Третичная структура белка – это способ укладки его молекулы в пространстве. В зависимости от третичной структуры белки делятся на фибриллярные (нитевидные) и глобулярные (эллипсовидные).

Третичная структура поддерживается благодаря взаимодействию радикалов аминокислот. К этим взаимодействиям относятся ковалентные связи (дисульфидные связи –S-S- двух цистеинов, изопептидные связи между вторыми аминогруппами диаминомонокарбоновых кислот лизина и аргинина и карбоксигруппами боковых радикалов аспарагиновой и глутаминовой кислот; сложноэфирная связь карбоксила боковой цепи аспарагиновой и глутаминовой кислот и гидроксигрупп серина и треонина).

Кроме того, третичная структура поддерживается водородными связями, электростатическими связями ионизированных амино- и карбоксигрупп. Наконец, в поддержании третичной структуры белка участвуют ван-дер-ваальсовы взаимодействия – между углеводородными радикалами аминокислот. Молекула белка сворачивается так, чтобы гидрофобные радикалы оказались внутри молекулы, а гидрофильные – снаружи.

Примеры: лизоцим, миоглобин, пепсин, трипсин.