Dua molekul asam amino dapat berkaitan (berkondensasi) dengan melepas molekul air (H—OH), sebagai berikut.
Ikatan yang mengkaitkan dua molekul asam amino itu disebut ikatan peptida dan senyawa yang terbentuk disebut dipeptida. Suatu dipeptida juga mempunyai gugus —COOH dan gugus —NH2, oleh karena itu dapat pula mengikat asam amino yang lain membentuk tripeptida, dan seterusnya membentuk polipeptida atau protein.
Susunan (rangkaian) asam-asam amino dalam satu rantai polipeptida disebut struktur primer protein. Bentuk rantai peptida itu, apakah lurus atau kusut seperti seutas mie dalam Cawan, disebut struktur sekunder protein. Pada umumnya, rantai polipeptida berbentuk heliks (melengkung dan memutar seperti pegas). Bentuk heliks itu terjadi secara spontan karena ikatan hidrogen antara gugus C = O dari ikatan peptida yang satu dengan gugus —N—H dari ikatan peptida yang lainnya (lihat Gambar 1 dibawah). Selanjutnya, rantai polipeptida yang berbentuk heliks itu akan melipat atau menggulung karena adanya tarik-menarik antar bagian rantai polipeptida itu, membentuk struktur tertier protein.
Beberapa protein hanya mengandung rantai tunggal polipeptida, tetapi yang lain, yang disebut protein oligomer, mempunyai dua atau lebih rantai. Sebagai contoh, hemoglobin mempunyai empat rantai. Masing-masing rantai merupakan satu subunit protein. Susunan subunit-subunit dalam protein oligomer disebut struktur kuarterner protein. Struktur hemoglobin diberikan pada Gambar 2.
Denaturasi Protein
Jika suatu larutan protein, misalnya albumi telur, dipanaskan secara perlahan-lahan sampai kira-kira 60°-70°C, lambat-laun larutan itu akan menjadi keruh dan akhirnya mengalami koagulasi. Protein yang telah terkoagulasi itu tidak dapat larut lagi pada pendinginan. Perubahan seperti itu disebut denaturasi protein. Denaturasi juga dapat terjadi karena perubahan pH yang ekstrim, oleh beberapa pelarut seperti alkohol atau aseton, oleh zat terlarut seperti urea, oleh detergen, atau bahkan karena pengguncangan yang intensif. Protein dalam bentuk alamiahnya disebut protein asli (natif), setelah denaturasi disebut protein terdenaturasi. Protein terdenaturasi hampir selalu kehilangan fungsi biologinya.
Dari penelitian terhadap protein terdenaturasi diketahui bahwa struktur primer protein (rangkaian asam-asam amino) tidak ada yang rusak. Denaturasi adalah akibat perubahan struktur yang lebih tinggi dari protein, terutama struktur tertier dan struktur kuarternernya.
