Strukturę trzeciorzedową białka lub jego podjednostki określa układ w przestrzeni wszystkich jego atomów, bez uwzględniania zależności od sąsiednich cząsteczek. Warunkują ją różne wiązania chemiczne np.:
* Wiązania dwusiarczkowe - należą one do najsilnieszych wiązań między resztami aminokwasów. Powstają w wyniku odwodornienia grup -SH dwóch cystein znajdujących się w tym samym łańcuchu albo w dwóch łańcuchach polipeptydowych. Wiązania te nadają trwałość
strukturze trzeciorzędowej.
* Odziaływania jonowe - mogą występować między grupami aminowymi lub guanidynowymi łańcuchów bocznych aminokwasów zasadowych, a grupami
karboksylowymi aminokwasów kwaśnych (Asp, Glu).
___________________________________________________
Struktura czwartorzędowa białka - w białkach złożonych, dotyczy wzajemnego ułożenia podjednostek, czyli osobnych łańcuchów polipeptydowych, niepołączonych ze sobą kowalencyjnie. Jest to sposób połączenia się tych podjednostek w jedną, większą całość, stanowiącą aktywne białko. Wiązania stabilizujące strukturę czwartorzędową są następujące:
* Wiązania dwusiarczkowe (mostki disulfidowe)- należą one do najsilniejszych wiązań między resztami aminokwasów. Powstają w wyniku odwodornienia grup tiolowych -SH dwóch cystein znajdujących się w tym samym łańcuchu albo w dwóch łańcuchach polipeptydowych. Wiązania te nadają trwałość strukturze trzeciorzędowej.
* Oddziaływania jonowe- mogą występować między grupami aminowymi lub guanidynowymi łańcuchów bocznych aminokwasów zasadowych, a grupami karboksylowymi aminokwasów kwaśnych (Asp, Glu).
* Oddziaływania hydrofobowe- polega na odpychaniu cząsteczek wody.
* Oddziaływania van der Waalsa
* Wiązania wodorowe
Tylko część białek zwykle o bardzo dużej masie cząsteczkowej (względem atomów węgla) przekraczającej kilka tysięcy, zbudowane z setek lub tysięcy aminokwasów tworzą strukturę czwartorzędową. Wyjątkiem jest tu hemoglobina.
Przykładami białek złożonych z kilku podjednostek są: hemoglobina, polimeraza DNA, kanały jonowe, wirus mozaiki tytoniowej, dehydrogenaza białczanowa, dehydrogenaza alkoholowa.
Wiązania stabilizujące strukturę czwartorzędową są dość słabe, dlatego znaczna większość białek to substancje wrażliwe na zmiany temperatury (termotabilność). W warunkach ustrojowych podniesienie temperatury powyżej 40oC- 45oC prowadzi do zniszczenia struktury trzeciorzędowej. Zachodzi wtedy proces denaturacji.
_______________________________________________________
Struktura drugorzędowa białka (lub kwasu nukleinowego) - sposób przestrzennego ułożenia łańcuchów polipeptydowych białek (lub łańcuchów kwasów nukleinowych) na skutek powstawania spontanicznych układów wewnątrzcząsteczkowych wiązań wodorowych. Na ogół łańcuchy polipeptydowe białek układają się w kształt helisy (układ α) lub struktury arkusza (harmonijki beta).