Ένζυμο εναντίον πρωτεΐνης
Οι πρωτεΐνες και τα ένζυμα είναι βιολογικά μακρομόρια, που αποτελούνται από πολλά αμινοξέα συνδεδεμένα μεταξύ τους ως γραμμικές αλυσίδες. Το αμινοξύ είναι η βασική δομική και λειτουργική μονάδα αυτών των μακρομορίων. Ένα μόριο αμινοξέος αποτελείται από τέσσερις βασικές ομάδες. συγκεκριμένα, αμινομάδα, πλευρική αλυσίδα (R-ομάδα), καρβοξυλική ομάδα και άτομο υδρογόνου, τα οποία συνδέονται με ένα κεντρικό άτομο άνθρακα. Βασικά υπάρχουν είκοσι φυσικά αμινοξέα, και διαφέρουν μόνο από την πλευρική αλυσίδα (R-ομάδα). Η σειρά των αμινοξέων καθορίζει τη δομή και τις λειτουργίες των πρωτεϊνών και των ενζύμων.
Ένζυμα
Τα ένζυμα είναι οι ειδικές τρισδιάστατες σφαιρικές πρωτεΐνες που μπορούν να λειτουργήσουν ως βιολογικά μόρια, για να καταλύουν και να ρυθμίζουν τις χημικές αντιδράσεις στους οργανισμούς. Σε ένα μόνο κύτταρο, υπάρχουν χιλιάδες διαφορετικά ένζυμα. Αυτό συμβαίνει επειδή σχεδόν κάθε αντίδραση σε ένα κύτταρο απαιτεί το δικό της ειδικό ένζυμο. Κανονικά τα ένζυμα προκαλούν τις κυτταρικές αντιδράσεις να συμβαίνουν εκατομμύρια φορές πιο γρήγορα από τις αντίστοιχες μη καταλυόμενες αντιδράσεις. Οι ενεργές θέσεις που υπάρχουν στην επιφάνεια του ενζύμου καθορίζουν τον βαθμό εξειδίκευσής τους. Οι τύποι ενζυμικής εξειδίκευσης περιλαμβάνουν την απόλυτη εξειδίκευση, τη στερεοχημική εξειδίκευση, την ειδικότητα της ομάδας και την ειδικότητα σύνδεσης. Οι ενεργές θέσεις είναι οι ρωγμές ή οι κοιλότητες σε μια ενζυμική επιφάνεια που προκαλούνται από το σχηματισμό τριτοταγούς δομής. Ορισμένες δραστικές θέσεις δεσμεύουν μόνο μία συγκεκριμένη ένωση, ενώ άλλες μπορούν να δεσμεύουν ομάδα στενά συγγενών ενώσεων. Τα ένζυμα δεν επηρεάζονται από την αντίδραση που καταλύουν. Υπάρχουν τέσσερις παράγοντες που επηρεάζουν τη δραστηριότητα του ενζύμου, και συγκεκριμένα. θερμοκρασία, pH, συγκέντρωση υποστρώματος και συγκέντρωση ενζύμου.
Πρωτεΐνες
Οι πρωτεΐνες είναι τα πιο διαφορετικά βιολογικά μακρομόρια, τόσο λειτουργικά όσο και δομικά. Είναι πολυμερή αμινοξέων. Η αλληλουχία των αμινοξέων καθορίζει τη βασική δομή και λειτουργία τους. Οι βασικές λειτουργίες των πρωτεϊνών είναι η ενζυμική κατάλυση, η άμυνα, η μεταφορά, η υποστήριξη, η κίνηση, η ρύθμιση και η αποθήκευση. Η δομή των πρωτεϊνών μπορεί να εκφραστεί με όρους ιεραρχίας τεσσάρων επιπέδων. πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια, τριτογενής και τεταρτοταγής. Η αλληλουχία αμινοξέων είναι η κύρια δομή της πρωτεΐνης. Ο σχηματισμός δευτερογενούς δομής οφείλεται στην τακτική αλληλεπίδραση ομάδων στον πεπτιδικό κορμό με το σχηματισμό δεσμών υδρογόνου. Αυτό παράγει δύο διαφορετικά είδη δομών, δηλαδή? βήτα (β) – πτυχωμένα φύλλα, και άλφα (α) – έλικες ή πηνία. Η πτυχή και οι σύνδεσμοι ενός μορίου πρωτεΐνης κάνουν τελικά το τρισδιάστατο σχήμα του που ονομάζεται τριτογενής δομή. Πρωτεΐνες με πολλαπλά πολυπεπτίδια έχουν ως αποτέλεσμα τεταρτοταγή δομή.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ενζύμου και της πρωτεΐνης;
• Όλα τα ένζυμα είναι σφαιρικές πρωτεΐνες, αλλά δεν είναι όλες οι πρωτεΐνες σφαιρικές. Ορισμένες πρωτεΐνες είναι σφαιρικές ενώ κάποιες όχι (ινώδη τμήματα έχουν μακριές λεπτές δομές).
• Σε αντίθεση με άλλες πρωτεΐνες, τα ένζυμα μπορούν να δράσουν ως καταλύτες, για να καταλύουν και να ρυθμίζουν βιολογικές αντιδράσεις.
• Τα ένζυμα είναι λειτουργικές πρωτεΐνες, ενώ οι πρωτεΐνες μπορεί να είναι είτε λειτουργικές είτε δομικές.
• Σε αντίθεση με άλλες πρωτεΐνες, τα ένζυμα είναι μόρια εξαιρετικά ειδικά για το υπόστρωμα.
• Οι πρωτεΐνες μπορούν να αφομοιωθούν ή να διασπαστούν από ένζυμα (πρωτεάσες).
