Beljakovine so zelo pomembne biološke molekule v celice. Po teži so beljakovine skupaj glavni sestavni del suhe mase celic. Uporabljajo se lahko za a raznolikost funkcij od celične podpore do celične signalizacije in celične lokomocije. Primeri proteinov vključujejo protitelesa, encimi in nekatere vrste hormoni (inzulin). Medtem ko imajo beljakovine številne raznolike funkcije, so vsi običajno sestavljeni iz enega niza 20 aminokislin. Te aminokisline dobimo pri rastlina in živalsko hrano, ki jo jemo. Živila z veliko beljakovin vključujejo meso, fižol, jajca in oreščke.
Med 20 aminokislinami, ki običajno sestavljajo beljakovine, "spremenljiva" skupina določa razlike med aminokislinami. Vse aminokisline imajo atom vodika, karboksilno skupino in amino skupine.
Zaporedje aminokislin v verigi aminokislin določa 3-D strukturo proteina. Zaporedja aminokislin so značilna za specifične beljakovine in določajo delovanje in način delovanja proteina. Sprememba celo ene aminokisline v verigi aminokislin lahko spremeni delovanje beljakovin in povzroči bolezen.
Vrstni red aminokislin v polipeptidni verigi določa: DNK. DNK se prepisuje v an RNA prepis (messenger RNA), ki je preveden, da določi vrstni red aminokislin za beljakovinsko verigo. Ta postopek se imenuje sinteza beljakovin.
Obstajata dva splošna razreda beljakovinskih molekul: globularni proteini in vlaknasti proteini. Globularni proteini so na splošno kompaktne, topne in sferične oblike. Vlakne beljakovine so običajno podolgovate in netopne. Globularne in vlaknaste beljakovine imajo lahko eno ali več štirih vrst beljakovinskih struktur. Štiri vrste struktur so primarna, sekundarna, terciarna in kvaternarna struktura.
Struktura beljakovin določa njegovo delovanje. Na primer, strukturni proteini, kot sta kolagen in keratin, so vlaknati in trdni. Globolarni proteini, kot je hemoglobin, so na drugi strani zloženi in kompaktni. Hemoglobin, ki ga najdemo v rdeče krvne celice, je protein, ki vsebuje železo, ki veže molekule kisika. Njegova kompaktna struktura je idealna za potovanje po ozkih krvnih žilah.