氨基酸是蛋白质构成的基本单元。蛋白质是由多种氨基酸通过肽键连接形成的高分子生物大分子。蛋白质的多样性来源于构成它的氨基酸序列及其所决定的立体结构。蛋白质的结构层次包括一级、二级、三级和四级结构，这些结构层次决定了蛋白质的功能多样性。

一级结构（Primary Structure）：蛋白质的氨基酸残基序列，即氨基酸的排列顺序，构成了蛋白质的一级结构。对于任何一种蛋白质来说，其氨基酸序列都是唯一且确定的。

二级结构（Secondary Structure）：蛋白质的肽链并非直线，而是会按照特定规律折叠形成α-螺旋或β-折叠等空间结构，这些结构称为蛋白质的二级结构。蛋白质的二级结构主要通过氨基酸残基之间的氢键维持。

三级结构（Tertiary Structure）：在二级结构的基础上，蛋白质的肽链进一步折叠成更为复杂的三维结构。例如，肌红蛋白和血红蛋白通过特定的三级结构来容纳血红素分子。

四级结构（Quaternary Structure）：由多个具有三级结构的多肽链组合而成的蛋白质聚集体称为蛋白质的四级结构。例如，血红蛋白由四个多肽链组成，其中两个是α-链，两个是β-链，它们结合形成近似椭球的四级结构。

蛋白质使用约20种氨基酸作为构建块，在细胞质中的核糖体上，氨基酸分子通过脱水缩合反应互相连接形成肽链。在这个过程中，一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基失去一分子水，形成肽键，连接两个氨基酸。这些肽链进一步折叠和组装形成具有特定功能的蛋白质。