Protein adalah polimer biologis yang dibangun dari asam amino yang bergabung bersama untuk membentuk peptida. Subunit peptida ini dapat berikatan dengan peptida lain untuk membentuk struktur yang lebih kompleks. Berbagai jenis ikatan kimia menyatukan protein dan mengikatnya dengan molekul lain. Lihatlah lebih dekat pada ikatan kimia bertanggung jawab atas struktur protein.
Struktur utama protein terdiri dari asam amino saling dirantai. Asam amino bergabung dengan ikatan peptida. Ikatan peptida adalah jenis ikatan kovalen antara gugus karboksil dari satu asam amino dan gugus amino dari asam amino lain. Asam amino sendiri terbuat dari atom yang bergabung bersama oleh ikatan kovalen.
Struktur sekunder menggambarkan lipatan tiga dimensi atau penggulungan rantai asam amino (mis., Lembaran berlipat beta, alfa helix). Bentuk tiga dimensi ini dipegang oleh ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen adalah interaksi dipol-dipol antara atom hidrogen dan atom elektronegatif, seperti nitrogen atau oksigen. Rantai polipeptida tunggal dapat berisi beberapa daerah alfa-helix dan beta-lipit.
Setiap alfa-helix distabilkan dengan ikatan hidrogen antara gugus amina dan karbonil pada rantai polipeptida yang sama. Lembaran beta lipit distabilkan oleh ikatan hidrogen antara gugus amina dari satu rantai polipeptida dan gugus karbonil pada rantai kedua yang berdekatan.
Sedangkan struktur sekunder menggambarkan bentuk rantai asam amino di ruang angkasa, struktur tersier adalah bentuk keseluruhan yang diasumsikan oleh seluruh molekul, yang mungkin mengandung daerah dari kedua lembaran dan gulungan. Jika protein terdiri dari satu rantai polipeptida, struktur tersier adalah tingkat struktur tertinggi. Ikatan hidrogen mempengaruhi struktur tersier protein. Juga, gugus-R dari masing-masing asam amino dapat berupa hidrofobik atau hidrofilik.
Beberapa protein terbuat dari subunit di mana protein ikatan molekul bersama untuk membentuk unit yang lebih besar. Contoh protein semacam itu adalah hemoglobin. Struktur kuarter menggambarkan bagaimana subunit bersatu membentuk molekul yang lebih besar.