Zimogenas yra neaktyvus fermento pirmtakas. Molekulė sudaryta iš aminorūgščių, sujungtų į peptidą. Kai zimogenas yra fermentas, specialiai sukurtas peptidams skaidyti, vadinamas proteaze, kai kurios aminorūgštys pašalinamos. Dėl šio skilimo zimogenas tampa funkciniu fermentu, pakeisdamas peptido formą ir suformuodamas aktyvią vietą, kurioje vyks fermentinis poveikis. Dėl šios priežasties zimogenas taip pat vadinamas profermentu.
Aktyvioji vieta yra pagrindinė fermento savybė. Tai vieta, kur molekulė, kurią veikia fermentas, vadinama substratu, jungiasi ir vyksta cheminiai pokyčiai. Fermento aktyvi vieta ir bendra funkcija priklauso nuo fermento formos. Tai lemia keturi struktūriniai lygiai.
Pirminė fermento struktūra yra tiesiog aminorūgščių seka. Antrinė struktūra parodo, kaip peptidas susilanksto ir susisuka dėl aminorūgščių sąveikos. Antrinės struktūros yra į ritę panašios alfa spiralės ir beta klostuoti lakštai, primenantys akordeono klostes.
Tretinė struktūra apibūdina bendrą viso peptido susilankstymą, kai antrinės struktūros susilanksto ant savęs ir sudaro rutulinį rutulį, aktyvią baltymo konformaciją. Kai kurie baltymai turi ketvirtinę struktūrą, kuri apibūdina, kaip du ar daugiau peptidų susijungia ir sudaro sudėtingą baltymą. Pavyzdžiui, hemoglobinas, pernešantis deguonį kraujyje, susideda iš keturių atskirų peptidų, kurie yra susieti, kad sukurtų funkcinę molekulę.
Kūnas paprastai išskiria zimogenus, o ne aktyvius fermentus, nes juos galima saugiai saugoti ir transportuoti nepažeidžiant aplinkinių audinių ir išleisti, kai susidaro palankios sąlygos optimaliai veiklai. Pavyzdžiui, pepsinogenas išskiriamas skrandyje ir suskaidomas, kad susidarytų pepsinas – fermentas, skaidantis su maistu gaunamus baltymus. Labai rūgštinės skrandžio sąlygos iš tikrųjų skatina pepsinogeno skilimą ir skatina pepsino aktyvumą. Tačiau kai virškinimas pereina į plonąją žarną, drastiškas pH pokytis inaktyvuoja pepsiną ir išsiskiria dar du zimogenai.
Chimotrizinogenas ir tripsinogenas, taip pat baltymus virškinantys fermentai, yra pagrindiniai kasos išskiriamų virškinimo sulčių komponentai. Jie keliauja per pagrindinį kasos lataką į plonosios žarnos dvylikapirštę žarną, kur vėliau suskaidomi į aktyvias formas. Išskirdama zimogenus vietoj aktyvių fermentų chimotripsino ir tripsino, kasa išvengia savarankiško virškinimo.
Kiti zimogenai organizme yra protrombinas ir fibrinogenas, kurie abu yra būtini krešulių susidarymui. Abu egzistuoja kaip plazmos baltymai. Kai jų reikia kraujo netekimui dėl audinių pažeidimo sustabdyti, šie zimogenai yra lengvai prieinami ir nepadarė jokios žalos kraujotakos sistemai, kurioje jie yra laikomi.