Proteinele sunt molecule biologice foarte importante în celulele. În greutate, proteinele sunt componenta majoră a greutății uscate a celulelor. Pot fi folosite pentru a varietate de funcții de la suportul celular la semnalizarea celulară și locomoția celulară. Exemple de proteine includ anticorpi, enzime și unele tipuri de hormoni (insulină). În timp ce proteinele au multe funcții diverse, toate sunt construite de obicei dintr-un set de 20 de aminoacizi. Obținem acești aminoacizi din plantă și alimente de origine animală pe care le consumăm. Alimentele bogate în proteine includ carne, fasole, ouă și nuci.
Dintre cei 20 de aminoacizi care formează de obicei proteine, grupul „variabil” determină diferențele dintre aminoacizi. Toți aminoacizii au atom de hidrogen, grupare carboxil și legături de grup amino.
Secvența aminoacizilor dintr-un lanț de aminoacizi determină structura 3-D a unei proteine. Secvențele de aminoacizi sunt specifice proteinelor specifice și determină funcția și modul de acțiune ale unei proteine. O schimbare chiar și a unuia dintre aminoacizii dintr-un lanț de aminoacizi poate modifica funcția proteinelor și poate duce la boală.
Ordinea aminoacizilor dintr-un lanț polipeptidic este determinată de DNA. ADN-ul este transcris în an ARN transcript (ARN mesager) care este tradus pentru a da ordinea specifică a aminoacizilor pentru lanțul proteic. Acest proces se numește sinteză de proteine.
Există două clase generale de molecule proteice: proteine globulare și proteine fibroase. Proteine globulare sunt în general compacte, solubile și de formă sferică. Proteine fibroase sunt de obicei alungite și insolubile. Proteinele globulare și fibroase pot prezenta unul sau mai multe dintre cele patru tipuri de structuri proteice. Cele patru tipuri de structuri sunt structură primară, secundară, terțiară și cuaternară.
Structura unei proteine determină funcția sa. De exemplu, proteinele structurale, cum ar fi colagenul și keratina, sunt fibroase și stringente. Proteinele globulare precum hemoglobina, pe de altă parte, sunt pliate și compacte. Hemoglobină, găsită în globule rosii, este o proteină care conține fier care leagă moleculele de oxigen. Structura sa compactă este ideală pentru călătoria prin vasele de sânge înguste.