Proteini su biološki polimeri izgrađeni od aminokiselina spojenih zajedno da tvore peptide. Ove peptidne podjedinice mogu se povezati s drugim peptidima kako bi tvorile složenije strukture. Više vrsta kemijskih veza drži proteine zajedno i veže ih na druge molekule. Pogledajte bliže pogled na kemijske veze odgovoran za strukturu proteina.
Primarna struktura proteina sastoji se od aminokiseline okovani jedno za drugo. Aminokiseline su spojene peptidnim vezama. Peptidna veza je vrsta kovalentne veze između karboksilne skupine jedne aminokiseline i amino grupe druge aminokiseline. Aminokiseline su izrađene od atoma spojenih kovalentnim vezama.
Sekundarna struktura opisuje trodimenzionalno savijanje ili namotavanje lanca aminokiselina (npr., Beta-nagurani lim, alfa-spirala). Ovaj trodimenzionalni oblik drži na mjestu vodikove veze. Vodikova veza je interakcija dipola i dipola između vodikovog atoma i elektronegativnog atoma, kao što su dušik ili kisik. Jedan polipeptidni lanac može sadržavati više alfa-heliksa i beta-nakrivljenih područja lista.
Svaka alfa-heliksa se stabilizira vodikovom vezom između aminske i karbonilne skupine na istom polipeptidnom lancu. Ploča s beta-pločicama je stabilizirana vodikovim vezama između aminskih skupina jednog polipeptidnog lanca i karbonilnih skupina na drugom susjednom lancu.
Dok sekundarna struktura opisuje oblik lanaca aminokiselina u prostoru, tercijarna struktura je ukupni oblik koji pretpostavlja cijela molekula, a koja može sadržavati regije listova i zavojnice. Ako se protein sastoji od jednog polipeptidnog lanca, tercijarna struktura je najviša razina strukture. Vezanje vodika utječe na tercijarnu strukturu proteina. Također, R-skupina svake aminokiseline može biti ili hidrofobna ili hidrofilna.
Neki proteini su sastavljeni od podjedinica u kojima protein molekule se vežu zajedno i tvore veću jedinicu. Primjer takvog proteina je hemoglobin. Kvaternarna struktura opisuje kako se podjedinice stapaju zajedno u oblik veće molekule.