Ilustração de Nusha Ashjaee. ThoughtCo.
Proteínas estamos polímeros biológicos composto de aminoácidos. Os aminoácidos, ligados por ligações peptídicas, formam uma cadeia polipeptídica. Uma ou mais cadeias polipeptídicas torcidas na forma 3-D formam uma proteína. As proteínas têm formas complexas que incluem várias dobras, loops e curvas. A dobragem de proteínas acontece espontaneamente. Ligação química entre porções da cadeia polipeptídica ajuda a manter a proteína unida e a dar sua forma. Existem duas classes gerais de moléculas de proteína: proteínas globulares e proteínas fibrosas. As proteínas globulares são geralmente compactas, solúveis e esféricas. As proteínas fibrosas são tipicamente alongadas e insolúveis. As proteínas globulares e fibrosas podem exibir um ou mais dos quatro tipos de estrutura proteica.
Os quatro níveis de estrutura da proteína são diferenciados um do outro pelo grau de complexidade na cadeia polipeptídica. Uma única molécula de proteína pode conter um ou mais dos tipos de estrutura proteica: estrutura primária, secundária, terciária e quaternária.
Estrutura primária descreve a ordem única na qual os aminoácidos são ligados para formar uma proteína. As proteínas são construídas a partir de um conjunto de 20 aminoácidos. Geralmente, os aminoácidos têm as seguintes propriedades estruturais:
Todos os aminoácidos têm o carbono alfa ligado a um átomo de hidrogênio, grupo carboxila e um grupo amino. o Grupo "R" varia entre aminoácidos e determina as diferenças entre esses monômeros de proteínas. A sequência de aminoácidos de uma proteína é determinada pela informação encontrada na célula Código genético. A ordem dos aminoácidos em uma cadeia polipeptídica é única e específica para uma proteína específica. Alterar um único aminoácido causa uma Mutação de Gene, o que geralmente resulta em uma proteína que não funciona.
Estrutura Secundária refere-se ao enrolamento ou dobragem de uma cadeia polipeptídica que confere à proteína sua forma 3D. Existem dois tipos de estruturas secundárias observadas nas proteínas. Um tipo é o hélice alfa (α) estrutura. Essa estrutura se assemelha a uma mola espiralada e é protegida por ligação de hidrogênio na cadeia polipeptídica. O segundo tipo de estrutura secundária nas proteínas é o folha plissada beta (β). Esta estrutura parece estar dobrada ou pregueada e é mantida unida por ligação de hidrogênio entre as unidades polipeptídicas da cadeia dobrada que ficam adjacentes uma à outra.
Estrutura quaternária refere-se à estrutura de uma macromolécula de proteína formada por interações entre múltiplas cadeias polipeptídicas. Cada cadeia polipeptídica é referida como uma subunidade. As proteínas com estrutura quaternária podem consistir em mais de um do mesmo tipo de subunidade proteica. Eles também podem ser compostos de diferentes subunidades. A hemoglobina é um exemplo de uma proteína com estrutura quaternária. Hemoglobina, encontrada no sangue, é uma proteína contendo ferro que liga moléculas de oxigênio. Ele contém quatro subunidades: duas subunidades alfa e duas subunidades beta.
A forma tridimensional de uma proteína é determinada por sua estrutura primária. A ordem dos aminoácidos estabelece a estrutura e a função específica de uma proteína. As instruções distintas para a ordem dos aminoácidos são designadas pelo genes em uma célula. Quando uma célula percebe a necessidade de síntese protéica, o DNA se desenrola e é transcrito para um RNA cópia do código genético. Esse processo é chamado Transcrição de DNA. A cópia do RNA é então traduzido para produzir uma proteína. A informação genética no DNA determina a sequência específica de aminoácidos e a proteína específica que é produzida. As proteínas são exemplos de um tipo de polímero biológico. Junto com proteínas, carboidratos, lipídiose ácidos nucleicos constituem as quatro principais classes de compostos orgânicos em células.