胶原蛋白的结构与性质探究

胶原蛋白（collagen）的分子结构与其他蛋白质一样可分为一级、二级、三级、四级结构（图8-13）。其中一级结构是指氨基酸的组成及排列顺序等，是蛋白质最基本的结构；二级、三级、四级结构是蛋白质分子的三维空间结构，不同的构型，造成了蛋白质在性能和应用上的复杂和多样。

图8-13　胶原蛋白结构示意图

三级结构：胶原蛋白分子内除氨基酸残基侧链的极性基团产生的离子键、氢键和范德瓦耳斯力以及非极性基团产生的疏水键、范德瓦耳斯力等作用力外，还存在着另外三种交联使得三条肽链牢固的连接起来：醇缩醛交联；醛胺缩合交联以及全醇组氨酸交联。四级结构：原胶原按规则平行排列成束、首尾错位1/4，通过共价键形成稳定的胶原微纤维（Microfibril）并进一步聚集成束，形成胶原蛋白。(www.xing528.com)

从理化性质来看：胶原蛋白是一种两性电解质，等电点一般为7.5～7.8，密度为1.4g/cm3左右。胶原蛋白在酸碱作用下，将破坏分子间和分子内的作用力，发生胶解作用变成明胶。中性盐将会使胶原蛋白发生膨胀，脱水作用，皮革加工中许多工序都利用了这一特性。另外，胶原蛋白对酶有较强的抵抗力，某些蛋白酶虽能将非螺旋区的胶原肽链水解，但对螺旋区则无任何影响。在湿热的作用下，三螺旋结构的稳定性会被破坏，极性基团被暴露，为趋于稳定，胶原蛋白自行交联，卷缩成稳定的弯链结构，从而会出现收缩或卷曲的现象[19]。