Que características estruturais tornam os aminoácidos tão diferentes uns dos outros a ponto de serem agrupados em classes distintas?

sua cadeia lateral

Os aminoácidos são estruturas fundamentais de todas as proteínas e essenciais ao organismos vivos. Basicamente sua estrutura conta com umcarbono central, um grupamento amina, carboxila e um radical R. A Figura \(1\) ilustra essa estrutura:

Figura \(1\): estrutura de um aminoácido

fonte: http://www.marilia.unesp.br/Home/Instituicao/Docentes/FlaviaGoulart/aula_aminoacidos.pdf

É justamente por conta desse radical "R" que  os aminoácidos são agrupados em classes distintas uma vez que cada um dos \(20\) aminoácidos existentes possuem esse radical diferente entre eles.