Aminoácidos são compostos quaternários de
carbono (C),
hidrogénio (H),
oxigénio (O) e
nitrogénio (N) - também chamado de
azoto em Portugal- às vezes contêm
enxofre (S), como a cisteína. A estrutura geral dos aminoácidos envolve um
grupo amina e um
grupo carboxilo, ambos ligados ao carbono a (o primeiro depois do grupo carboxilo). O carbono a também é ligado a um hidrogénio e a uma
cadeia lateral, que é representada pela letra R. O grupo R determina a identidade de um aminoácido específico. A fórmula bidimensional mostrada aqui pode transmitir somente parte da estrutura comum dos aminoácidos, porque uma das propriedades mais importantes de tais compostos é a forma tridimensional, ou
estereoquímica. Os aminoácidos são classificados em polares, não-polares e neutros, dependendo da natureza da cadeia lateral.
Existem 20 aminoácidos principais, sendo denominados aminoácidos primários ou padrão, mas além desses, existem alguns aminoácidos especiais, que só aparecem em alguns tipos de proteínas. Desses 20, nove são ditos
essenciais: isoleucina, leucina, valina, fenilalanina, metionina, treonina, triptofano, lisina e histidina. O organismo humano não é capaz de produzi-los, e por isso é necessária a sua
ingestão através dos
alimentos para evitar a sua deficiência no organismo. Uma cadeia de aminoácidos denomina-se de "
peptídeo", estas podem possuir dois aminoácidos (
dipeptídeos), três aminoácidos (
tripeptídeos), quatro aminoácidos (tetrapeptídeos), ou muitos aminoácidos (
polipeptídeos). O termo
proteína é dado quando na composição do polipeptídeo entre centenas ou milhares de aminoácidos.
As ligações entre aminoácidos denominam-se ligações peptídicas e estabelecem-se entre o grupo amina e o grupo carboxilo de dois aminoácidos diferentes, com a perda de uma molécula de
água. Os aminoácidos são moléculas anfóteras, ou seja, podem se comportar como ácido ou como base liberando nesta ordem H ou OH em uma reação. Se a reação for entre dois aminoácidos o grupo amina de um libera um H se ligando ao grupo carboxila do outro que libera um OH formando uma peptídeo mais H2O.