożoną cząsteczką składającą się z jednego lub więcej łańcuchów polipeptydowych składających się w strukturę wtórną, trzeciorzędową lub czwartorzędową.

Kształt białka jest utrzymywany stabilny przez trzy typy słabych wiązań nie kowalencyjnych: wiązania wodorowe, wiązania jonowe i wiązania van der waal.

3. Funkcja polipeptydu i białka

Główną funkcją polipeptydu jest podstawowa struktura bardziej złożonych białek. Polipeptydy nie mają trójwymiarowej struktury, która umożliwia białko wiązanie się z ligandem i być funkcjonalnym.

Z drugiej strony, złożoność strukturalna białka, jego stabilny kształt z jego miejscami wiążącymi ligandem umożliwia wiązanie się konkretnie i z dużym powinowactwem z poszczególnymi ligandami, i uczestniczenie w wielu witalnych szlakach metabolicznych komórkowych.

Polypeptyd kontra białko: tabela porównawcza

Podsumowanie polipeptydu vs. białko

Polipeptydy i białka są naturalnie występujące i niezbędne związki organiczne komórki.

Podczas gdy aminokwas są ich wspólnym podstawowym składnikiem, polipeptydy i białka mają poważne różnice strukturalne i funkcjonalne:

1. Polypeptyd jest prostym polimerem aminokwasów połączonych kowalencyjnymi wiązaniami peptydowymi, podczas gdy białko jest złożoną cząsteczką charakteryzującą się stabilną strukturą złożoną przez fałdowanie jednego lub więcej łańcuchów polipeptydowych, trzymanych razem przez nie kowalencyjne wiązania.

2. Główną funkcją polipeptydu jest podstawowa struktura białka, podczas gdy białko jest złożonym związkiem, z miejscami wiążącymi ligandem, umożliwiającym wiązanie się ze specyficznymi i różnymi cząsteczkami i funkcjonalnie aktywne w komórce.