Internamente en una proteína, el tipo, la posición y el número de aminoácidos que llevan grupos R específicos exactos determinan tanto la estructura de la proteína como su función biológica. En la hemoglobina, por ejemplo, ciertos aminoácidos que llevan grupos R específicos deben de estar presentes con gran precisión en los lugares correctos, para sujetar el grupo hemo (referente a la molécula orgánica que contiene hierro), y que se une al oxígeno. Por el contrario, los aminoácidos de la parte exterior de la molécula de hemoglobina valen fundamentalmente para mantenerla disuelta en el citoplasma de los glóbulos rojos. Por consiguiente, mientras sea hidrofílicos, los cambios en estos aminoácidos no afectaran la función de la proteína. La sustitución de un aminoácido hidrofílico por uno hidrofóbico puede tener efectos catastróficos en la solubilidad de la molécula de la hemoglobina. De acuerdo con lo anterior, esta sustitución es la causa molecular de un doloroso trastorno llamado “anemia drepanocítica” (drepanocitosis), el cual puede causar la muerte.
Para un aminoácido esté es el lugar correcto dentro de una proteína, la secuencia de aminoácidos debe ser la adecuada; así mismo, la proteína debe poseer las estructuras secundarias y terciarias correctas, por ejemplo, las enzimas, como las que se encuentran dentro del sistema digestivo, las cuales descomponen el almidón en moléculas de glucosa, son proteínas que dependen de una conformación tridimensional precisa para así poder funcionar adecuadamente. Los priones o proteínas priónicas infecciosas, tienen una estructura terciaria diferente de la variedad no infecciosa normal. Si por alguna circunstancia se llegan alterar las estructuras secundarias y terciarias de una proteína (dejando intactos los enlaces peptídicos entre los aminoácidos), se dice que la proteína está “desnaturalizada” y ya no es capaz de poder desempeñar su función. Sin embargo, los científicos aún no saben cuál es la causa del cambio de forma en los priones infecciosos, existen maneras de desnaturalizar las proteínas en la vida cotidiana. Como, por ejemplo, en un huevo frito, el calor de la sartén causa tanto movimiento en los átomos de la proteína de la albúmina haciendo que se desgarren los puentes de hidrógeno. Debido a la pérdida de su estructura secundaria, la clara del huevo cambia su aspecto de transparente a blanco, y la textura líquida a sólida. La esterilización con el calor o rayos ultravioleta desnaturaliza las proteínas de las bacterias o los virus y hacen que pierdan su función. Las soluciones saladas o ácidas hacen que también se desnaturalicen las proteínas matando a las bacterias, es así como se conservan los pepinillos encurtidos tan solo para dar un ejemplo, otro puede ser, cuando una mujer se hace un permanente en su cabello, altera los puentes de disulfuro de la queratina y desnaturaliza la proteína.
