生命的动力——蛋白质

生命的动力——蛋白质

蛋白质这个名词对许多人都不陌生。“高蛋白”几乎成了高营养的代名词。可是蛋白质在生物学上的重要性倒不在于营养方面,而是因为它是生命功能的执行者。

可以把生命现象看成是最高级的运动形式,这种运动形式的实现每一步都离不开蛋白质。

酶是最重要的蛋白质,生物体内所进行的各种化学反应大都需要酶来催化。

小分子物质在体内的运输也是靠蛋白质来完成的。不但如此,动物机体的运动,如肌肉的收缩是靠几种蛋白质的相对滑动来实现的。生物体的防御系统依靠抗体、干扰素等来发挥作用,它们都是蛋白质。

近年来还发现人类的记忆、思维等高级神经活动的实质也是蛋白质运动。遗传信息通过控制蛋白质合成而表现出相应性状,但这一过程同样还受蛋白质的调节。所以说,蛋白质是生命功能的最主要的执行者。

20世纪60年代初兴起的分子生物学前期主要是开展对核酸的研究。如今,分子生物学的研究重点已经逐渐转移到蛋白质上来。因为核酸只是生物体这座大厦的图纸,而真正构筑起大厦并行使着各种功能的主要还是蛋白质。

蛋白质是一类含氮的生物高分子,它的基本组成单位是氨基酸。氨基酸上都有氨基和羧基两个基因,不同的氨基酸就靠这两个基团脱水缩合而连接起来。构成蛋白质的氨基酸共有20种,其中有8种是人体内无法合成的,需从食物中摄取,称为必需氨基酸。不同氨基酸的氨基和羧基脱水缩合而成一条氨基酸残基链,称为肽链,一条或几条肽链以某种方式组合成有生物活性的分子就是蛋白质。

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蛋白质四聚体

人们把蛋白质的结构按其组成层次分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。一级结构就是指肽链的氨基酸残基的顺序。肽链上的氨基酸并不是笔直地排在一起,而是具有各种折叠、盘绕方式。有的像弹簧一样螺旋上升,也有的呈折叠状,称为二级结构。在这个基础上肽链再进行卷曲和折叠,形成特定构象,称为三级结构。有的蛋白质分子是由几个具有三级结构的分子再聚合而成的,这种结构就称为四级结构。

蛋白质可以分为两大类:一类是简单蛋白质,它们的分子只由氨基酸组成;另一类是结合蛋白质,这类蛋白质部分和非蛋白质部分的组成结构比较复杂。

简单蛋白质包括清蛋白、球蛋白、精蛋白等几类。临床常用的白蛋白、丙种球蛋白等都是简单蛋白质。

结合蛋白质有核蛋白、糖蛋白、脂蛋白、色蛋白等。许多种酶、膜蛋白等多种蛋白质均是结合蛋白质。细胞中的核糖体也是一种核蛋白。