É uma proteína secundária, forma tridimensional de α-hélice (α-queratina) ou de folhas-β-pregueadas (β-queratina), constituídas de cerca de 15 aminoácidos, principalmente de um aminoácido sulfurado denominado cisteína. Essas estruturas ocorrem porque os aminoácidos da queratina interagem entre si através de ligações de hidrogênio e ligações covalentes bissulfito (-S-S-) denominadas ligações cisteídicas.
A queratina é uma proteína fibrosa porque a sua estrutura tridimensional lhe confere características especiais: microfilamentos com resistência, elasticidade e impermeabilidade à água.
Mesmo mortas, as camadas de células queratinizadas detêm os micróbios e impedem a desidratação das células que estão logo abaixo. Isso ocorre porque a queratina é impermeável à água. Além disso, essas células mortas impedem que o atrito prejudique as células vivas servindo-lhes de barreira. É formada de proteína impermeabilizante.
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