Peptidbindningar är en typ av kovalent bindning som bara finns inom proteinmolekyler. Dessa bindningar förenar aminosyror för att skapa peptidkedjor, som sedan sammanfogas för att bilda proteiner. Kovalenta bindningar bildas när en atom i en molekyl delar en, två eller tre elektroner med en atom från en annan molekyl. Dessa typer av bindningar är starka och kan vara svåra att bryta.
Alla proteiner är gjorda av kedjor av aminosyror som binder samman på ett mycket specifikt sätt. De flesta aminosyror har en enda karboxylgrupp (-COOH) på ena sidan och en aminogrupp (-NH2) på den andra. Intilliggande aminosyror kan bilda en peptidbindning när en syras karboxylgrupp förenas med den andras aminogrupp.
När peptidbindningar bildas mellan aminosyror förloras en vattenmolekyl. Denna typ av reaktion kallas en kondensationsreaktion. Vattenmolekylen (H2O) skapas genom förlusten av en hydroxyl (-OH) från karboxylgruppen och en väteatom (H) från aminogruppen. Att alla aminosyror binder ihop på detta sätt är en av faktorerna som avgör formen på det protein som görs.
Enstaka peptidbindningar uppstår mellan varje aminosyraparning. Proteiner kallas även polypeptider då de ofta består av tiotals och till och med hundratals aminosyror som har fogats samman till peptidkedjor. Det betyder att proteiner innehåller många peptidbindningar.
För att bryta en peptidbindning måste en hydrolysreaktion – motsatsen till en kondensationsreaktion – inträffa. Hydrolysreaktioner äger rum när proteiner delas i peptidkedjor eller peptider till enstaka aminosyror. Vid hydrolys tillsätts en vattenmolekyl till peptidbindningen, vilket gör att vattnet splittras. Hydroxylgruppen (-OH) fäster till karboxylgruppen i en aminosyra, och väteatomen (H) fäster till aminogruppen i den andra.
Peptidbindningar är extremt stabila, vilket innebär att de är svåra att bryta. Detta är särskilt viktigt för proteiner, eftersom de spelar en avgörande roll i de flesta livsformer. Till exempel kontrollerar proteiner som kallas enzymer nästan alla kemiska reaktioner inom levande varelser. Formen på ett protein är också av avgörande betydelse för hur väl det proteinet fungerar. Ordningen på aminosyrorna som utgör proteinet, såväl som styrkan på peptidbindningarna, är faktorer för att bestämma och bibehålla formen på varje särskild typ av protein.