Valke nimetatakse ka proteiiniks. Selle termini võttis 1838. aastal kasutusele Jens Jakobs Bercelius, rõhutades valkude erilist tähtsust. See nimi on tuletatud kreeka sõnast "proteios", mis tähendab esimest.
Tõepoolest, kõigi rakkudes leiduvate orgaaniliste ühendite hulgas on valgud esikohal. Valgud moodustavad mitte vähem kui 50% raku kuivkaalust. Valgud mängivad keskset rolli peaaegu kõigis bioloogilistes protsessides.
Valkude bioloogilised funktsioonid
| Funktsioonid | Näited |
| 1. Katalüütiline | Kõik ensüümid. Bioloogilistes süsteemides katalüüsivad peaaegu kõiki reaktsioone spetsiifilised makromolekulid, mida nimetatakse ensüümideks. Enamik ensüüme on võimsad katalüsaatorid, mis kiirendavad reaktsioone vähemalt miljon korda. |
| 2. Transport ja ladustamine | Paljusid väikeseid molekule ja ioone transpordivad spetsiifilised valgud.
|
| 3. Liikumise koordineerimine | Valgud on lihaste peamised ehitusplokid. Lihaste kokkutõmbumise tagab kahte tüüpi valkude – aktiini ja müosiini – libisemine üksteise vastu. |
| 4. Struktuurid | Kollageen – fibrillaarne valk – tagab naha ja luude suure elastsuse. |
| 5. Immuunkaitse | Antikehad. |
| 6. Retseptorid | Närvirakkude reaktsiooni spetsiifilistele impulssidele vahendavad valguretseptorid. |
| 7. Määrus | Hormoonid. |
Valkude peamine struktuuriüksus on aminohapped.
Aminohapped koosnevad aminorühmast, karboksüülrühmast, vesinikuaatomist, teatud R-rühmast, mis on seotud alfa-süsinikuaatomiga.
Kõik elusorganismide valgud – bakteritest inimkehani – koosnevad samast 20 aminohappest koosnevast komplektist.
Esimene aminohape, asparagiin, avastati 1806. aastal, kuid viimane 20 aminohappest, treoniin, tuvastati alles 1938. aastal.
20 aminohapet, mis moodustavad valkude struktuuri, nimetatakse sageli ka standard-, aluselisteks või normaalseteks aminohapeteks, et eristada neid teistest aminohapetest, mis esinevad elusorganismides, kuid mida valkude struktuuris ei leidu.
Valgud on bioloogilised polümeerid, mis koosnevad peptiidsidemetega seotud aminohappejääkidest ja millel on neli organiseerituse taset. Valkude funktsionaalsed omadused määrab nende konformatsioon ehk aatomite paigutus ruumis.
Valgu esmane struktuur on aminohapete järjestus valgus ja disulfiidsidemete asukoht, kui need on olemas. Igal valgul on oma spetsiifiline aminohapete järjestus. Valgus sisalduvate aminohapete järjestuse määras esmakordselt Frederick Sanger 1953. aastal insuliini uurides. Aminohapete järjestuse muutused võivad põhjustada valgu normaalse talitluse häireid ja põhjustada vastavaid haigusi. Näiteks sirprakuline aneemia on põhjustatud ainult ühe aminohappe asendamisest ühes valgus. Seetõttu on aminohapete järjestuse määramine uue meditsiiniharu – molekulaarpatoloogia – ülesanne.
Paljud valgud, nagu ensüümid ribonukleaas ja kümotrüpsiin, koosnevad ainult aminohapetest ega sisalda muid keemilisi rühmi, seega on need lihtsad valgud. Kuid on ka valke, mille hüdrolüüs võimaldab saada mitte ainult aminohappeid, vaid ka teisi keemilisi rühmi - kompleksvalke. Kompleksvalgu mitteaminohappelist osa nimetatakse ka proteesrühmaks. Kompleksvalgud klassifitseeritakse üldiselt proteeside rühma keemilise koostise järgi. Aminohappe osa nimetatakse apoproteiiniks.
