Co to są wiązania peptydowe?

Wiązania peptydowe są rodzajem wiązania kowalencyjnego, które występuje tylko w cząsteczkach białka. Wiązania te łączą ze sobą aminokwasy, tworząc łańcuchy peptydowe, które są następnie łączone ze sobą, tworząc białka. Wiązania kowalencyjne powstają, gdy jeden atom w cząsteczce dzieli jeden, dwa lub trzy elektrony z atomem z innej cząsteczki. Tego rodzaju wiązania są silne i mogą być trudne do zerwania.

Wszystkie białka są zbudowane z łańcuchów aminokwasów, które łączą się ze sobą w bardzo specyficzny sposób. Większość aminokwasów ma jedną grupę karboksylową (-COOH) z jednej strony i grupę aminokwasową (-NH2) z drugiej. Sąsiednie aminokwasy mogą tworzyć wiązanie peptydowe, gdy grupa karboksylowa jednego kwasu łączy się z grupą aminową drugiego kwasu.

Kiedy wiązania aminokwasowe powstają między aminokwasami, cząsteczka wody zostaje utracona. Ten rodzaj reakcji nazywa się reakcją kondensacji. Cząsteczka wody (H2O) powstaje w wyniku utraty grupy hydroksylowej (-OH) z grupy karboksylowej i atomu wodoru (H) z grupy aminowej. Fakt, że wszystkie aminokwasy wiążą się ze sobą w ten sposób, jest jednym z czynników determinujących kształt wytwarzanego białka.

Pojedyncze wiązania peptydowe występują między każdą parą aminokwasów. Białka są również nazywane polipeptydami, ponieważ często składają się z dziesiątek, a nawet setek aminokwasów, które zostały połączone w łańcuchy peptydowe. Oznacza to, że białka zawierają wiele wiązań peptydowych.

Aby zerwać wiązanie peptydowe, musi wystąpić reakcja hydrolizy - odwrotnie niż reakcja kondensacji. Reakcje hydrolizy zachodzą podczas dzielenia białek na łańcuchy peptydowe lub peptydy na pojedyncze aminokwasy. Podczas hydrolizy cząsteczka wody jest dodawana do wiązania peptydowego, powodując podział wody. Grupa hydroksylowa (-OH) przyłącza się do grupy karboksylowej jednego aminokwasu, a atom wodoru (H) przyłącza się do grupy aminowej drugiego.

Wiązania peptydowe są wyjątkowo stabilne, co oznacza, że ​​trudno je zerwać. Ma to szczególne znaczenie dla białek, ponieważ odgrywają one istotną rolę w większości form życia. Na przykład białka zwane enzymami kontrolują prawie wszystkie reakcje chemiczne w organizmach żywych. Również kształt białka ma zasadnicze znaczenie dla tego, jak dobrze funkcjonuje to białko. Kolejność aminokwasów tworzących białko, a także siła wiązań peptydowych, są czynnikami determinującymi i utrzymującymi kształt każdego konkretnego rodzaju białka.