Una hélice es una forma formada por una curva suave. Para visualizar esta forma, uno puede imaginar una cinta enrollada alrededor de un palo, o el cable en espiral entre un auricular de teléfono y su base. Una escalera de caracol es otro ejemplo práctico.
En biología, las moléculas grandes no existen simplemente como largas cadenas rectas; en cambio, se enrollan y pliegan en formas muy complejas. La forma que tiene una molécula juega un papel crucial en la determinación de las propiedades y función de la molécula. Una hélice es una de esas formas tridimensionales formadas por moléculas grandes y tiene un papel importante en biología.
Las hélices pueden ser diestras o zurdas, dependiendo del giro de la curva alrededor del eje central. La orientación se puede determinar mirando el formulario a lo largo de su longitud. Si el movimiento que se aleja del observador es en el sentido de las agujas del reloj, entonces la estructura es a la derecha. Si el movimiento es en sentido antihorario, entonces es para zurdos. La lateralidad, o quiralidad, no se puede cambiar mirándola desde una perspectiva diferente, pero es una propiedad inherente de la forma.
En 1951, Linus Pauling y Robert B. Corey del Instituto de Tecnología de California demostraron que el enrollamiento preciso de la proteína queratina permitía que se formaran enlaces de hidrógeno y estabilizaran la estructura. Lo que descubrieron fue una hélice alfa, que es una forma diestra. Determinaron que la estructura helicoidal ayuda a mantener la forma de la molécula y le da mucha más estabilidad que cuando se desenrolla.
Las proteínas están formadas por cadenas de aminoácidos, llamadas polipéptidos. Dentro de las proteínas, cada vuelta de la hélice alfa ocupa aproximadamente 3.6 aminoácidos de la cadena. La forma helicoidal se mantiene a través de enlaces de hidrógeno que se forman entre el grupo amino de un aminoácido y el oxígeno del tercer aminoácido más allá de él en la cadena.
Las proteínas fibrosas, incluida la queratina, muestran un patrón helicoidal en su forma más básica. También hay proteínas complejas que tienen arreglos helicoidales, incluido el colágeno, que es una triple hélice. El colágeno está formado por tres cadenas polipeptídicas, cada una de las cuales es diestra, todas enrolladas una alrededor de la otra.
El ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN) son otros dos ejemplos de moléculas que tienen una estructura de hélice alfa. El ARN generalmente consta de una sola hebra de nucleótidos enrollados en una hélice alfa, mientras que el ADN está formado por dos hebras. Es muy raro que el ADN exista en una sola cadena; en cambio, dos cadenas idénticas, orientadas en direcciones opuestas, están dispuestas una al lado de la otra. Las bases nitrogenadas entre los dos se unen mediante enlaces de hidrógeno, formando puentes, como los peldaños de una escalera. Esto hace que el ADN sea muy estable, lo cual es extremadamente importante para proteger el material genético almacenado en una molécula.