Η έλικα είναι ένα σχήμα που σχηματίζεται από μια ομαλή καμπύλη. Για να φανταστεί κανείς αυτό το σχήμα, μπορεί να φανταστεί κανείς μια κορδέλα τυλιγμένη γύρω από ένα ραβδί ή το σπειροειδές καλώδιο ανάμεσα σε ένα ακουστικό τηλεφώνου και τη βάση του. Μια σπειροειδής σκάλα είναι ένα άλλο πρακτικό παράδειγμα.
Στη βιολογία, τα μεγάλα μόρια δεν υπάρχουν απλώς ως μακριές ευθείες αλυσίδες. Αντίθετα, τυλίγονται και διπλώνουν σε πολύ περίπλοκες μορφές. Η μορφή που έχει ένα μόριο παίζει καθοριστικό ρόλο στον προσδιορισμό των ιδιοτήτων και της λειτουργίας του μορίου. Η έλικα είναι ένα τέτοιο τρισδιάστατο σχήμα που σχηματίζεται από μεγάλα μόρια και έχει σημαντικό ρόλο στη βιολογία.
Οι έλικες μπορεί να είναι δεξιόστροφες ή αριστερόστροφες, ανάλογα με τη στροφή της καμπύλης γύρω από τον κεντρικό άξονα. Ο προσανατολισμός μπορεί να προσδιοριστεί κοιτάζοντας τη φόρμα στο μήκος της. Εάν η κίνηση μακριά από τον παρατηρητή είναι δεξιόστροφη, τότε η δομή είναι δεξιόστροφη. Εάν η κίνηση είναι αριστερόστροφη, τότε είναι αριστερόστροφη. Η ευαισθησία ή η χειρομορφία δεν μπορεί να αλλάξει κοιτάζοντάς το από διαφορετική οπτική γωνία, αλλά είναι μια εγγενής ιδιότητα του σχήματος.
Το 1951, ο Linus Pauling και ο Robert B. Corey του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια έδειξαν ότι η ακριβής περιέλιξη της πρωτεΐνης κερατίνης επέτρεψε να σχηματιστούν δεσμοί υδρογόνου και να σταθεροποιήσουν τη δομή. Αυτό που ανακάλυψαν ήταν μια άλφα έλικα, η οποία είναι μια δεξιόστροφη μορφή. Προσδιόρισαν ότι η ελικοειδής δομή βοηθά στη διατήρηση του σχήματος του μορίου και του δίνει πολύ μεγαλύτερη σταθερότητα από ό,τι όταν ξετυλίγεται.
Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από αλυσίδες αμινοξέων, που ονομάζονται πολυπεπτίδια. Μέσα στις πρωτεΐνες, κάθε στροφή της άλφα έλικας καταλαμβάνει περίπου 3.6 αμινοξέα της αλυσίδας. Το ελικοειδές σχήμα διατηρείται μέσω δεσμών υδρογόνου που σχηματίζονται μεταξύ της αμινομάδας ενός αμινοξέος και του οξυγόνου του τρίτου αμινοξέος πέρα από αυτό στην αλυσίδα.
Οι ινώδεις πρωτεΐνες, συμπεριλαμβανομένης της κερατίνης, εμφανίζουν ένα ελικοειδές σχέδιο στο πιο βασικό του. Υπάρχουν επίσης πολύπλοκες πρωτεΐνες που έχουν ελικοειδή διάταξη, συμπεριλαμβανομένου του κολλαγόνου, το οποίο είναι μια τριπλή έλικα. Το κολλαγόνο αποτελείται από τρεις πολυπεπτιδικές αλυσίδες, η κάθε μία δεξιόχειρας, όλες τυλιγμένες η μία γύρω από την άλλη.
Το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) και το ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA) είναι δύο άλλα παραδείγματα μορίων που έχουν άλφα ελικοειδή δομή. Το RNA συνήθως αποτελείται από έναν μόνο κλώνο νουκλεοτιδίων που τυλίγονται σε μια άλφα έλικα, ενώ το DNA αποτελείται από δύο κλώνους. Είναι πολύ σπάνιο το DNA να υπάρχει σε μία μόνο αλυσίδα. Αντίθετα, δύο πανομοιότυπες αλυσίδες, προσανατολισμένες σε αντίθετες κατευθύνσεις, είναι διατεταγμένες η μία δίπλα στην άλλη. Οι αζωτούχες βάσεις μεταξύ των δύο συνδέονται μεταξύ τους μέσω δεσμών υδρογόνου, σχηματίζοντας γέφυρες, όπως τα σκαλοπάτια μιας σκάλας. Αυτό καθιστά το DNA πολύ σταθερό, κάτι που είναι εξαιρετικά σημαντικό για την προστασία του γενετικού υλικού που είναι αποθηκευμένο σε ένα μόριο.