Eles representam a união de dois ou mais aminoácidos por meio de uma conexão entre o original e os peptídeos. Nos produtos e nas proteínas, essas ligações estão relacionadas a ligações peptídicas e ao resultado da reação do grupo carboxila, com o grupo amino de outro, com a eliminação de uma molécula de água.
A ligação peptídica (-CO-NH-) é geralmente representada como uma ligação simples. Sem porém, possui uma série de características que se aproximam como uma dupla ligação. Como o nitrogênio é menos eletronegativo do que o oxigênio, a ligação CO tem 60% de caráter de ligação dupla, enquanto a ligação CN é 40%. Portanto, as ligações CO e NC da ligação peptídica têm características intermediárias entre a ligação simples e a ligação dupla. Na verdade, as distâncias interatômicas medidas nas ligações CO e CN são intermediárias entre as conexões simples e a ligação dupla. Este arranjo atômico é estabilizado por ressonância, de modo que os seis átomos envolvidos na formação da ligação peptídica estão contidos no mesmo plano.
Outra consequência importante da ressonância é que ela aumenta a polaridade da ligação peptídica e estabelece um momento de dipolo (figura à direita na tabela acima). Por esse motivo, cada ligação peptídica pode participar de duas ligações de hidrogênio. Em um deles, o grupo -NH- atua como doador de hidrogênio e, no outro, o grupo -CO- atua como receptor de hidrogênio. Essa propriedade contribui significativamente para o dobramento tridimensional das proteínas, como veremos mais adiante.
A natureza parcial da ligação dupla impede a rotação livre da ligação que une os átomos C e N na ligação peptídica. Esta rigidez da ligação dupla limita as possibilidades conformacionais dos peptídeos. Existem duas configurações possíveis:
- Configuração Cis: os dois Ca's estão no mesmo lado da ligação dupla.
- Configuração trans: os dois Ca's estão em um lado diferente da ligação dupla.
Deve-se notar que, em geral, a ligação peptídica é representada como uma ligação simples. Em qualquer caso, possui várias características que o tornam próximo de uma dupla ligação. É por isso que os especialistas geralmente mencionam que uma ligação peptídica tem propriedades que a colocam a meio caminho entre uma ligação simples e uma ligação dupla.