（4） α.螺旋構象是蛋白質構象穩定的重要因子由於盤旋成緊密而無空腔，使蛋白質分子長度大為縮短，但它過於穩定，不利於功能所需要的某種構象變化，因此蛋白質活性部位常在它附近，而不會在α.螺旋區域內存在，所以α.螺旋構象區域內沒有生物活力。
2. β.折疊的構象（層狀結構、β.結構）
（1）β.折疊的片層β.結構是一種多肽鏈相當伸展的鋸齒形結構，相鄰的兩個氨基酸殘基的肽平麵大致相差180°。如完全伸展時，重複間距為0.72μm，即每一氨基酸殘基為0.36nm，現核磁共振對重複間距實測為0.7μm，即每一氨基酸殘基為0.35nm，可見相鄰兩個氨基酸殘基組成肽平麵並未完全充分伸展，而是稍折疊的片層構象，宛如去除竹片的紙折扇。什麼原因形成如此構象呢?原因一，為了在主鏈骨架之間形成最多的氫鍵；原因二，為了盡量避免相鄰R基之間的空間障礙，鋸齒狀的主鏈骨架必須要有一定的折疊，才可維持其穩定性。
（2）β.折疊氫鍵形成
① 一條多肽鏈的不同肽段之間形成鏈間氫鍵，相鄰主鏈骨之間靠氫鍵維持。
② 氫鍵垂直中心軸或者氫鍵與中心軸形成20°夾角。
③ 各多肽鏈的中心軸之間相互平行。
（3）β.折疊多肽鏈的走向β.折疊多肽鏈的走向有正平行式或反平行式兩種類型。正平行式即所有肽鏈的N末端都在同一端，反平行式即所有肽鏈的N末端和C末端，按正反方向交替排列著。
（4）R基排布、帶電性質對β.折疊影響
① 穩定的β.折疊構象，與C原子相連的側鏈R基是交替地分布於片層的上方和下方，它們均與片層相垂直。
② R基體積過大，並帶同種電荷，則不能形成β.折疊。如拉伸後的α.角蛋白之所以不穩定，很容易自發地變回α.螺旋體，就是因為α.角蛋白胱氨酸含量豐富，並且R基體積大，電荷高造成的。
（5）β.折疊與α.螺旋兩種構象的比較
① 從構象形成比較。
β.折疊與α.螺旋的構象比較
項目α.螺旋β.折疊正平行式反平行式相鄰兩個氨基酸相距/nm
氫鍵與中心軸關係
能量、穩定程度0.15
平行
低、穩定0.325
20°夾角
相對高、不穩定0.35
垂直
低、穩定
② 結構上β.折疊比α.螺旋較為伸展，構象從α.螺旋向β.折疊轉化，是鏈內氫鍵受到抑製（如加熱）的結果。
③ β.折疊含量高的蛋白質緊密程度和構象穩定性相對於α.螺旋要差些，因此，這部分蛋白質較易變形，有利於發揮蛋白質的某種功能。
3.無規則卷曲構象（無規構象、無規線團、自由折疊、自由回轉）
多肽鏈上肽平麵旋轉呈固定的角度後形成α.螺旋構象和β.折疊構象，如肽平麵旋轉角度是任意值時，多肽鏈呈無規構象，組成較鬆散，可以產生許多不同的構象。一般球蛋白分子除含有螺旋構象和β.折疊以外，往往含有大量的無規則卷曲，傾向於產生球狀構象。這種球狀構象具有高度的特異性，與生物活性密切有關，對外界的理化因素影響極為敏感。
4. β.轉角構象（β.回轉、β.彎曲、發夾結構、U形轉折等）
從無規則卷曲中發現，在蛋白質分子中，肽鏈經常出現180°的回折，此回折部分就是β.轉角，宛如發夾形狀，已發現折疊方式有兩種：β.轉角和γ.轉角。
（1）β.轉角與γ.轉角構象的差異。
（2）β.轉角和γ.轉角構象的相同處①氫鍵均垂直於中心軸線。②組成封閉氫環的不對稱Ｃ之間距離小於０.７ｎｍ。③與不對稱Ｃ原子相連的側鏈Ｒ基的排布。
形成β.轉角構象後，少量的疏水側鏈Ｒ基團排布在分子內部形成疏水區，極性側鏈Ｒ基團暴露在分子表麵形成疏水區。
5.檢測二級結構的構象轉化
（1）差示分光光度法用差示分光光度法，在190～220nm波長範圍內測定蛋白質中肽基團的光吸收變化，以檢測和追蹤α.螺旋與無規則卷曲的轉化。蛋白質除260～280nm波長外，還有一個重要的吸收區，這個吸收區是在波長190nm附近，它是由肽鍵的吸收而產生的，這個吸收區受肽鏈構象的影響。例如，聚L.賴氨酸在190nm吸收區的紫外光譜吸收光譜值ε，隨構象變化而變化，無規線團向β.折疊轉化，ε值上升，無規線團向α.螺旋構象轉化，ε值下降，β.折疊向無規線團轉化，ε值下降，α.螺旋向無規線團轉化，ε值上升。
