Kas yra Heliksas?

Sraigė yra forma, suformuota lygia kreive. Norėdami įsivaizduoti šią formą, galite įsivaizduoti juostelę, apvyniotą aplink lazdelę, arba spiralinį laidą tarp telefono ragelio ir jo pagrindo. Dar vienas praktinis pavyzdys yra sraigtiniai laiptai.

Biologijoje didelės molekulės neegzistuoja tiesiog kaip ilgos tiesios grandinės; vietoj to jie susivynioja ir susilanksto į labai sudėtingas formas. Molekulės forma vaidina lemiamą vaidmenį nustatant molekulės savybes ir funkciją. Spiralė yra viena iš tokių erdvinių formų, kurias sudaro didelės molekulės, ir ji atlieka svarbų vaidmenį biologijoje.

Sraigtai gali būti dešiniarankiai arba kairiarankiai, priklausomai nuo kreivės posūkio aplink centrinę ašį. Orientaciją galima nustatyti žiūrint į formą išilgai jos ilgio. Jei judėjimas toliau nuo stebėtojo yra pagal laikrodžio rodyklę, tada struktūra yra dešinė. Jei judėjimas yra prieš laikrodžio rodyklę, tada jis yra kairiarankis. Rankiškumas arba chiralumas negali būti pakeistas žiūrint iš kitos perspektyvos, bet yra neatskiriama formos savybė.

1951 m. Linusas Paulingas ir Robertas B. Corey iš Kalifornijos technologijos instituto parodė, kad tikslus baltymo keratino suvyniojimas leido susidaryti vandenilinėms jungtims ir stabilizuoti struktūrą. Jie atrado alfa spiralę, kuri yra dešiniarankė. Jie nustatė, kad spiralinė struktūra padeda išlaikyti molekulės formą ir suteikia jai daug daugiau stabilumo nei išvyniojus.

Baltymai sudaryti iš aminorūgščių grandinių, vadinamų polipeptidais. Baltymuose kiekvienas alfa spiralės posūkis užima apie 3.6 grandinės aminorūgščių. Sraigtinė forma palaikoma per vandenilinius ryšius, susidarančius tarp vienos aminorūgšties amino grupės ir trečiosios aminorūgšties deguonies, esančios už jos grandinėje.

Skaiduliniai baltymai, įskaitant keratiną, iš esmės turi spiralinį modelį. Taip pat yra sudėtingų baltymų, turinčių spiralinę struktūrą, įskaitant kolageną, kuris yra triguba spiralė. Kolagenas sudarytas iš trijų polipeptidinių grandinių, kurių kiekviena yra dešiniarankė, apvyniota viena aplink kitą.

Dezoksiribonukleorūgštis (DNR) ir ribonukleorūgštis (RNR) yra du kiti molekulių, turinčių alfa spiralinę struktūrą, pavyzdžiai. RNR paprastai susideda iš vienos nukleotidų grandinės, susuktos į alfa spiralę, o DNR sudaro dvi grandinės. Labai retai DNR egzistuoja vienoje grandinėje; vietoj to dvi identiškos grandinės, orientuotos priešingomis kryptimis, yra išdėstytos viena šalia kitos. Azoto bazės tarp dviejų susijungia vandeniliniais ryšiais, sudarydamos tiltus, panašius į kopėčių laiptelius. Dėl to DNR yra labai stabili, o tai itin svarbu siekiant apsaugoti molekulėje saugomą genetinę medžiagą.