Третичная структура коллагена представлена спирально скрученной молекулой — триплетом. Три полипептидные цепи, закрученные друг около друга по спирали, образуют макромолекулу коллагена длиной 2800 А, диаметр ее равен 14 А, молекулярный вес — около 300 000. Эту белковую молекулу коллагена называют тропоколлагеном. Четвертичная структура коллагена включает ассоциацию двух и более макромолекул тропоколлагена.

Ассоциация — результат взаимодействия между функциональными группами полипептидных цепей. Четвертичной структурой коллагена являются фибриллы.

Характерная особенность коллагеновых волокон при электронно-микроскопическом его изучении — поперечная исчерченность с периодичностью 640 А. Она обусловлена тем, что параллельно расположенные макромолекулы, имеющие длину около 2800 А, смещены относительно друг друга в продольном направлении примерно на 74 своей длины. Особенности строения коллагенового волокна имеют большое значение для нормальной жизнедеятельности костной ткани.

Обызвествление, т. е. отложение минеральных веществ в органической основе кости, и образование той структуры, которая характерна для кости, возможно лишь в том случае, если коллагеновое волокно имеет строго закономерную структуру.

Только определенный тип агрегации и упаковки макромолекул тропоколлагена создает специфические группировки, способные служить центрами кристаллизации. На их основе вырастают кристаллы костной соли, а сама органическая основа, обызвествляясь, приобретает необходимую твердость.

Коллаген вместе с минеральными компонентами определяет механические свойства кости.

Углеводы — многочисленная и широко распространенная группа органических соединений, необходимых для нормальной жизнедеятельности животных и растительных организмов. Для кости это основной источник энергии и важный фактор кальцификации.