Olbaltumvielas ir ļoti svarīgas bioloģiskās molekulas šūnas. Pēc svara olbaltumvielas ir galvenā šūnu sausā svara galvenā sastāvdaļa. Tos var izmantot a funkciju daudzveidība no šūnu atbalsta līdz šūnu signalizēšanai un šūnu pārvietošanai. Olbaltumvielu piemēri ir antivielas, fermenti un daži to veidi hormoni (insulīns). Kaut arī olbaltumvielām ir daudz dažādu funkciju, tās parasti tiek izgatavotas no viena 20 aminoskābju komplekta. Šīs aminoskābes mēs iegūstam no augs un dzīvnieku pārtika, ko mēs ēdam. Pārtikas produkti ar augstu olbaltumvielu saturu ir gaļa, pupas, olas un rieksti.
No 20 aminoskābēm, kuras parasti veido olbaltumvielas, "mainīgā" grupa nosaka atšķirības starp aminoskābēm. Visām aminoskābēm ir ūdeņraža atoms, karboksilgrupa un aminogrupu saites.
Aminoskābju secība aminoskābju ķēdē nosaka olbaltumvielu 3-D struktūru. Aminoskābju sekvences ir specifiskas noteiktiem proteīniem un nosaka olbaltumvielu funkciju un darbības veidu. Izmaiņas pat vienā no aminoskābēm aminoskābju ķēdē var mainīt olbaltumvielu darbību un izraisīt slimības.
Aminoskābju secību polipeptīdu ķēdē nosaka ar DNS. DNS tiek pārrakstīts uz RNS transkripts (MNS RNS), kas tiek tulkots, lai iegūtu īpašu aminoskābju secību olbaltumvielu ķēdē. Šo procesu sauc par olbaltumvielu sintēzi.
Ir divas vispārīgas olbaltumvielu molekulu klases: globular proteīni un šķiedraini proteīni. Globular proteīni parasti ir kompakti, šķīstoši un sfēriski. Šķiedru olbaltumvielas parasti ir iegarenas un nešķīst. Globulariem un šķiedru proteīniem var būt viens vai vairāki no četriem olbaltumvielu struktūras veidiem. Četri struktūras tipi ir primārā, sekundārā, terciārā un ceturtējā struktūra.
Olbaltumvielu struktūra nosaka tā funkcijas. Piemēram, strukturālie proteīni, piemēram, kolagēns un keratīns, ir šķiedraini un šķiedras. Globālie proteīni, piemēram, hemoglobīns, no otras puses, ir salocīti un kompakti. Hemoglobīns, atrasts sarkanās asins šūnas, ir dzelzi saturošs proteīns, kas saista skābekļa molekulas. Tā kompaktā struktūra ir ideāli piemērota ceļošanai pa šauriem asinsvadiem.