Las proteínas son moléculas relativamente grandes y complejas esenciales para la vida. Se clasifican como biomoléculas, junto con carbohidratos y ADN y ARN, otras moléculas necesarias para la vida.
Las proteínas son esencialmente polímeros, es decir, se componen de ciertos bloques de construcción que simplemente se utilizan una y otra vez a lo largo de la cadena de la molécula, en este caso, la proteína. Estos bloques de construcción, o monómeros, en el caso de las proteínas, son moléculas denominadas aminoácidos. Al desglosar este nombre, se puede inferir de qué está hecho: amino, que se refiere al grupo amino (-NH2), y ácido al grupo ácido carboxílico (-COOH).
El amino es una base, mientras que el COOH es un ácido. El grupo amino puede protonarse para formar-NH3+. Mientras tanto, el grupo ácido, COOH, se puede desprotonar para formar la base conjugada-COO-. Los aminoácidos a pH fisiológico (alrededor de 7) tendrán esta forma. Son neutrales, pero contienen un número igual de carga positiva y negativa, son zwitterions.
Estos dos grupos funcionales están conectados a un carbono alfa central. Hay 20 aminoácidos que son esenciales para la vida. De estos 20, 19 tienen un carbono alfa quiral. La presencia de este centro quiral hace que los aminoácidos sean asimétricos y no se superpongan con sus imágenes especulares. En términos simples, un carbono será quiral si está unido a cuatro grupos únicos. Como se mencionó, 19 de los aminoácidos esenciales son quirales y, por lo tanto, tienen un carbono alfa central unido a 4 grupos diferentes. Los dos primeros grupos son los dos principales grupos funcionales que componen los aminoácidos. Los otros dos son 1) un hidrógeno y 2) un grupo R denominado cadena lateral. El único aminoácido que no tiene un carbono quiral es la glicina, porque el grupo R es otro hidrógeno.
Hasta ahora, es evidente que los aminoácidos están compuestos de átomos de carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N). De hecho, esto constituye la mayoría de las proteínas. El único otro átomo que se puede encontrar en las proteínas es el azufre (S) y está presente en la cadena lateral de dos aminoácidos, a saber, cisteína y metionina.
En resumen, las proteínas se componen de monómeros llamados aminoácidos. Estos aminoácidos son moléculas compuestas de átomos de carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y, en algunos casos, azufre. Los aminoácidos, los monómeros, se conectan a través de enlaces peptídicos para formar el polímero que es la proteína.