البروتينات عبارة عن بوليمرات بيولوجية يتم تصنيعها من أحماض أمينية متحدة معًا لتكوين الببتيدات. قد ترتبط هذه الوحدات الفرعية الببتيدية مع الببتيدات الأخرى لتشكيل هياكل أكثر تعقيدًا. تقوم أنواع متعددة من الروابط الكيميائية بتثبيت البروتينات معًا وربطها بجزيئات أخرى. نلقي نظرة فاحصة على الروابط الكيميائية المسؤول عن بنية البروتين.
تتكون البنية الأساسية للبروتين من أحماض أمينية بالسلاسل مع بعضها البعض. ترتبط الأحماض الأمينية بروابط الببتيد. الرابطة الببتيدية هي نوع من الروابط التساهمية بين مجموعة الكربوكسيل لحمض أميني واحد والمجموعة الأمينية لحمض أميني آخر. تتكون الأحماض الأمينية نفسها من ذرات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط تساهمية.
يصف الهيكل الثانوي الطي أو اللف ثلاثي الأبعاد لسلسلة من الأحماض الأمينية (على سبيل المثال ، صفائح مطوية بيتا ، حلزون ألفا). يتم الاحتفاظ بهذا الشكل ثلاثي الأبعاد في مكانه روابط هيدروجينية. الرابطة الهيدروجينية هي تفاعل ثنائي القطب ثنائي القطب بين ذرة الهيدروجين وذرة كهربية ، مثل النيتروجين أو الأكسجين. قد تحتوي سلسلة بولي ببتيد واحدة على مناطق متعددة من اللولب ألفا وطيات بيتا.
يتم تثبيت كل حلزون ألفا عن طريق الروابط الهيدروجينية بين مجموعتي الأمين والكربونيل على نفس سلسلة البولي ببتيد. يتم تثبيت الصفيحة المطوية بيتا بروابط هيدروجينية بين مجموعات الأمين لسلسلة بولي ببتيد واحدة ومجموعات كربونيل على سلسلة مجاورة ثانية.
بينما يصف الهيكل الثانوي شكل سلاسل الأحماض الأمينية في الفضاء ، الهيكل الثالث هو الشكل الكلي الذي يفترضه الجزيء بأكمله ، والذي قد يحتوي على مناطق من كل من الصفائح و لفائف. إذا كان البروتين يتكون من سلسلة عديد الببتيد ، فإن البنية الثالثة هي أعلى مستوى من البنية. يؤثر الترابط الهيدروجيني على البنية الثلاثية للبروتين. أيضا ، قد تكون مجموعة R لكل حمض أميني إما مسعور أو محبة للماء.
تتكون بعض البروتينات من الوحدات الفرعية التي بروتين تتحد الجزيئات معًا لتشكل وحدة أكبر. مثال على هذا البروتين هو الهيموغلوبين. يصف التركيب الرباعي كيف تتوافق الوحدات الفرعية معًا لتشكيل الجزيء الأكبر.