Lanțurile lungi sau polimerii aminoacizilor se numesc proteine (deși proteinele nu trebuie să fie exclusiv aminoacizi). Aminoacizii sunt legați prin ceea ce sunt „legături peptidice”. Ordinea aminoacizilor este determinată de ordinea nucleotide („alfabetul” genetic) într-o genă a ADN-ului, care la rândul său determină modul în care proteina se pliază și funcții.
Producerea de proteine din aminoacizi
Procesul de legare a aminoacizilor în proteine începe în nucleul celular. ARN-ul mesager (ARNm) pentru o genă este creat folosind o secțiune de ADN ca șablon. ARNm se deplasează apoi în afara nucleului către producătorii de proteine numiți „ribozomi”. Aici se fac proteine. În ribozomi, ARN-ul de transfer (ARNt) lipeste apoi aminoacizii pe ARNm. În esență, ARNm este utilizat ca model pentru a construi proteina.
Legătura peptidică între aminoacizi
Aminoacizii sunt uniți cap-coadă în polimeri liniari lungi. Mai exact, gruparea acidului carboxilic (-CO) a unui aminoacid se atașează la gruparea amino (-NH) a următorului. Această legătură se numește „legătură peptidică”. Astfel de lanțuri de aminoacizi sunt numite „polipeptide”.
Lanțuri laterale de aminoacizi
Aminoacizii au lanțuri laterale atașate la atomul central de carbon. Aceste lanțuri laterale au caracteristici electrostatice (de legătură) diferite. Acest lucru este important în modul în care proteina inițial liniară se pliază atunci când este eliberată din șablonul său de ARNm.
Ordinul aminoacizilor și plierea proteinelor
Forma proteinei este determinată de secvența de aminoacizi. Legăturile dintr-un lanț lung de polipeptide permit rotirea liberă a atomilor, ceea ce conferă coloanei vertebrale a proteinei o mare flexibilitate. Majoritatea lanțurilor polipeptidice, totuși, se pliază într-o singură formă, iar cele mai multe dintre ele o fac spontan.
Lanturi laterale si rabatabile
Plierea este determinată de ordinea lanțurilor laterale ale aminoacizilor. Aceste lanțuri laterale interacționează cu fiecare și cu apa din celulă. Lanțurile laterale polare tind să se răsucească spre față. Lanțurile laterale nepolare se transformă în centrul bilei proteice, fiind hidrofobe (nu le place apa). Distribuția siturilor polare și nepolare este, prin urmare, unul dintre cei mai importanți factori care guvernează plierea proteinei.
Număr de combinații de aminoacizi
20 de aminoacizi sunt folosiți pentru fabricarea proteinelor. În timp ce există 20 ^ n polipeptide diferite care au n aminoacizi, o fracțiune foarte mică din proteinele rezultate ar fi stabilă. Majoritatea ar avea numeroase forme cu niveluri de energie aproape echivalente. Fiind capabili să-și schimbe forma cu ușurință pentru a adopta un nivel de energie diferit, prin urmare, acestea nu ar fi suficient de stabile pentru a fi utile organismului. Un aminoacid într-un loc greșit poate, prin urmare, face ca o proteină să fie inutilă. Prin urmare, cele mai multe mutații din ADN nu beneficiază organismul. Numai printr-o cantitate extraordinară de încercări și erori se dezvoltă proteine utile.