Orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät funktionaalisia amiini- ja karboksyyliryhmiä, kutsutaan aminohappoiksi. Jokaiseen aminohappoon liittyy tietty sivuketju, mikä tekee siitä ainutlaatuisen. Minkä tahansa aminohapon pääelementtejä ovat hiili, happi, vety ja typpi sekä tietyn aminohapon sivuketjussa olevat alkuaineet.
Polypeptidit ja proteiinit ovat kaksi tärkeimmistä aminohappopolymeereistä. Sekä polypeptidejä että proteiineja on läsnä biologisissa systeemeissä. Kun useita aminohappoja kytketään yhteen peptidisidosten avulla (kovalenttinen sidos syntyy kahden aminohapon kondensaatiosta jättäen vesimolekyylin pois), tapahtuu polymeroitumista, jolloin muodostuu polypeptidejä sekä proteiineja.
Polypeptidi vs proteiini
Polypeptidin ja proteiinin ero on siinä, että polypeptidi tulee kuvaan pitkistä aminohappoketjuista. Proteiinit muodostuvat kahdesta tai useammasta polypeptidiketjusta. Tästä syystä on helppo huomata, että polypeptideillä on pienempi molekyylipaino verrattuna proteiineihin.
Polypeptidin ja proteiinin vertailutaulukko
| Vertailuparametri | Polypeptidi | Proteiini |
| Perusmäärittely | Polypeptidi muodostuu useista aminohapoista, jotka on liitetty yhteen peptidisidosten avulla pitkän haaroittumattoman ketjun muodostamiseksi. | Proteiini on rakenne, joka muodostuu useista polypeptideistä tai suuresta määrästä aminohappoja. |
| Molekyylipaino | Polypeptidien molekyylipaino on pienempi kuin proteiinien. | Proteiinin molekyylipaino on suurempi kuin polypeptidin. |
| Rakenteen merkitys | Se merkitsee proteiinin ensisijaista rakennetta. | Se voi esiintyä toissijaisina, tertiäärisinä tai kvaternäärisinä rakenteina. |
| Mukana joukkovelkakirjat | Se sisältää peptidisidoksia. | Proteiinit koostuvat myös peptidisidoksista, ionisidoksista, disulfidisidoksista ja myös Van Der Waalin vetovoimasta. |
| Toiminto | Se toimii proteiinien rakennuspalikkana. | Proteiinit osallistuvat useisiin tärkeisiin metabolisiin reaktioihin stabiilin muodon vuoksi, mikä tekee niistä sopivia spesifiseen sitoutumiseen tiettyyn ligandiin. |
Mikä on polypeptidi?
Polypeptidejä muodostuu, kun muodostuu peptidisidoksia pitkien aminohappoketjujen muodostamiseksi. Peptidisidos muodostuu, kun kaksi aminohappoa reagoivat yhdessä ja kondensoivat yhden vesimolekyylin (H2O). Lyhyitä ja haarautuneita aminohappoketjuja kutsutaan peptideiksi. Nämä sisältävät yleensä 20-30 aminohappoa. Kun aminohappojen määrä ketjussa kasvaa tätä enemmän, muodostuu polypeptidejä. Jokaisella polypeptidillä on tietty aminohapposekvenssi, joka liittyy siihen.
Polypeptidit voivat sisältää jopa 4000 aminohappoa kyseisessä ketjussa. Näille on tunnusomaista polypeptidirunko, jonka muodostaa ketjun ytimessä olevien atomisekvenssien jatkuva maine. Polypeptidirunkoon sisältyy spesifinen sivuketju, joka vastaa valittuja aminohappoja. Polypeptidien päätehtävä on, että ne toimivat rakennuspalikkana proteiinien muodostukselle. Siksi niitä kutsutaan myös proteiinin primäärirakenteeksi.
Mikä on proteiini?
Proteiineilla on erilaisia biologisia tehtäviä. Nämä ovat toiminnallisesti ja rakenteellisesti monimutkaisia molekyylejä, jotka muodostuvat useiden aminohappojen yhdistymisestä. Aminohapot sitoutuvat muodostamaan polypeptidiketjuja, jotka sitten yhdistyvät muodostaen proteiinin.
Proteiinien toiminnot johtuvat pääasiassa niiden rakenteesta ja muodosta, mikä tekee niistä sopivia fyysiseen vuorovaikutukseen erilaisten molekyylien kanssa. Mukana olevat vuorovaikutukset ovat erittäin valikoivia ja spesifisiä. Proteiinit sitoutuvat ligandia sitovien kohtiensa kanssa hyvin spesifisiin molekyyleihin, jotka liittyvät niihin, joita kutsutaan ligandeiksi. Ligandin sitoutumiskohta on erityisen muotoiltu onkalo proteiinin pinnalla, joka muodostuu erilaisten polypeptidiketjujen laskostumisen seurauksena. Jokaisella tällaisella ontelolla on erilainen ligandi, jonka kanssa se voi olla vuorovaikutuksessa. Yhden aminohapon muuttaminen voi muuttaa sen muotoa täysin ja johtaa häiriöihin kyseisen proteiinin toiminnassa.
Proteiineja löytyy neljällä eri rakenteellisella organisaatiotasolla:
Tärkeimmät erot polypeptidin ja proteiinin välillä
Johtopäätös
Polypeptidit ja proteiinit ovat molemmat orgaanisia polymeerejä, joiden monomeereinä on aminohappoja. Molemmat ovat luonnossa esiintyviä orgaanisia yhdisteitä, jotka ovat välttämättömiä solulle. Suurin ero molempien välillä on, että polypeptidillä on pienempi molekyylipaino proteiiniin verrattuna.
