پروتئین یک پلیمر زیستی است که از اسیدهای آمینه به عنوان واحد پایه تشکیل شده است.

توالی اسیدهای آمینه روی مولکول های پروتئین و ساختار سه بعدی حاصله، تنوع ساختارهای پروتئینی را تشکیل می دهند. پروتئین ها دارای ساختارهای اولیه، ثانویه، سوم و چهارم هستند و ساختار مولکول های پروتئین تعیین کننده عملکرد آن است.
ساختار اولیه: ترتیب قرار گرفتن بقایای اسید آمینه در زنجیره پپتیدی پروتئین را ساختار اولیه پروتئین می گویند و هر پروتئین دارای یک توالی اسید آمینه مستقل و دقیق است. پیوندهای پپتیدی پیوندهای شیمیایی اصلی هستند که بقایای اسیدهای آمینه را در ساختارهای اولیه به هم متصل می کنند و برخی پروتئین ها نیز شامل پیوندهای دی سولفیدی هستند.
ساختار ثانویه: زنجیره پپتیدی در مولکول پروتئین زنجیره مستقیم نیست، بلکه پیچ خورده (مانند ساختار مارپیچ) یا چین خورده (مانند ساختار تا شده) است تا طبق قوانین خاصی ساختار فضایی خاصی را تشکیل دهد که ساختار ثانویه آن است. پروتئین ها ساختار ثانویه پروتئین ها عمدتاً توسط پیوندهای هیدروژنی ایجاد شده بین اتم های هیدروژن بر روی باقی مانده های اسید آمینه imino (-NH-) و اتم های اکسیژن بر روی گروه های کربونیل در زنجیره پپتیدی به دست می آید. ساختار ثانویه به شکل -helix، -fold، -corner، Ω-ring به خود می گیرد. در میان آنها، مارپیچ یک ساختار ثانویه رایج است و بیشتر آنها مارپیچ های راست دست هستند. -fold یک زنجیره پلی پپتیدی است که ساختار ورقه ای را تشکیل می دهد که دندانه دار است. -گوشه ها و حلقه های Ω در پروتئین های کروی یافت می شوند.
ساختار سوم: بر اساس ساختار ثانویه، زنجیره پپتیدی همچنین ساختار سوم پیچیده تری را با توجه به ساختار فضایی خاصی تشکیل می دهد. از طریق این ساختار است که میوگلوبین، هموگلوبین و غیره سوراخ های روی سطح آن را ایجاد می کنند که فقط یک مولکول هم را نگه می دارد. نیروهایی که ساختار سوم پروتئین های کروی را حفظ می کنند شامل پیوندهای نمکی، پیوندهای هیدروژنی، اثرات آبگریز و نیروهای واندروالس است که در مجموع به آنها پیوندهای ثانویه می گویند. علاوه بر این، پیوندهای دی سولفید نیز نقش مهمی در تثبیت ساختار فضایی پروتئین های خاص دارند.
ساختار کواترنر: ساختار دانه ای که توسط زنجیره های پلی پپتیدی با ساختار سوم تشکیل می شود، ساختار چهارتایی پروتئین نامیده می شود. به عنوان مثال، هموگلوبین از 4 زنجیره پلی پپتیدی با ساختار سوم تشکیل شده است که دو تای آنها - زنجیره، دو زنجیره دیگر - زنجیره هستند و ساختار چهارتایی آن شبیه به شکل یک بیضی است.
روش اتصال