分布和功能 膠原幾乎占脊椎動物總蛋白質(zhì)的1/3，是機體中最豐富的蛋白質(zhì)。動物越大，膠原占蛋白質(zhì)總量的比例也越大。如牛主要就靠皮革、腱、軟骨和骨中堅固強韌的膠原連成一個整體。膠原不僅對細胞起到錨定和支持的作用，還為細胞的生長提供適宜的微環(huán)境，參與了細胞的遷移、分化與增殖等生理過程。

　　結(jié)構(gòu) 膠原排列成在光學顯微鏡下可見的纖維，后者又由在電子顯微鏡下可見的微纖維組成。這種微纖維帶有特征性橫紋，并因該結(jié)締組織的生物功能不同而排列成不同形式，如膠原纖維在肌腱中排列成平行束，而在皮革中則交織成網(wǎng)。眼角膜的有機物幾乎是純的膠原。膠原含有異常高比例的甘氨酸（約35％）、丙氨酸（約11％）、脯氨酸和少見的羥脯氨酸（后二者加在一起約為21％），而其他的氨基酸含量都很少。膠原纖維由許多叫做原膠原的蛋白質(zhì)組成。原膠原分子頭對尾地排列成平行束，其頭部沿纖維長度前后交錯，重疊的部分正好說明大多數(shù)膠原纖維橫紋的特征性64納米間隔。X射線衍射分析表明原膠原分子含有長300納米、厚1.5納米的3條多肽鏈，各含約1000個氨基酸殘基。在一些膠原中，這3條鏈的氨基酸序列相同；在另一些膠原中，則其中兩條肽鏈的氨基酸序列相同。3條多肽鏈自身都是左手螺旋而且每圈只含3種氨基酸殘基，它們彼此用氫鍵及由賴氨酸構(gòu)成的一種不尋常的共價鍵緊密纏繞和交聯(lián)在一起。相鄰的膠原3股螺旋也互相交聯(lián)，因此膠原不能伸長。

　　性質(zhì)和應用 隨著年齡的增長，原膠原分子中或其間生成越來越多的共價交聯(lián)，使得結(jié)締組織中的膠原微纖維更僵硬，也更脆，從而改變了腱和軟骨的機械性質(zhì)，易造成骨折和眼角膜混濁不透明。有許多遺傳和環(huán)境因素導致的膠原合成損傷可引起疾病，如成骨不全，缺少維生素C也妨礙膠原的生成。膠原在生理條件下不溶于水，也不被消化；但在水中煮沸時，因某些共價鍵的水解，可轉(zhuǎn)化成可溶多肽的混合物，叫做明膠，用作凝膠食品的基質(zhì)。因必需氨基酸的種類不全，明膠本身的營養(yǎng)價值很低。肉類之所以嚼不動，就是其中結(jié)締組織和血管的膠原造成的，所以肉類必須經(jīng)過烹調(diào)才能食用。貯藏的軟嫩肉制品往往含有能水解膠原中某些肽鍵的植物酶，使之轉(zhuǎn)變成易于消化的可溶多肽混合物。

　　根據(jù)臨床要求的不同，對膠原蛋白進行相應的處理加工，可制成各種醫(yī)用生物材料，廣泛應用于創(chuàng)傷和燒傷的修復、整形和美容、皮膚及神經(jīng)生長，以及血管瓣膜手術(shù)等。