A fehérjék nagyon fontos biológiai molekulák a sejteket. Súlyuk szerint a fehérjék együttesen a sejtek száraz tömegének fő alkotóelemei. Ezek felhasználhatók a sokféle funkció a sejttámogatástól a sejtjelzésig és a sejtmozgásig. Példák a fehérjékre antitestek, enzimek és bizonyos típusú hormonok (inzulin). Míg a fehérjék sokféle funkcióval rendelkeznek, mindegyik tipikusan egy 20 aminosavból áll. Ezeket az aminosavakat a növény és állati ételek, amelyeket eszünk. A magas fehérjetartalmú ételek közé tartozik a hús, a bab, a tojás és a dió.
A jellemzően fehérjéket alkotó 20 aminosav közül a "változó" csoport határozza meg az aminosavak közötti különbségeket. Minden aminosavnak van hidrogénatomja, karboxilcsoportja és aminocsoportja.
Az aminosavak sorrendje egy aminosavláncban meghatározza a fehérje 3-D szerkezetét. Az aminosav-szekvenciák specifikus fehérjékre vonatkoznak, és meghatározzák a fehérje funkcióját és működési módját. Még az egyik aminosav változása is egy aminosavláncban megváltoztathatja a fehérje működését és betegséget eredményezhet.
Az aminosavak sorrendjét a polipeptidláncban a következők határozzák meg: DNS. A DNS átíródik egy RNS transzkriptum (messenger RNS), amelyet transzlálunk, hogy megadjuk az aminosavak meghatározott sorrendjét a fehérje láncon. Ezt a folyamatot proteinszintézisnek hívják.
A fehérjemolekuláknak két általános osztálya van: globális fehérjék és rostos fehérjék. Globularis fehérjék általában tömör, oldható és gömb alakú. Rostos fehérjék jellemzően hosszúkás és oldhatatlan. A globális és rostos fehérjék négyféle fehérjeszerkezet közül egyet vagy többet mutathatnak. A négy szerkezeti típus elsődleges, szekunder, harmadlagos és kvaterner.
Egy fehérje szerkezete határozza meg funkcióját. Például a strukturális fehérjék, mint például a kollagén és a keratin, rostos és héjas. A globális fehérjék, mint például a hemoglobin, összehajtogatottak és kompaktok. Hemoglobin, található vörös vérsejtek, egy vastartalmú protein, amely köti az oxigénmolekulákat. Kompakt felépítése ideális a keskeny erek áthaladásához.