當肽鏈骨架由無規則卷曲變成α.螺旋時，吸收明顯下降，因此可以通過測定波長在190nm附近的光吸收率變化來追蹤蛋白質分子中α.螺旋與無規則卷曲的轉化過程。
（2）旋光度變化α.螺旋體的旋光性是其中C原子的不對稱因子加上構象本身的不對稱因素的總和反映。無規則線團多肽鏈的旋光性僅顯示簡單個別氨基酸殘基α.C原子的不對稱因子的加成性，所以二級結構中α.螺旋構象旋光性最大。
例如，pH=7水溶液中，聚L.賴氨酸中R基未解離（pK=10.53），呈正離子狀態，R基伸向外側，同性電荷彼此排斥，故不能形成鏈內氫鍵，以無規線團存在，此時旋光度約為-85°。pH=12水溶液中，聚L.賴氨酸的R基團解離，呈不帶電狀態，這樣就不存在相互排斥現象，即自發地形成α.螺旋體，旋光度約為-15°。
可見，由無規線團轉向α.螺旋體，不對稱性增加，比旋光度［a］Ｄ增加。可用紫外光差示分光光度法、旋光度變化來測定多肽鏈內α.螺旋盤繞數的近似值；研究影響α.螺旋與無規繞曲之間轉變的因子、變性條件。這兩種方法是研究蛋白質多肽二級結構重要工具。
（三）蛋白質分子三級結構
蛋白質分子三級結構是指螺旋肽鏈結構盤繞、折疊複雜的空間結構，即一條多肽鏈在二級結構的基礎上，由於在多肽鏈上順序相隔較遠的氨基酸殘基側鏈的相互作用，而進行範圍廣泛的盤旋和折疊，從而產生特定的很不規則的球狀構象。三級結構不涉及一條多肽鏈上的原子與另一條多肽鏈的關係，還是自身一條多肽鏈上不同肽段相互作用，這些作用通過二硫鍵、鹽鍵、疏水鍵、氫鍵、範德華引力、酯鍵等來維持穩定，疏水基R已開始出現傾向聚集於球蛋白分子的內部。從結構上來看，具有完整三級結構的多肽鏈是蛋白分子的最小共價單位，稱為亞基或亞單位，這些亞基或亞單位如其單獨存在時沒有生物活性或活性很低。
蛋白質三級結構是指多肽鏈中，有規則的二級結構肽段通過柔性的不規則轉彎部分盤轉、折疊起來近於球形的緊密結構，即稱為螺旋的螺旋、折疊的折疊。三級結構不涉及一條多肽鏈上的原子與另一條多肽鏈相鄰分子或基團的相互作用，而是同條肽鏈上側鏈基團之間形成鹽鍵、二硫鍵、範德華力、疏水鍵等來維持穩定。在二三級結構形成時約有70％疏水基在構象的內側形成疏水區，但仍有30％左右疏水基團留於三級構象的表麵，與此同時，大多數極性側鏈基團已暴露在分子的表麵上，形成相應親水區，而這些極性基團的種類、數目與排布將決定整個蛋白質分子的功能性質。這類結構俗稱“帶有極性外衣的油滴”或稱“水包油”體係，可用O/W表示。
（四）蛋白質分子四級結構
蛋白質分子四級結構是指蛋白質亞基與亞基之間的空間關係，以及有關蛋白分子的聚合，即亞單位聚集成複合物，依靠疏水鍵來維持穩定性。
1.形成及其維持力
四級結構就是研究各個亞單位（亞基）聚合而成的蛋白質分子的空間排布及亞單位之間的相互作用和相互接觸，不涉及亞單位內部結構（隸屬三級結構範疇）。亞單位之間的結合力就是蛋白質分子的四級結構中靠分子中多種次級鍵來維持其穩定性，其中主要是疏水鍵。因為在一條肽鏈折疊形成的二、三級結構時不可能將疏水性氨基酸殘基側鏈基團Ｒ基全部包藏於分子內部，往往剩餘３０％以上疏水性側鏈基團不得不暴露在三級結構的表麵而和水相接觸，這些疏水性側鏈基團為了避開水相，隻有迫使亞單位聚合，以實現把剩餘的疏水側鏈包藏在亞單位之間。維持四級結構的主要力是疏水鍵，但不是唯一的力，其他次級鍵也參與維持四級結構的穩定，一旦次級鍵遭到破壞，分子的四級結構立即發生變化，生物活性也隨之改變甚至完全喪失。
2.特征
（1） 在四級結構中，每個亞基大多無生物活性，隻有完整的四級結構才有生物活性。
（2） 具有四級結構的蛋白質分子中的亞基數目、種類、亞基間的空間締合關係均是極為嚴格的、特定的，絕不可更換。如血紅蛋白的四級結構是由四個亞基構成的，如其中稍有變更，即呈現病灶，分子形狀也由球狀改為鐮刀狀。大豆球蛋白是由六個亞基組成的六聚合體，花生球蛋白為兩個亞單位組成的二聚體。