Eiwitten zijn zeer belangrijke biologische moleculen in cellen. In gewicht zijn eiwitten samen het belangrijkste bestanddeel van het droge gewicht van cellen. Ze kunnen worden gebruikt voor een verschillende functies van cellulaire ondersteuning tot celsignalering en cellulaire motoriek. Voorbeelden van eiwitten zijn onder meer antilichamen, enzymen en sommige soorten hormonen (insuline). Hoewel eiwitten veel verschillende functies hebben, zijn ze allemaal typisch opgebouwd uit één set van 20 aminozuren. Deze aminozuren halen we uit de fabriek en dierlijk voedsel dat we eten. Eiwitrijk voedsel omvat vlees, bonen, eieren en noten.
Van de 20 aminozuren die typisch eiwitten vormen, bepaalt de "variabele" groep de verschillen tussen de aminozuren. Alle aminozuren hebben de waterstofatoom-, carboxylgroep- en aminogroepbindingen.
De volgorde van de aminozuren in een aminozuurketen bepaalt de 3D-structuur van een eiwit. Aminozuursequenties zijn specifiek voor specifieke eiwitten en bepalen de functie en het werkingsmechanisme van een eiwit. Een verandering in zelfs maar één van de aminozuren in een aminozuurketen kan de eiwitfunctie veranderen en tot ziekte leiden.
De volgorde van aminozuren in een polypeptideketen wordt bepaald door DNA. DNA wordt getranscribeerd in een RNA transcript (messenger RNA) dat wordt vertaald om de specifieke volgorde van aminozuren voor de eiwitketen te geven. Dit proces wordt eiwitsynthese genoemd.
Er zijn twee algemene klassen van eiwitmoleculen: bolvormige eiwitten en vezelige eiwitten. Bolvormige eiwitten zijn over het algemeen compact, oplosbaar en bolvormig van vorm. Vezelige eiwitten zijn typisch langwerpig en onoplosbaar. Bolvormige en vezelige eiwitten kunnen een of meer van vier soorten eiwitstructuren vertonen. De vier structuurtypen zijn primaire, secundaire, tertiaire en quartaire structuur.
De structuur van een eiwit bepaalt de functie. Structurele eiwitten zoals collageen en keratine zijn bijvoorbeeld vezelig en vezelig. Bolvormige eiwitten zoals hemoglobine daarentegen zijn gevouwen en compact. Hemoglobine, gevonden in rode bloedcellen, is een ijzerhoudend eiwit dat zuurstofmoleculen bindt. De compacte structuur is ideaal voor reizen door nauwe bloedvaten.