البروتينات هي جزيئات بيولوجية مهمة جدا الخلايا. بالوزن ، تعد البروتينات بشكل جماعي المكون الرئيسي للوزن الجاف للخلايا. يمكن استخدامها ل وظائف متنوعة من الدعم الخلوي إلى الإشارات الخلوية والحركة الخلوية. تشمل الأمثلة على البروتينات الأجسام المضادةوالانزيمات وبعض الانواع الهرمونات (الأنسولين). في حين أن البروتينات لها العديد من الوظائف المتنوعة ، إلا أنها عادة ما يتم إنشاؤها من مجموعة واحدة من 20 من الأحماض الأمينية. نحصل على هذه الأحماض الأمينية من نبات والأطعمة الحيوانية التي نأكلها. تشمل الأطعمة الغنية بالبروتين اللحوم والفاصوليا والبيض والمكسرات.
من بين الأحماض الأمينية العشرين التي تتكون منها البروتينات ، تحدد المجموعة "المتغيرة" الاختلافات بين الأحماض الأمينية. تحتوي جميع الأحماض الأمينية على ذرات الهيدروجين ومجموعة الكربوكسيل ومجموعة الأمينية.
يحدد تسلسل الأحماض الأمينية في سلسلة الأحماض الأمينية بنية البروتين ثلاثية الأبعاد. تكون تسلسلات الأحماض الأمينية خاصة ببروتينات محددة وتحدد وظيفة البروتين وطريقة عمله. تغيير في أحد الأحماض الأمينية في سلسلة الأحماض الأمينية يمكن أن يغير وظيفة البروتين ويؤدي إلى المرض.
يتم تحديد ترتيب الأحماض الأمينية في سلسلة بولي ببتيد بواسطة الحمض النووي. يتم نسخ الحمض النووي في الحمض النووي الريبي نسخة (messenger RNA) يتم ترجمتها لإعطاء ترتيب محدد للأحماض الأمينية لسلسلة البروتين. هذه العملية تسمى تخليق البروتين.
هناك فئتان عامتان من جزيئات البروتين: البروتينات الكروية والبروتينات الليفية. البروتينات الكروية بشكل عام ، مدمجة ، قابلة للذوبان ، وكروية الشكل. البروتينات الليفية عادة ما تكون ممدودة وغير قابلة للذوبان. قد تظهر البروتينات الكروية والليفية نوعًا واحدًا أو أكثر من أربعة أنواع من بنية البروتين. أنواع الهيكل الأربعة هي البنية الأساسية والثانوية والثالثية والرباعية.
يحدد هيكل البروتين وظيفته. على سبيل المثال ، البروتينات الهيكلية مثل الكولاجين والكيراتين ليفية وخيطية. من ناحية أخرى ، يتم طي البروتينات الكروية مثل الهيموجلوبين وضغطها. الهيموغلوبين ، موجود في خلايا الدم الحمراء، هو بروتين يحتوي على الحديد يربط جزيئات الأكسجين. هيكلها المدمج مثالي للسفر عبر الأوعية الدموية الضيقة.