Протеините са биологични полимери, изградени от аминокиселини, свързани заедно, за да образуват пептиди. Тези пептидни субединици могат да се свързват с други пептиди, за да образуват по-сложни структури. Множество видове химически връзки държат протеини заедно и ги свързват с други молекули. Погледнете по-отблизо химически връзки отговорен за структурата на протеина.
Първичната структура на един протеин се състои от аминокиселини приковани един към друг. Аминокиселините се съединяват чрез пептидни връзки. Пептидната връзка е вид ковалентна връзка между карбоксилната група на една аминокиселина и аминогрупата на друга аминокиселина. Самите аминокиселини са изградени от атоми, съединени заедно с ковалентни връзки.
Вторичната структура описва триизмерното сгъване или навиване на верига от аминокиселини (например бета-плисиран лист, алфа спирала). Тази триизмерна форма се задържа от водородни връзки. Водородна връзка е дипол-диполно взаимодействие между водороден атом и електроотрицателен атом, като азот или кислород. Една полипептидна верига може да съдържа множество алфа-спирали и бета-плисирани листови области.
Всяка алфа-спирала се стабилизира чрез водородна връзка между аминовата и карбонилната групи в една и съща полипептидна верига. Бета-плисираният лист се стабилизира чрез водородни връзки между аминовите групи на една полипептидна верига и карбонилни групи във втора съседна верига.
Докато вторичната структура описва формата на вериги от аминокиселини в пространството, третичната структура е общата форма, приета от цялата молекула, която може да съдържа участъци от двата листа и бобини. Ако протеинът се състои от една полипептидна верига, третичната структура е най-високото ниво на структура. Водородното свързване влияе на третичната структура на протеин. Също така R-групата на всяка аминокиселина може да бъде или хидрофобна, или хидрофилна.
Някои протеини са изградени от субединици, в които протеин молекулите се свързват заедно, за да образуват по-голяма единица. Пример за такъв протеин е хемоглобинът. Четворната структура описва как субединиците се прилягат заедно, за да образуват по-голямата молекула.