Bielkovina je vysokomolekulárna prírodná látka, ktorej základ tvorí jeden alebo viac reťazcov zložených z jednotlivých aminokyselín. Z chemického hľadiska ide o kopolyméry (kombinované polyméry) z monomerných jednotiek L-α-aminokyselín spojených peptidovými väzbami. Molekulová hmotnosť jednoreťazcových bielkovín je medzi 10 000 a 100 000 Da, u viacreťazcových bielkovín až do niekoľkých miliónov Da [1].
Lineárny reťazec aminokyselín sa nazýva polypeptid, pričom každá bielkovina obsahuje minimálne jeden polypeptid. Menšie peptidy, obsahujúce do 50 aminokyselín, sú málokedy považované za proteíny a nazývajú sa skôr peptidy alebo polypeptidy. Sekvencie aminokyselín jednotlivých bielkovín sú v organizmoch kodované génmi, pričom jeden gén môže kódovať viacero proteínov. Reťazec bielkoviny je syntetizovaný procesom tzv. translácie, po ktorej nasleduje zbalenie proteínu (tzv. folding) do fyziologicky funkčnej trojdimenzionálnej štruktúry. Bielkoviny môžu byť chemicky modifikované posttranslačne, typicky modifikáciou postranných reťazcov aminokyselín alebo pripojením molekúl neproteínového charakteru [1].
Po syntéze plnia proteíny nejaký čas v organizme svoju funkciu a následne sú degradované. Priemerný čas života proteínov je vyjadrovaný ako biologický polčas a ten sa proteín od proteínu odlišuje - jeho rozmedzie prechádza od niekoľko minút po roky. Abnormálne alebo zle zbalené proteíny sú bunkami fyziologicky rýchlo rozpoznané a sú degradované vo veľmi krátkom čase [1].
Bielkoviny zastávajú v organizme pestrú paletu funkcií a podobne ako iné biomakromolekuly, sú pre život esenciálne. Sú dôležité pre energetický metabolizmus, bunkový cyklus, transportné mechanizmy, imunitu, bunkovú signalizáciu, majú regulačné aj stavebné funkcie