Baltymai yra labai svarbios biologinės molekulės ląstelės. Baltymai pagal svorį yra pagrindinė sausų ląstelių masės dalis. Jie gali būti naudojami a funkcijų įvairovė nuo ląstelių palaikymo iki ląstelių signalizacijos ir ląstelių judėjimo. Baltymų pavyzdžiai yra antikūnai, fermentų ir kai kurių rūšių hormonai (insulinas). Nors baltymai turi daug įvairių funkcijų, visi paprastai yra gaminami iš vieno 20 amino rūgščių rinkinio. Šias aminorūgštis gauname iš augalas ir gyvūninį maistą, kurį valgome. Maisto produktai, kuriuose yra daug baltymų, yra mėsa, pupelės, kiaušiniai ir riešutai.
Iš 20 aminorūgščių, kurios paprastai sudaro baltymus, „kintama“ grupė lemia aminorūgščių skirtumus. Visos aminorūgštys turi vandenilio atomą, karboksilo grupės ir amino grupės ryšius.
Aminorūgščių seka aminorūgščių grandinėje lemia baltymo 3-D struktūrą. Aminorūgščių sekos yra būdingos specifiniams baltymams ir lemia baltymo funkciją bei veikimo būdą. Net vienos iš aminorūgščių aminorūgščių grandinėje pasikeitimas gali pakeisti baltymo funkciją ir sukelti ligą.
Aminorūgščių eiliškumą polipeptidinėje grandinėje nustato: DNR. DNR yra perrašoma į RNR transkriptas (pasiuntinio RNR), kuris yra išverstas, kad būtų gaunama konkreti aminorūgščių eilė baltymų grandinėje. Šis procesas vadinamas baltymų sinteze.
Yra dvi bendrosios baltymų molekulių klasės: kamuoliniai baltymai ir pluoštiniai baltymai. Globuliniai baltymai paprastai yra kompaktiškos, tirpios ir rutulio formos. Pluoštiniai baltymai paprastai yra pailgos ir netirpios. Globuliniai ir pluoštiniai baltymai gali turėti vieną ar daugiau iš keturių tipų baltymų struktūros. Keturios struktūros rūšys yra pirminė, antrinė, tretinė ir ketvirtinė.
Baltymo struktūra lemia jo funkciją. Pavyzdžiui, struktūriniai baltymai, tokie kaip kolagenas ir keratinas, yra pluoštiniai ir stangrūs. Kita vertus, baltyminiai baltymai, tokie kaip hemoglobinas, yra sulankstyti ir kompaktiški. Hemoglobinas, rastas raudonieji kraujo kūneliai, yra geležies turintis baltymas, jungiantis deguonies molekules. Jo kompaktiška struktūra yra ideali kelionei per siaurus kraujagysles.