Le proteine sono polimeri biologici costruiti da aminoacidi uniti per formare peptidi. Queste subunità peptidiche possono legarsi con altri peptidi per formare strutture più complesse. Molteplici tipi di legami chimici tengono insieme le proteine e le legano ad altre molecole. Dai un'occhiata più da vicino al legami chimici responsabile della struttura proteica.
La struttura primaria di una proteina è costituita da aminoacidi incatenati l'un l'altro. Gli aminoacidi sono uniti da legami peptidici. Un legame peptidico è un tipo di legame covalente tra il gruppo carbossilico di un amminoacido e il gruppo amminico di un altro amminoacido. Gli aminoacidi stessi sono fatti di atomi uniti da legami covalenti.
La struttura secondaria descrive la piegatura o l'avvolgimento tridimensionale di una catena di amminoacidi (ad esempio foglio pieghettato beta, elica alfa). Questa forma tridimensionale è mantenuta in posizione da legami di idrogeno. Un legame idrogeno è un'interazione dipolo-dipolo tra un atomo di idrogeno e un atomo elettronegativo, come azoto o ossigeno. Una singola catena polipeptidica può contenere più regioni di fogli alfa-elica e beta-pieghettati.
Ogni alfa-elica è stabilizzata dal legame idrogeno tra i gruppi ammina e carbonile sulla stessa catena polipeptidica. Il foglio pieghettato beta è stabilizzato da legami idrogeno tra i gruppi amminici di una catena polipeptidica e gruppi carbonilici su una seconda catena adiacente.
Mentre la struttura secondaria descrive la forma delle catene di aminoacidi nello spazio, la struttura terziaria è la forma complessiva assunta dall'intera molecola, che può contenere regioni di entrambi i fogli e bobine. Se una proteina è costituita da una catena polipeptidica, una struttura terziaria è il livello più alto di struttura. Il legame all'idrogeno influenza la struttura terziaria di una proteina. Inoltre, il gruppo R di ciascun amminoacido può essere idrofobo o idrofilo.
Alcune proteine sono costituite da subunità in cui proteina le molecole si uniscono per formare un'unità più grande. Un esempio di tale proteina è l'emoglobina. La struttura quaternaria descrive come le subunità si uniscono per formare la molecola più grande.