Proteiner är mycket viktiga biologiska molekyler i celler. Med vikten är proteiner tillsammans den huvudsakliga komponenten i cellens torrvikt. De kan användas för en olika funktioner från cellulärt stöd till cellsignalering och mobil rörelse. Exempel på proteiner inkluderar antikroppar, enzymer och vissa typer av hormoner (insulin). Medan proteiner har många olika funktioner, är alla typiskt konstruerade från en uppsättning av 20 aminosyror. Vi får dessa aminosyror från växt och animaliska livsmedel vi äter. Livsmedel med mycket protein inkluderar kött, bönor, ägg och nötter.
Av de 20 aminosyror som vanligtvis utgör proteiner bestämmer den "variabla" gruppen skillnaderna mellan aminosyrorna. Alla aminosyror har väteatomen, karboxylgruppen och aminogruppbindningarna.
Sekvensen för aminosyrorna i en aminosyrakedja bestämmer ett proteins 3-D-struktur. Aminosyrasekvenser är specifika för specifika proteiner och bestämmer ett proteins funktion och sätt att agera. En förändring i till och med en av aminosyrorna i en aminosyrakedja kan förändra proteinfunktionen och resultera i sjukdom.
Ordningen på aminosyror i en polypeptidkedja bestäms av DNA. DNA transkriberas till en RNA transkript (messenger RNA) som översätts för att ge den specifika ordningen av aminosyror för proteinkedjan. Denna process kallas proteinsyntes.
Det finns två allmänna klasser av proteinmolekyler: kulaproteiner och fibrösa proteiner. Globulära proteiner är generellt kompakta, lösliga och sfäriska i form. Fibrösa proteiner är typiskt långsträckta och olösliga. Globulära och fibrösa proteiner kan uppvisa en eller flera av fyra typer av proteinstruktur. De fyra strukturtyperna är primär, sekundär, tertiär och kvartär struktur.
Ett proteins struktur bestämmer dess funktion. Till exempel är strukturella proteiner såsom kollagen och keratin fibrösa och strängiga. Globulära proteiner som hemoglobin, å andra sidan, är vikta och kompakta. Hemoglobin, finns i röda blodceller, är ett järninnehållande protein som binder syremolekyler. Den kompakta strukturen är idealisk för att resa genom smala blodkärl.