Las cadenas largas, o polímeros, de aminoácidos se llaman proteínas (aunque las proteínas no necesitan ser exclusivamente aminoácidos). Los aminoácidos están unidos por lo que son "enlaces peptídicos". El orden de los aminoácidos está determinado por el orden de los nucleótidos (el "alfabeto" genético) en un gen de ADN, que a su vez determina cómo se pliega y funciona la proteína.
Producción de proteínas a partir de aminoácidos
El proceso de unir aminoácidos en proteínas comienza en el núcleo de la célula. El ARN mensajero (ARNm) de un gen se crea utilizando un tramo de ADN como plantilla. El ARNm luego viaja fuera del núcleo a fabricantes de proteínas llamados "ribosomas". Aquí es donde se produce la proteína. En los ribosomas, el ARN de transferencia (ARNt) luego pega aminoácidos en el ARNm. Esencialmente, el ARNm se usa como plantilla para construir la proteína.
Enlace peptídico entre aminoácidos
Los aminoácidos se unen de la cabeza a la cola en polímeros lineales largos. Específicamente, el grupo ácido carboxílico (-CO) de un aminoácido se une al grupo amino (-NH) del siguiente. Este enlace se denomina "enlace peptídico". Dichas cadenas de aminoácidos se llaman "polipéptidos".
Cadenas laterales de aminoácidos
Los aminoácidos tienen cadenas laterales unidas al átomo de carbono central. . Estas cadenas laterales tienen diferentes características electrostáticas (de unión). Esto es importante en la forma en que la proteína inicialmente lineal se pliega cuando se libera de su plantilla de ARNm.
Orden de aminoácidos y plegamiento de proteínas
La forma de la proteína está determinada por la secuencia de aminoácidos. Los enlaces en una larga cadena polipeptídica permiten la libre rotación de los átomos, lo que le da a la columna vertebral de la proteína una gran flexibilidad. La mayoría de las cadenas de polipéptidos, sin embargo, se pliegan en una sola forma, y la mayoría lo hace espontáneamente.
Cadenas laterales y plegables
El plegado está determinado por el orden de las cadenas laterales de los aminoácidos . Estas cadenas laterales interactúan con cada uno y el agua en la celda. Las cadenas laterales polares tienden a girar hacia el agua. Las cadenas laterales no polares se convierten en el centro de la bola de proteína, siendo hidrofóbicas (no les gusta el agua). La distribución de sitios polares y no polares es, por lo tanto, uno de los factores más importantes que rigen el plegamiento de la proteína.
Número de combinaciones de aminoácidos
Se utilizan 20 aminoácidos para producir proteínas. Si bien hay 20 ^ n polipéptidos diferentes que tienen n aminoácidos de longitud, una fracción muy pequeña de las proteínas resultantes sería estable. La mayoría tendría numerosas formas con niveles de energía casi equivalentes. Al ser capaces de cambiar de forma fácilmente para adoptar un nivel de energía diferente, por lo tanto, no serían lo suficientemente estables como para ser útiles para el organismo. Un aminoácido en el lugar equivocado puede hacer que una proteína sea inútil. Por lo tanto, la mayoría de las mutaciones en el ADN no benefician al organismo. Solo a través de una gran cantidad de prueba y error se desarrollaron proteínas útiles.
