Rodzaje wiązań chemicznych w białkach

Martin McCarthy/Getty Images

Białka to biologiczne polimery zbudowane z aminokwasów połączonych ze sobą w celu utworzenia peptydów. Te podjednostki peptydowe mogą wiązać się z innymi peptydami, tworząc bardziej złożone struktury. Wiele rodzajów wiązań chemicznych utrzymuje białka razem i wiąże je z innymi cząsteczkami. Przyjrzyj się bliżej wiązania chemiczne odpowiedzialny za strukturę białka.

Wiązania peptydowe

Pierwotna struktura białka składa się z aminokwasy przykuci do siebie. Aminokwasy są połączone wiązaniami peptydowymi. Wiązanie peptydowe to rodzaj wiązania kowalencyjnego między grupą karboksylową jednego aminokwasu a grupą aminową innego aminokwasu. Same aminokwasy składają się z atomów połączonych wiązaniami kowalencyjnymi.

Wiązania wodorowe

Struktura drugorzędowa opisuje trójwymiarowe fałdowanie lub zwijanie łańcucha aminokwasów (np. harmonijka beta, alfa helisa). Ten trójwymiarowy kształt jest utrzymywany na miejscu przez wiązania wodorowe . Wiązanie wodorowe to oddziaływanie dipol-dipol między atomem wodoru a atomem elektroujemnym, takim jak azot lub tlen. Pojedynczy łańcuch polipeptydowy może zawierać wiele regionów alfa-helisy i harmonijkowych arkuszy beta.

Każda alfa-helisa jest stabilizowana przez wiązania wodorowe między grupami aminowymi i karbonylowymi w tym samym łańcuchu polipeptydowym. Plisowany arkusz beta jest stabilizowany wiązaniami wodorowymi między grupami aminowymi jednego łańcucha polipeptydowego i grupami karbonylowymi na drugim sąsiednim łańcuchu.

Wiązania wodorowe, wiązania jonowe, mostki dwusiarczkowe

Podczas gdy struktura drugorzędowa opisuje kształt łańcuchów aminokwasów w przestrzeni, struktura trzeciorzędowa jest ogólnym kształtem przyjmowanym przez całą cząsteczkę, która może zawierać regiony zarówno arkuszy, jak i zwojów. Jeśli białko składa się z jednego łańcucha polipeptydowego, struktura trzeciorzędowa jest najwyższym poziomem struktury. Wiązanie wodorowe wpływa na trzeciorzędową strukturę białka. Ponadto grupa R każdego aminokwasu może być hydrofobowa lub hydrofilowa.

Oddziaływania hydrofobowe i hydrofilowe

Niektóre białka składają się z podjednostek, w których białko cząsteczki łączą się, tworząc większą jednostkę. Przykładem takiego białka jest hemoglobina. Struktura czwartorzędowa opisuje, w jaki sposób podjednostki dopasowują się do siebie, tworząc większą cząsteczkę.