Peptidai yra biologiniai polimerai, susidarantys jungiantis aminorūgštims, kurių pagrindiniai elementai yra anglis (C), vandenilis (H), deguonis (O) ir azotas (N). Terminas „peptidų seka“ reiškia aminorūgščių susiejimo tvarką. Peptidai yra labai svarbūs gyvose sistemose ir susijungia sudarydami daug didesnes grandines, vadinamas baltymais. Nors yra daug biologinių peptidų veislių, dauguma jų yra sudaryti tik iš 20 aminorūgščių. Baltymai atlieka daugybę biologinių funkcijų, įskaitant fermentus ir augalų ląstelių sienelių bei gyvūnų ląstelių membranų struktūrą.
Aminorūgštys taip vadinamos, nes turi amino (-NH2) ir karboksirūgšties (-CO2H) grupes. Dauguma aminorūgščių, randamų biologinėse sistemose, turi bendrą formulę R-CH(NH2)-CO2H, kur R yra grupių diapazonas. Įvairi R struktūra turi įtakos peptidų ir baltymų struktūrai ir savybėms.
Peptidų sintezė įvyksta, kai vienos aminorūgšties aminų grupė reaguoja su kitos aminorūgšties karboksirūgšties grupe. Dėl to susidaro amido grupė, kurios struktūra yra -N(H)-CO-, kur azoto ir anglies jungtis vadinama peptidine jungtimi. Reakcija gali vykti bet kokį skaičių kartų, kad susidarytų skirtingų funkcinių grupių peptidų seka, kurių kiekviena yra tarp amidų grupės.
Peptidai ir baltymai turi skirtingą struktūros lygį. Pirminė baltymo struktūra yra aminorūgščių randama tvarka; tai yra jo peptidų seka. Funkcinės baltymo grupės sąveikauja viena su kita, kad sudarytų formą. Atskiri peptido posūkiai vadinami jo antrine struktūra. Bendra jo forma, visų šių posūkių ir posūkių rezultatas, yra tretinė peptido struktūra.
Baltymų ar peptidų biocheminės savybės priklauso nuo tretinės struktūros. Kaip ir visos cheminės medžiagos, baltymai įgaus energetiškai palankiausią formą. Ši forma atsiranda dėl patrauklių ir atstumiančių jėgų tarp atskirų aminorūgščių grupių. Todėl tretinė struktūra atsiranda dėl pirminės struktūros, o tai reiškia, kad konkretaus baltymo peptidų sekos išvedimas galiausiai paaiškins jo savybes.
Baltymų peptidų sekos nustatymas yra pritaikytas kuriant vaistus. Daugelis biologinių procesų priklauso nuo baltymų veikimo, o vaistai dažnai veikia arba kopijuoja, arba blokuoja šių baltymų veikimą. Baltymų elgesio supratimas gali padėti sukurti veiksmingesnius vaistus. Dėl šios priežasties farmacijos įmonės tyrimų ir plėtros skyrius paprastai turi peptidų biblioteką arba peptidų katalogą, kurį naudos ieškodamas naujų vaistų.