Amino asitler, ağırlıklı olarak karbon, hidrojen, oksijen ve nitrojenden oluşan organik bileşiklerdir. Yüzlerce amino asit olmasına rağmen, proteinlerin yapı taşları olarak işlev gören yirmi tane vardır. Bu yirmi amino asit genellikle üç veya bir harfli kısaltmalarıyla anılır.

Tüm amino asitler, çoğu amino asit için kiral bir merkez olarak işlev gören alfa karbon adı verilen bir merkezi karbona sahiptir. Bir amino grubuna, bir karboksil grubuna, bir hidrojen atomuna ve bir değişken R grubuna bağlıdır. Şiral bir molekül, kiral merkez olarak bilinen belirli bir atom etrafında düzenlenmiş dört ayrı gruba sahiptir.

Glisin, R grubu olarak bir hidrojen atomuna sahip olduğundan, dört ayrı gruba sahip değildir ve bu nedenle bir kiral merkeze sahip değildir. Bu dört grup, L ve D izomerleri adı verilen stereoizomerler olan iki farklı konfigürasyon oluşturabilir. Bu izomerler, birbirinin üzerine bindirilemeyen ayna görüntüleridir.

Protein sentezinde kullanılan amino asitler her zaman L-izomerleridir. Bir amino asit üzerindeki amin grubu, bir baz görevi görebilir ve pozitif bir yüke neden olan bir protonu kabul edebilir, oysa karboksil grubu bir asit görevi görebilir ve negatif bir yük ile sonuçlanan bir proton bağışlayabilir. Fizyolojik pH'ta, amino asitler genellikle çift yüklü olarak bulunurlar ve zwitterionlar, yani eşit sayıda pozitif ve negatif yüklü moleküller olarak adlandırılırlar.

Her amino asidin boyutları, çözünürlüğü ve yükünü içeren çeşitli özelliklerinden sorumlu olan benzersiz bir R grubu vardır. Amino asitler genel olarak R gruplarına göre iki kategoriye ayrılır:polar olmayan ve polar. Polar olmayan amino asitler alifatik ve aromatik olmak üzere ikiye ayrılabilir.

Polar amino asitler asidik, bazik ve nötr pH'da yüksüz olarak ayrılabilir. Alifatik gruplar, düz, dallı veya siklik zincirler olarak var olan tek bağlı hidrokarbonlardır. Alifatik R gruplu amino asitler, n basit amino asit olan glisindir;son derece hidrofobik olan ve proteinlerde kararlı çekirdek yapıları oluşturmak için birbirleriyle birleşen alanin, valin, lösin ve izolösin;sülfür içeren bir amino asit olan metiyonin;ve alifatik bir halkaya sahip olan prolin.

Aromatik gruplar, değişen tek ve çift bağlara sahip doymamış halkalar olarak var olan hidrokarbonlardır. Aromatik amino asitler, tümü büyük ve hidrofobik etkileşimlere katılabilen fenilalanin, tirozin ve triptofandır. Asidik amino asitler aspartat ve glutamattır.

Negatif yüklü hale gelmek için bir proton bağışlayan karboksil grupları vardır. Temel amino asitler lisin, arginin ve histidindir. Yan zincirlerinde bir protonun pozitif yüklü hale gelmesini kabul eden amino grupları vardır.

Yüksüz polar amino asitler serin, treonin, sistein, asparagin ve glutamindir. Hidrofiliktirler ve çeşitli polar fonksiyonel gruplar içerirler:serin ve treoninde hidroksil grupları, sisteinde bir sülfhidril grubu ve asparagin ve glutaminde amid grupları.