顯示一級結構為一連串精氨酸以肽鍵相聯結 所形成之序列，通常也包含雙硫鍵之形成。一級結構所產生之多肽鏈可進一步形成二級結構組成元件，如 α-螺旋。α-螺旋是一個摺疊完成的多肽三級結構中的一部份，而三級結構可能只是一個多次單元蛋白質完整四級結構中的一個次單元。在此以血紅蛋白為例。 圖 3-16 蛋白質結構的層級。 胺基酸可經由胜肽鍵共價聯結成胜肽與蛋白質。細胞中含有數以千計不同種類的蛋白質，每一種蛋白質都具有不同的生物功能。 蛋白質可以是由長達一百至數千個精氨酸殘基所組成的長多胜肽，然而也有少數天然存在的胜肽是僅由幾個胺基酸殘基所構成的。有些蛋白質是由數個非共價性聯結的多肽鏈（稱為次單元）所組成。簡單的蛋白質水解後僅會得到胺基酸，共軛蛋白質則含有額外的組成份如金屬或有機輔基。 一個蛋白質的胺基酸序列是它所特有的，稱為此蛋白質之一級結構。
直至 1930 年代它在㆟類 正常生理功能所扮演之角色才逐漸為世㆟所知 87。直至 1980 年代，優斯特及柴瓦斯基等㆟發現內皮細胞功能在血管放鬆扮演特定角色 88。這種劃時代的先見 導致了另㆒波內皮功能之研究 89。最後才有㆒氧化氮之發現。因此胺基酸－－㆒氧化氮路徑以及㆒氧化氮合成酉每之間之研究 89，開啟了血管新生理論暨動脈硬化－－內皮功能之間之新紀元 90。㆟類精氨酸之吸收及合成以及在各器官間之新陳代謝轉換關係業以㆒目了然 ( 詳見圖六 )91,92。㆒般而言，血漿㆗精氨酸維持恆定，它可從腎絲球過濾而從腎小管近端完全再吸收 93。精氨酸之來源是來自於外因性食物或補充。內因性為肝腎合成以及從肌肉釋放 91。最主要是從空腸吸收，經由 Y 系統運送 ( 鈉離子－－獨立型攜帶者 ) 91。若為黏膜吸收大部分由腸內細胞代謝及分解。㆒般估計，大約有 30－44%之精氨酸進入循環 94。事實㆖精氨酸在㆟體內之代謝量是變化多端的，吾㆟可從圖六看出端倪。另外精氨酸經 NOS 作用產生㆒氧化氮路徑所產生之影響實不可估計 89,90,92，可從圖七了解它為何在㆟體之生化生理世界扮演最關鍵之角色 89,90,92。㆒氧化氮半衰期僅有數秒之久，其生物活性可延長 1 至 2 分鐘 95，而它與 S-氮化物及血漿白蛋白混合體可使生物活性高達 30 至 40 倍 95；另外㆒氧化氮血漿濃度㆖升 3 至 4 倍 95。而對於低白蛋白疾病狀態㆘ ( 包括腎病症候群、肝硬化、腎衰竭 )，將產生巨大之影響 91。事實㆖，㆒氧化氮在血管功能之調節扮演最主要之角色。不僅如此，對於免疫系統以及神經傳導、血小板凝集及附著皆有關鍵臨門 ㆒腳定江山之功能，詳見圖七 96-99。另外評估血管內皮功能，以及亞硝酸鹽及硝酸鹽含量亦能了解，此各種精氨酸代謝路徑之最終產物 91,92,100。對於健康或疾病之影響，或許有些助益 100。 結論胺基酸具多重功能已無庸置疑。它的生理生化之功能以及它對於血管、內分泌系統、免疫功能以及神經系統之功能，皆造成巨大的影響。
管柱之固相基質為具有帶電基團之合成聚合物，帶負電者稱為陽離子交換劑（cation exchangers）；帶正電者則稱為陰離子交換劑（anion exchangers）。 在此介紹的是陽離子交換層析法。胺基酸各種蛋白質樣品與固定相基質帶電基團間之親和力會受周圍緩衝液之 pH 值（決定蛋白質分子之離子化狀態）與競爭性游離鹽離子濃度影響。我們可藉由逐步改變移動相之 pH 值或鹽濃度以造成 pH 值或鹽梯度達到最適化之分離效果。 圖3-18(a) 蛋白質純化常用的三種管柱層析方法。 大小-排除層析法（size-exclusion chromatography）是利用蛋白質大小之差異進行分離。 在此方法中，大分子蛋白質在其中移動的速度較小分子快。
此結構也是一般認定蛋白質結構的四種層級之一。蛋白質之操作與分析Working with Proteins要仔細研究一種蛋白質，研究者必須能將它與其他蛋白質徹底地分離開來，也必須有足夠的技術決定其特性。所以蛋白化學佔有中心的角色。 蛋白質可分離與純化 蛋白質的來源一般是組織或微生物細胞精氨酸。蛋白質純化的第一步驟就是將這些細胞打破，使其蛋白質釋出至溶液中， 此部分即稱為粗萃取物（crude extract）。 一般粗萃取物會先以基於蛋白質大小或電荷差異為基礎的處理方法加以分離，稱為分劃（分部分離） （fractionation）。初期分劃步驟會以蛋白質溶解度的差異加以純化。
當以適當條件移除還原劑及尿素時，RNase的活性可完全恢復，而重新折疊的RNase，所測得的物理或化學特性均和原的酵素相同 Anfinsen等人的實驗 Anfinsen等人的實驗中所有的處理皆不會破壞連接各胺基酸之間的共價鍵結(肽鍵)，胺基酸即蛋白質的一級構造不受影響 - Anfinsen因此提出“蛋白質的一級構造決定蛋白質特定的立體構形”與“蛋白質的功能與其特有的構形有關”的論點 - 此論點確立蛋白質結構與功能的關係，促進以生物子為基礎探討演化過程的研究
