proteiinit ovat suhteellisen suuria ja monimutkaisia molekyylejä, jotka ovat elämälle välttämättömiä. Ne luokitellaan biomolekyyleiksi-hiilihydraattien sekä DNA: n ja RNA: n ohella muiksi molekyyleiksi, jotka ovat välttämättömiä elämälle.
proteiinit ovat pohjimmiltaan polymeerejä-eli ne koostuvat tietyistä rakennusaineista, joita yksinkertaisesti käytetään yhä uudelleen molekyylin ketjua pitkin, tässä tapauksessa proteiinista. Nämä rakennuspalikat eli proteiinien tapauksessa monomeerit ovat molekyylejä, joita kutsutaan aminohapoiksi. Tätä nimeä hajottamalla voidaan päätellä, mistä se on tehty – aminosta viitaten aminoryhmään (-NH2) ja haposta karboksyylihapporyhmään (- COOH).
amino on emäs, kun taas COOH on happo. Aminoryhmä voi protonoitua muotoon-NH3+. Samaan aikaan happoryhmä, COOH, voidaan deprotonoida muodostaen konjugaattiemäksen-COO-. Aminohapoilla fysiologisessa pH: ssa (noin 7) on tämä muoto. Ne ovat neutraaleja, mutta sisältävät yhtä monta positiivista ja negatiivista varausta – ne ovat zwitterioneita.
nämä kaksi funktionaalista ryhmää ovat yhteydessä keskeiseen alfahiileen. Elämälle välttämättömiä aminohappoja on 20. Näistä 20, 19 on kiraalinen alfahiili. Tämän kiraalisen Keskuksen läsnäolo tekee aminohapoista epäsymmetrisiä, eivätkä ne ole päällekkäin peilikuviensa kanssa. Yksinkertaisesti sanottuna hiili on kiraalinen, jos se on kiinnittynyt neljään ainutlaatuiseen ryhmään. Kuten edellä mainittiin, 19 välttämättömiä aminohappoja ovat kiraalisia ja siten on keskeinen alfa hiili kiinnittynyt 4 eri ryhmään. Kaksi ensimmäistä ryhmää ovat kaksi tärkeintä funktionaalista ryhmää, jotka muodostavat aminohappoja. Kaksi muuta ovat 1) A-vety ja 2) R-ryhmä, jota kutsutaan sivuketjuksi. Ainoa aminohappo, jossa ei ole kiraalista hiiltä, on glysiini, koska R-ryhmä on toinen vety.
toistaiseksi on selvää, että aminohapot koostuvat hiilen (C), vedyn (H), hapen (O) ja typen (N) atomeista. Itse asiassa tämä muodostaa suurimman osan proteiineista. Ainoa toinen proteiineissa mahdollisesti esiintyvä atomi on rikki (S) ja se esiintyy kahden aminohapon eli kysteiinin ja metioniinin sivuketjussa.
lyhyesti sanottuna proteiinit koostuvat monomeereista, joita kutsutaan aminohapoiksi. Nämä aminohapot ovat molekyylejä, jotka koostuvat hiilen, vedyn, typen, hapen ja joissakin tapauksissa rikin atomeista. Aminohapot, monomeerit, ovat yhteydessä toisiinsa peptidisidosten kautta muodostaen polymeerin, joka on proteiini.