Rappresentano l'unione di due o più amminoacidi attraverso una connessione tra l'originale e i peptidi. Nei prodotti e nelle proteine, questi legami sono legati a legami peptidici e sono il risultato della reazione del gruppo carbossilico, con il gruppo amminico di un altro, con l'eliminazione di una molecola d'acqua.
Il legame peptidico (-CO-NH-) è solitamente rappresentato come un legame singolo. Senza tuttavia, ha un numero di caratteristiche che si approssima come un doppio legame. Poiché l'azoto è meno elettronegativo dell'ossigeno, il legame CO ha un carattere di doppio legame del 60% mentre il legame CN è del 40%. Pertanto, i legami CO e NC del legame peptidico hanno caratteristiche intermedie tra il legame singolo e il doppio legame. Infatti, le distanze interatomiche misurate nei legami CO e CN sono intermediari tra le singole connessioni e il doppio legame. Questa disposizione atomica è stabilizzata dalla risonanza, in modo che i sei atomi coinvolti nella formazione del legame peptidico siano contenuti nello stesso piano.
Un'altra importante conseguenza della risonanza è che aumenta la polarità del legame peptidico e stabilisce un momento di dipolo (figura a destra nella tabella sopra). Per questo motivo, ogni legame peptidico può partecipare a due legami idrogeno. In uno di essi, il gruppo -NH- agisce come un donatore di idrogeno e nell'altro, il gruppo -CO- agisce come un recettore dell'idrogeno. Questa proprietà contribuisce in modo significativo al ripiegamento tridimensionale delle proteine, come vedremo più avanti.
La natura parziale del doppio legame impedisce la libera rotazione del legame che unisce gli atomi C e N nel legame peptidico. Questa rigidità del doppio legame limita le possibilità conformazionali dei peptidi. Sono possibili due configurazioni:
- Configurazione Cis: le due Ca sono dalla stessa parte del doppio legame.
- Configurazione Trans: le due Ca si trovano su un lato diverso del doppio legame.
Va notato che, in generale, il legame peptidico è rappresentato come un legame singolo. In ogni caso ha diverse caratteristiche che lo rendono prossimo ad un doppio legame. Questo è il motivo per cui gli specialisti generalmente menzionano che un legame peptidico ha proprietà che lo collocano a metà strada tra un legame singolo e un doppio legame.