生体物質
タンパク質(Proteins)の機能は多岐にわたる。生体の構造材となる他、酵素として生体内の化学反応に関与するものや、化学物質の輸送や貯蔵に関与するものもある。タンパク質は22種類(通常は20種類)のアミノ酸がさまざまな順番で重合(ペプチド結合)することで生成する。アミノ酸はアミノ基およびカルボキシル基をもつ有機化合物の総称である。天然・人工含めて数千におよぶアミノ酸が見つかっているが、生物に使われているのはごく一部である。重合するアミノ酸の個数が数十程度までのものはポリペプチドと呼ばれ、それ以上をタンパク質と呼ぶ場合が多い。個々のアミノ酸については、「タンパク質を構成するアミノ酸」の項を参照。
タンパク質の合成に使用されるアミノ酸の数および種類は、対応する遺伝子の塩基配列(上述)によって決定される。各アミノ酸に対応する特定の塩基配列はコドンと呼ばれ、アミノ酸と塩基配列間の対応規則をまとめたものは遺伝子コードと総称される。DNAに記された遺伝子情報に基づいて、1つの遺伝子から1つのタンパク質が合成される。22種類のアミノ酸のうち、20種類は遺伝子コードに含まれているが、残り2種類(セレノシステインおよびピロリシン)は特殊な方法でタンパク質に組み込まれる。
タンパク質の物理的性質および機能は、そのアミノ酸配列(一次構造)だけでなく、立体構造(高次構造)によって大きく変化する。タンパク質(特に酵素)の機能発現には、しばしばタンパク質以外の補助的な化学物質が必要であり、補因子と呼ばれる(これも生体物質の一つである)。タンパク質の立体構造のうち、特定の機能を担う領域を特にドメインと呼ぶ。