Enzym gegen Protein
Proteine und Enzyme sind biologische Makromoleküle, die aus vielen Aminosäuren bestehen, die als lineare Ketten miteinander verbunden sind. Aminosäure ist die grundlegende strukturelle und funktionelle Einheit dieser Makromoleküle. Ein Aminosäuremolekül besteht aus vier basischen Gruppen; nämlich Aminogruppe, Seitenkette (R-Gruppe), Carboxylgruppe und Wasserstoffatom, die an ein zentrales Kohlenstoffatom gebunden sind. Grundsätzlich gibt es zwanzig natürlich vorkommende Aminosäuren, die sich nur durch die Seitenkette (R-Gruppe) unterscheiden. Die Reihenfolge der Aminosäuren bestimmt die Struktur und Funktionen von Proteinen und Enzymen.
Enzyme
Enzyme sind die speziellen dreidimensionalen globulären Proteine, die als biologische Moleküle fungieren können, um chemische Reaktionen in Organismen zu katalysieren und zu regulieren. In einer einzelnen Zelle gibt es Tausende verschiedener Enzyme. Das liegt daran, dass fast jede Reaktion in einer Zelle ein eigenes spezifisches Enzym benötigt. Normalerweise verursachen Enzyme, dass Zellreaktionen millionenfach schneller ablaufen als entsprechende nicht katalysierte Reaktionen. Die auf der Oberfläche des Enzyms vorhandenen aktiven Stellen bestimmen ihren Spezifitätsgrad. Arten der Enzymspezifität umfassen absolute Spezifität, stereochemische Spezifität, Gruppenspezifität und Verknüpfungsspezifität. Aktive Stellen sind die Risse oder Vertiefungen auf einer Enzymoberfläche, die durch die Bildung einer Tertiärstruktur verursacht werden. Einige aktive Zentren binden nur eine bestimmte Verbindung, während andere eine Gruppe eng verwandter Verbindungen binden können. Enzyme sind von der Reaktion, die sie katalysieren, nicht betroffen. Es gibt vier Faktoren, die die Aktivität des Enzyms beeinflussen, nämlich: Temperatur, pH-Wert, Substratkonzentration und Enzymkonzentration.
Proteine
Proteine sind die vielfältigsten biologischen Makromoleküle, sowohl funktionell als auch strukturell. Sie sind Polymere von Aminosäuren. Die Sequenz der Aminosäuren bestimmt ihre Grundstruktur und Funktion. Die Grundfunktionen von Proteinen sind Enzymkatalyse, Abwehr, Transport, Unterstützung, Bewegung, Regulation und Lagerung. Die Struktur von Proteinen kann in Form einer Hierarchie von vier Ebenen ausgedrückt werden; primär, sekundär, tertiär und quaternär. Die Aminosäuresequenz ist die Primärstruktur des Proteins. Die Bildung der Sekundärstruktur beruht auf der regelmäßigen Wechselwirkung von Gruppen im Peptidrückgrat mit der Bildung von Wasserstoffbrücken. Dies erzeugt zwei verschiedene Arten von Strukturen, nämlich: Beta (β) - Faltenblätter und Alpha (α) - Helices oder Spulen. Falten und Verknüpfungen eines Proteinmoleküls bilden schließlich seine 3-D-Form, die als Tertiärstruktur bezeichnet wird. Proteine mit mehreren Polypeptiden führen zu einer quaternären Struktur.
Was ist der Unterschied zwischen Enzym und Protein?
• Alle Enzyme sind globuläre Proteine, aber nicht alle Proteine sind globulär. Einige Proteine sind kugelförmig, andere nicht (faserige Teile haben lange, dünne Strukturen).
• Im Gegensatz zu anderen Proteinen können Enzyme als Katalysatoren wirken, um biologische Reaktionen zu katalysieren und zu regulieren.
• Enzyme sind funktionelle Proteine, während Proteine entweder funktionell oder strukturell sein können.
• Im Gegensatz zu anderen Proteinen sind Enzyme hochsubstratspezifische Moleküle.
• Proteine können durch Enzyme (Proteasen) verdaut oder abgebaut werden.
