Proteine sind sehr wichtige biologische Moleküle in Zellen. Nach Gewicht sind Proteine zusammen der Hauptbestandteil des Trockengewichts von Zellen. Sie können für a verwendet werden Vielzahl von Funktionen von der zellulären Unterstützung bis zur Zellsignalisierung und zellulären Fortbewegung. Beispiele für Proteine umfassen Antikörper, Enzyme und einige Arten von Hormone (Insulin). Während Proteine viele verschiedene Funktionen haben, sind alle typischerweise aus einem Satz von 20 Aminosäuren aufgebaut. Wir erhalten diese Aminosäuren von der Pflanze und tierische Lebensmittel, die wir essen. Zu den proteinreichen Lebensmitteln gehören Fleisch, Bohnen, Eier und Nüsse.
Von den 20 Aminosäuren, aus denen typischerweise Proteine bestehen, bestimmt die "variable" Gruppe die Unterschiede zwischen den Aminosäuren. Alle Aminosäuren haben Wasserstoffatom-, Carboxylgruppen- und Aminogruppenbindungen.
Die Sequenz der Aminosäuren in einer Aminosäurekette bestimmt die 3-D-Struktur eines Proteins. Aminosäuresequenzen sind spezifisch für bestimmte Proteine und bestimmen die Funktion und Wirkungsweise eines Proteins. Eine Veränderung sogar einer der Aminosäuren in einer Aminosäurekette kann die Proteinfunktion verändern und zu Krankheiten führen.
Die Reihenfolge der Aminosäuren in einer Polypeptidkette wird bestimmt durch DNA. DNA wird in eine transkribiert RNA Transkript (Messenger-RNA), das übersetzt wird, um die spezifische Reihenfolge der Aminosäuren für die Proteinkette anzugeben. Dieser Prozess wird als Proteinsynthese bezeichnet.
Es gibt zwei allgemeine Klassen von Proteinmolekülen: globuläre Proteine und faserige Proteine. Globuläre Proteine sind im Allgemeinen kompakt, löslich und kugelförmig. Faserproteine sind typischerweise länglich und unlöslich. Globuläre und faserige Proteine können eine oder mehrere von vier Arten von Proteinstrukturen aufweisen. Die vier Strukturtypen sind Primär-, Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur.
Die Struktur eines Proteins bestimmt seine Funktion. Beispielsweise sind Strukturproteine wie Kollagen und Keratin faserig und fadenförmig. Globuläre Proteine wie Hämoglobin hingegen sind gefaltet und kompakt. Hämoglobin, gefunden in rote Blutkörperchenist ein eisenhaltiges Protein, das Sauerstoffmoleküle bindet. Seine kompakte Struktur ist ideal für Reisen durch enge Blutgefäße.