Proteiner er veldig viktige biologiske molekyler i celler. Ved vekt er proteiner samlet den viktigste komponenten i tørrvekten til celler. De kan brukes til a forskjellige funksjoner fra cellulær støtte til cellesignalering og mobil mobilisering. Eksempler på proteiner inkluderer antistoffene, enzymer, og noen typer hormoner (insulin). Mens proteiner har mange forskjellige funksjoner, er alle typisk konstruert fra ett sett med 20 aminosyrer. Vi får disse aminosyrene fra anlegg og animalsk mat vi spiser. Matvarer med mye protein inkluderer kjøtt, bønner, egg og nøtter.
Av de 20 aminosyrene som typisk utgjør proteiner, bestemmer den "variable" gruppen forskjellene mellom aminosyrene. Alle aminosyrer har hydrogenatom, karboksylgruppe og aminogruppebindinger.
Sekvensen av aminosyrene i en aminosyrekjede bestemmer et proteins 3-D-struktur. Aminosyresekvenser er spesifikke for spesifikke proteiner og bestemmer proteinets funksjon og virkemåte. En endring i selv en av aminosyrene i en aminosyrekjede kan endre proteinfunksjon og føre til sykdom.
Rekkefølgen av aminosyrer i en polypeptidkjede bestemmes av DNA. DNA blir transkribert til et RNA transkript (messenger RNA) som er oversatt for å gi den spesifikke rekkefølgen av aminosyrer for proteinkjeden. Denne prosessen kalles proteinsyntese.
Det er to generelle klasser av proteinmolekyler: kuleproteiner og fibrøse proteiner. Globulære proteiner er generelt kompakte, løselige og sfæriske i formen. Fibre proteiner er typisk langstrakte og uoppløselige. Globulære og fibrøse proteiner kan ha en eller flere av fire typer proteinstruktur. De fire strukturtypene er primær, sekundær, tertiær og kvartær struktur.
Et proteins struktur bestemmer dens funksjon. For eksempel er strukturelle proteiner som kollagen og keratin fibrøse og tyngende. Globulære proteiner som hemoglobin er derimot brettet og kompakt. Hemoglobin, funnet i røde blodceller, er et jernholdig protein som binder oksygenmolekyler. Den kompakte strukturen er ideell for å reise gjennom trange blodkar.