يعتمد الاختلاف الرئيسي بين alpha و beta helix على نوع الرابطة الهيدروجينية التي تشكلها في تطوير هذه الهياكل. تشكل حلزونات ألفا روابط هيدروجينية داخل الجزيئية بينما تشكل حلزونات بيتا روابط هيدروجينية بين الجزيئات.
تحتوي البروتينات المعقدة على أربعة مستويات تنظيمية هيكلية - ابتدائي وثانوي وعالي ورباعي. تشكل الهياكل الثانوية للبروتينات سلاسل الببتيد في اتجاهات مختلفة. تتكون سلاسل الببتيد من سلاسل الأحماض الأمينية المرتبطة بروابط الببتيد. لذلك ، هناك نوعان من الهياكل الثانوية الرئيسية في البروتينات مثل alpha helix و beta helix. بالإضافة إلى ذلك ، هناك هياكل ثانوية أخرى تسمى هياكل منعطف بيتا ودبابيس الشعر.تركز هذه المقالة بشكل أساسي على الفرق بين alpha و beta helix.
ما هو Alpha Helix؟
تحتوي البروتينات على أربعة مستويات هيكلية للتنظيم. من بين هؤلاء ، يعد alpha helix هو الهيكل الثانوي الأكثر شيوعًا للبروتينات. ويظهر هذا الهيكل كقضيب ملفوف حول محور مركزي. علاوة على ذلك ، فإن حلزون ألفا هو حلزون أيمن. ومع ذلك ، يمكن أن تكون الحلزونات اليسرى موجودة أيضًا. هنا ، تتشكل روابط الببتيد من المحطة الأمينية إلى محطة الكربوكسي. ترتبط الأحماض الأمينية ببعضها البعض عبر روابط الببتيد هذه. روابط الهيدروجين داخل الجزيئية هي السبب الرئيسي لتشكيل حلزون ألفا.
الشكل 01: Alpha Helix
يعتمد ترتيب حلزون ألفا على طبيعة البروتين المحبة للماء والكارهة للماء.إذا كان تسلسل الأحماض الأمينية يتكون من عدد كبير من المجموعات المحبة للماء R (المتغيرة) ، فإن مجموعات R تتجه إلى الطور المائي. إذا كانت المجموعات المتغيرة كارهة للماء ، فإنها ستنتقل إلى المرحلة الكارهة للماء من البيئة. في أي من السيناريوهين ، يبدو أن مجموعات R تمتد خارج الهيكل الحلزوني. بسبب هذه الخصائص الهيكلية ، فإن alpha helix أكثر مقاومة للطفرات. وبالتالي ، فإن وجود روابط هيدروجينية يعمل على استقرار بنية حلزون ألفا. يوجد متوسط 3.6 من البقايا لكل دور في حلزون ألفا حيث يتطلب الأمر 3.6 بقايا لتكوين روابط الهيدروجين. بعض البروتينات الهيكلية مثل الكولاجين والكيراتين غنية بحلزونات ألفا.
ما هو Beta Helix؟
حلزون بيتا هو ثاني أكثر الهياكل الثانوية شيوعًا للبروتين. على الرغم من أنه ليس شائعًا مثل حلزون ألفا ، إلا أن وجود حلزونات بيتا يلعب أيضًا دورًا رئيسيًا في بنية البروتين. يتم تكوين حلزون بيتا عبر صفحتين بيتا مرتبة إما بطريقة متوازية أو بطريقة غير موازية.ثم تتشكل هذه الصفائح في هيكل حلزوني. تساعد الروابط الهيدروجينية بين جزيئين من الصفائح في تكوين حلزون بيتا.
الشكل 02: Beta Helix
يمكن أن تكون حلزونات Beta باليد اليمنى أو اليسرى اعتمادًا على أنماط الربط الخاصة بها. عند تكوين لولب بيتا ، سيتم ترتيب المجموعات المتغيرة من صفحتين بيتا داخل قلب اللولب. لذلك ، فإن غالبية المجموعات المكونة لصفائح بيتا لها وظائف كارهة للماء.
على عكس حلزون ألفا ، فإن 17 من البقايا تشكل دورًا واحدًا في حلزون بيتا. أيونات المعادن لديها القدرة على تنشيط تشكيل بيتا الحلزون. على غرار حلزون ألفا ، تدعم الروابط الهيدروجينية الحفاظ على هيكل بيتا الحلزون. إنزيم الأنهيدراز الكربوني و pectate lyase نوعان من البروتينات الغنية في حلزونات بيتا.
ما هي أوجه التشابه بين Alpha و Beta Helix؟
- Alpha و Beta Helix نوعان من الهياكل الثانوية للبروتينات.
- الأحماض الأمينية هي مونومرات كلا التركيبين الثانويين.
- علاوة على ذلك ، المكونات الكيميائية لحلزونات ألفا وبيتا هي الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت.
- أيضًا ، كلا الهيكلين الثانويين يتطوران إلى منظمة ذات مستوى أعلى.
- علاوة على ذلك ، كلاهما مستقر بواسطة روابط هيدروجينية.
- في كلا الهيكلين ، يتم تحديد كره الماء من خلال وجود مجموعات R من الأحماض الأمينية.
ما هو الفرق بين Alpha و Beta Helix؟
الفرق الرئيسي بين ألفا وبيتا الحلزون هو نوع الرابطة الهيدروجينية التي تظهر. يُظهر حلزون ألفا رابطة هيدروجينية داخل الجزيئات بينما يُظهر حلزون بيتا رابطة هيدروجينية بين الجزيئات.بالإضافة إلى ذلك ، فإن حلزون ألفا يشكل لولبًا أيمنًا ، في حين أن لولب بيتا يمكن أن يشكل حلزونًا لليد اليمنى واليسرى. لذلك ، هذا أيضًا فرق كبير بين alpha و beta helix.
علاوة على ذلك ، هناك اختلاف آخر بين alpha و beta helix هو أن تشكيل alpha helix يحدث عن طريق التواء تسلسل الأحماض الأمينية ، بينما في تكوين بيتا الحلزون ، ترتبط صفحتا بيتا إما بالتوازي أو غير المتوازي شكل الهيكل الحلزوني.
يعرض الرسم المعلوماتي أدناه مزيدًا من المعلومات حول الفرق بين حلزون ألفا وبيتا.
ملخص - Alpha vs Beta Helix
كل من حلزونات ألفا وحلزون بيتا مهمان في تحديد واستنتاج هياكل البروتين المعقدة. كلا النوعين عبارة عن هياكل ثانوية للبروتينات.ومع ذلك ، فإن ألفا الحلزون هو تطور حلزوني لتسلسل الأحماض الأمينية. في المقابل ، يحدث تكوين لولب بيتا عبر الرابطة الهيدروجينية لألواح بيتا المتوازية أو المضادة المتوازية. علاوة على ذلك ، تكون الرابطة الهيدروجينية داخل الجزيئية في شكل حلزون ألفا بينما تكون الرابطة الهيدروجينية بين الجزيئات في شكل حلزون بيتا. إلى جانب ذلك ، تحتوي كلتا الهيكلين على مجموعة R ، والتي تحدد الكراهية للماء للبروتين. وهكذا ، هذا يلخص الفرق بين ألفا وبيتا الحلزون.
