A polipeptidek és fehérjék egy sejt természetes és nélkülözhetetlen szerves vegyületei. Mindkettő aminosavakból áll. Az aminosavak a természetben előforduló vegyületek, amelyek peptideket, polipeptideket és fehérjéket képeznek egymással. Minden aminosav tartalmaz egy amint (-NH2) és egy hidroxil- (-COOH) csoport, valamint egy specifikus oldallánc (R csoport). Az oldallánc-csoport méretét, alakját, töltését és reaktivitását tekintve különbözik, ezért minden aminosavra egyedi. 20 típusú monomer aminosav létezik, amelyek képesek összekapcsolódni különböző kombinációkban, ezáltal nagy diverzitású polipeptideket és fehérjéket biztosítva.
A polipeptid egy meghatározott aminosavak szekvenciájú polimer, amely kovalens peptidkötések útján kapcsolódik egymáshoz. A peptidkötés két aminosav közötti kondenzációs reakció eredménye: az egyik aminosav karboxilcsoportja reagál a szomszédos aminosav aminocsoportjával, felszabadítva egy vízmolekulát (H2O). A peptidkötésekkel összekapcsolt aminosavak rövid láncát peptideknek nevezzük. A peptideket általában legfeljebb 20-30 aminosav alkotja. Egy specifikus szekvenciával kapcsolt aminosavmaradékok hosszabb láncát polipeptideknek nevezzük. A polipeptidek legfeljebb 4000 maradékot tartalmazhatnak. A polipeptideket egy polipeptid gerinc jellemzi, amelyet az atomok ismétlődő szekvenciája képez a kapcsolt aminosavlánc magjában. A polipeptid gerincéhez az aminosavakra specifikus oldalláncok, az R csoport kapcsolódnak. A polipeptidek rögzített szerkezetre hajlanak egy fehérjét képezve. Egy polipeptid tehát az aminosavmaradékok lineáris szekvenciáját képezi, amely a fehérje primer struktúráját képezi.
A fehérjék szerkezetileg és funkcionálisan komplex molekulák. A protein kifejezést egy vagy több polipeptid hajtogatásával kialakult háromdimenziós szerkezet leírására használják. A fehérjék négy szintű szerkezeti szervezetet mutatnak, ahol a polipeptid az elsődleges szerkezet. Egy proteinnek másodlagos szerkezete van, amikor a polipeptidláncok α-heliként és β-lapot képeznek. A fehérje tercier struktúrája képezi a polipeptid lánc teljes háromdimenziós szervezetét. Ha egynél több polipeptidlánc vesz részt a fehérjekomplexben, akkor a fehérjeszerkezetet kvaternernek nevezzük. A polipeptidláncok fehérjekénti hajtogatása sok gyenge nem kovalens kötésen alapszik, amelyek egy lánc különböző részei vagy akár kettő vagy több polipeptidlánc között képződnek. A nem kovalens kötések tartalmazzák a polipeptid gerincének atomjait, valamint az R oldalláncokat, és háromféleek: hidrogénkötések, ionos kötések és van der Waal kötések. Nagyon sok gyenge nem kovalens kötés párhuzamosan működik, és erősségüket egyesítik annak érdekében, hogy biztosítsák a hajtogatott protein szerkezet stabilitását. A protein szervezet alszerkezete a protein domén. A polipeptidlánc bármely részéből áll, amely függetlenül stabil szerkezetre hajlik. Mindegyik domén 40-350 aminosavat tartalmaz. A legkisebb fehérje egyetlen domént képvisel, míg egy nagy fehérje akár több tucat domént is tartalmazhat. A protein mindegyik doménjéhez általában külön funkció tartozik. A fehérjék funkcionális tulajdonságai nagymértékben függnek szerkezetüktől és formájuktól, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy fizikailag kölcsönhatásba lépjenek más molekulákkal. Ezek a kölcsönhatások mindig specifikusak és szelektívek. Mindegyik fehérje nagy affinitással kötődik ligandumkötő helyeihez egy vagy csak néhány, ligandumoknak nevezett molekulához. A ligandumkötő hely egy üreg a fehérje felületében, amelyet a polipeptidlánc hajtogatása képez. A fehérjében lévő külön ligandumkötő helyek különböző ligandumokhoz kötődhetnek, szabályozva a fehérje működését, vagy segítve a fehérje mozgatását a sejt egy adott helyére. A fehérje funkció szorosan függ a szerkezetétől. Az egyik aminosav megváltozása megzavarhatja annak alakját, és funkcióvesztést okozhat.
A polipeptid egy olyan polimer, amelyet egy meghatározott aminosav-szekvencia alkot, kovalens peptidkötések útján kapcsolódva.
A protein egy szerkezetileg és funkcionálisan komplex molekula, amelyet egy vagy több polipeptidlánc hajtogatása képez.
A polipeptid egyszerű szerkezetű, és a polipeptid gerincéből áll, amelyet az atomok ismétlődő szekvenciája képezi a kapcsolt aminosavlánc magjában. A polipeptid gerincéhez az aminosavakra specifikus oldalláncok, az R csoport kapcsolódnak
A fehérje a másik oldalon egy komplex molekula, amely egy vagy több polipeptidláncból áll, amelyek szekunder, tercier vagy kvaterner szerkezetbe hajlanak.
A fehérje alakját háromféle gyenge nem kovalens kötés stabilitása tartja fenn: hidrogénkötések, ionos kötések és van der Waal kötések.
A polipeptid fő funkciója az összetettebb fehérjék elsődleges szerkezete. A polipeptidek nem rendelkeznek háromdimenziós szerkezettel, amely lehetővé teszi a fehérje számára, hogy kötődjön egy ligandumhoz és funkcionális legyen.
Másrészt a fehérje szerkezeti bonyolultsága, stabil alakja a ligandumkötő helyekkel lehetővé teszi, hogy specifikusan és nagy affinitással kötődjön bizonyos ligandumokhoz, szabályozható legyen, és részt vegyen számos létfontosságú celluláris anyagcsere útvonalban..
A polipeptidek és fehérjék egy sejt természetben előforduló és nélkülözhetetlen szerves vegyületei.
Míg az aminosavak a közös elsődleges alkotóelemek, a polipeptidek és fehérjék jelentős szerkezeti és funkcionális különbségeket mutatnak: