Cadeias longas, ou polímeros, de aminoácidos são chamadas proteínas (embora as proteínas não precisem ser exclusivamente de aminoácidos). Os aminoácidos estão ligados pelo que são "ligações peptídicas". A ordem dos aminoácidos é determinada pela ordem dos nucleotídeos (o "alfabeto" genético) em um gene do DNA, que por sua vez determina como a proteína se dobra e funciona.
Produção de Proteína de Aminoácidos
O processo de ligação de aminoácidos em proteínas começa no núcleo da célula. RNA mensageiro (mRNA) para um gene é criado usando um trecho de DNA como modelo. O mRNA então viaja para fora do núcleo para os fabricantes de proteínas chamados "ribossomos". É onde a proteína é produzida. Nos ribossomos, o RNA de transferência (tRNA), em seguida, adere aminoácidos ao mRNA. Essencialmente, o mRNA é usado como um modelo para construir a proteína.
Ligação peptídica entre aminoácidos
Os aminoácidos são unidos cabeça-a-cauda em polímeros lineares longos. Especificamente, o grupo ácido carboxílico (-CO) de um aminoácido liga-se ao grupo amino (-NH) do seguinte. Essa ligação é chamada de "ligação peptídica". Essas cadeias de aminoácidos são chamadas de "polipeptídeos".
Cadeias Laterais de Aminoácidos
Os aminoácidos têm cadeias laterais ligadas ao átomo de carbono central . Essas cadeias laterais possuem diferentes características eletrostáticas (colagem). Isso é importante em como a proteína inicialmente linear se dobra quando liberada de seu molde de RNAm.
Ordem de aminoácidos e dobramento de proteínas
A forma da proteína é determinada pela seqüência de aminoácidos. As ligações em uma longa cadeia polipeptídica permitem a rotação livre dos átomos, o que dá à coluna vertebral a grande flexibilidade da proteína. A maioria das cadeias polipeptídicas, no entanto, dobram-se em apenas uma forma, e a maioria delas faz isso espontaneamente.
Cadeias laterais e dobraduras
A dobragem é determinada pela ordem das cadeias laterais dos aminoácidos. . Essas cadeias laterais interagem com cada uma delas e a água na célula. As correntes laterais polares tendem a se retorcer para ficar de frente para a água. As cadeias laterais não polares se transformam no centro da bola protéica, sendo hidrofóbicas (não gostam de água). A distribuição de sítios polares e não polares é, portanto, um dos fatores mais importantes que governam o dobramento da proteína.
Número de combinações de aminoácidos
20 aminoácidos são usados para produzir proteínas. Embora existam 20 ^ n polipeptídeos diferentes com n aminoácidos de comprimento, uma fração muito pequena das proteínas resultantes seria estável. A maioria teria numerosas formas com níveis de energia quase equivalentes. Sendo capaz de mudar de forma facilmente para adotar um nível de energia diferente, eles não seriam, portanto, estáveis o suficiente para serem úteis ao organismo. Um aminoácido no lugar errado pode, portanto, tornar uma proteína inútil. Portanto, a maioria das mutações no DNA não beneficia o organismo. Somente através de uma tremenda quantidade de tentativa e erro, proteínas úteis são desenvolvidas.
