En helix är en form som bildas av en jämn kurva. För att visualisera denna form kan man föreställa sig ett band som är lindat runt en pinne, eller spiralsladden mellan en telefonlur och dess bas. En spiraltrappa är ett annat praktiskt exempel.
Inom biologin existerar inte stora molekyler bara som långa raka kedjor; istället rullar de ihop sig och vikas till mycket komplexa former. Formen en molekyl har spelar en avgörande roll för att bestämma molekylens egenskaper och funktion. En helix är en sådan tredimensionell form som bildas av stora molekyler, och den har en viktig roll inom biologin.
Helices kan antingen vara höger- eller vänsterhänta, beroende på kurvans sväng runt mittaxeln. Orienteringen kan bestämmas genom att titta på formen längs dess längd. Om rörelsen bort från observatören är medurs, är strukturen högerhänt. Om rörelsen är i moturs riktning är den vänsterhänt. Handigheten, eller kiraliteten, kan inte ändras genom att se på den från ett annat perspektiv, utan är en inneboende egenskap hos formen.
1951 visade Linus Pauling och Robert B. Corey från California Institute of Technology att exakt lindning av proteinet keratin gjorde att vätebindningar kunde bildas och stabilisera strukturen. Det de upptäckte var en alfahelix, som är en högerhänt form. De fastställde att den spiralformade strukturen hjälper till att bibehålla formen på molekylen och ger den mycket mer stabilitet än när den lindas av.
Proteiner är uppbyggda av kedjor av aminosyror, så kallade polypeptider. Inom proteiner tar varje varv av alfahelixen upp cirka 3.6 aminosyror i kedjan. Den spiralformade formen bibehålls genom vätebindningar som bildas mellan aminogruppen i en aminosyra och syret i den tredje aminosyran bortom den i kedjan.
Fibrösa proteiner, inklusive keratin, visar ett spiralformigt mönster när det är mest grundläggande. Det finns också komplexa proteiner som har spiralformade arrangemang, inklusive kollagen, som är en trippel helix. Kollagen består av tre polypeptidkedjor, var och en högerhänt, alla lindade runt varandra.
Deoxiribonukleinsyra (DNA) och ribonukleinsyra (RNA) är två andra exempel på molekyler som har en alfaspiralstruktur. RNA består vanligtvis av en enda sträng av nukleotider lindad till en alfahelix, medan DNA består av två strängar. Det är mycket sällsynt att DNA finns i en enda kedja; istället är två identiska kedjor, orienterade i motsatta riktningar, anordnade sida vid sida. Kvävebaserna mellan de två länkar samman genom vätebindning och bildar broar, som stegpinnarna på en stege. Detta gör DNA mycket stabilt, vilket är oerhört viktigt för att skydda det genetiska materialet som lagras i en molekyl.