Bielkoviny sú veľmi dôležité biologické molekuly bunky. Bielkoviny sú súhrnne hlavnou zložkou suchej hmotnosti buniek. Môžu byť použité na a rôzne funkcie od bunkovej podpory po bunkovú signalizáciu a bunkovú pohyblivosť. Príklady proteínov zahŕňajú protilátky, enzýmy a niektoré typy hormóny (Inzulín). Aj keď proteíny majú veľa rôznych funkcií, všetky sú obvykle konštruované z jednej sady 20 aminokyselín. Tieto aminokyseliny získavame z rastlina a krmivá pre zvieratá, ktoré jeme. Potraviny s vysokým obsahom bielkovín zahŕňajú mäso, fazuľa, vajcia a orechy.
Z 20 aminokyselín, ktoré typicky tvoria proteíny, „variabilná“ skupina určuje rozdiely medzi aminokyselinami. Všetky aminokyseliny majú atóm vodíka, karboxylovú skupinu a väzbu aminoskupiny.
Sekvencia aminokyselín v aminokyselinovom reťazci určuje 3-D štruktúru proteínu. Aminokyselinové sekvencie sú špecifické pre špecifické proteíny a určujú funkciu a spôsob účinku proteínu. Zmena v jednej z aminokyselín v aminokyselinovom reťazci môže zmeniť funkciu proteínu a viesť k ochoreniu.
Poradie aminokyselín v polypeptidovom reťazci je určené pomocou DNA. DNA sa prepisuje do RNA transkript (messengerová RNA), ktorý je preložený tak, aby poskytoval špecifické poradie aminokyselín pre proteínový reťazec. Tento proces sa nazýva syntéza proteínov.
Existujú dve všeobecné triedy proteínových molekúl: globulárne proteíny a vláknité proteíny. Guľové proteíny majú všeobecne kompaktný, rozpustný a guľovitý tvar. Vláknité proteíny sú typicky predĺžené a nerozpustné. Guľovité a vláknité proteíny môžu vykazovať jeden alebo viac zo štyroch typov proteínovej štruktúry. Štyri typy štruktúr sú primárna, sekundárna, terciárna a kvartérna.
Štruktúra proteínu určuje jeho funkciu. Napríklad štrukturálne proteíny, ako je kolagén a keratín, sú vláknité a vláknité. Na druhej strane sú guľaté proteíny, ako je hemoglobín, zložené a kompaktné. Hemoglobín, nájdený v červené krvinkyje proteín obsahujúci železo, ktorý viaže molekuly kyslíka. Jeho kompaktná štruktúra je ideálna na cestovanie cez úzke krvné cievy.