蛋白質(zhì)是構(gòu)成生物體的基本成分,無論是簡單的低等生物,還是復(fù)雜的高等生物,都毫不例外地含有蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)在生命活動中的重要功能取決于它的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)! 〉鞍踪|(zhì)在元素組成上除含碳、氫、氧外,一切蛋白質(zhì)皆含氮,有的亦含硫、磷、鐵、鎂、碘和鋅。其基本結(jié)構(gòu)單位為氨其酸。組成蛋白質(zhì)
H
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的氨基酸有20多種,其結(jié)構(gòu)可用R-C-COOH表示。R不同,氨基酸的組成
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NH2
則不同,但組成蛋白質(zhì)的氨基酸均為α氨基酸。蛋白質(zhì)中的氨基酸通過肽鍵相連,它是蛋白質(zhì)分子中基本的化學(xué)鍵。氨基酸相互以肽鍵結(jié)合形成二肽(兩個氨基酸)和多肽(多個氨基酸)。任何特定的多肽或蛋白質(zhì),必有特異的氨基酸排列順序。因此,雖組成蛋白質(zhì)的氨基酸僅20多種,但由于氨基酸的數(shù)量和排列順序不同,可構(gòu)成千萬種不同的蛋白質(zhì)。這便有了蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的概念,它是蛋白質(zhì)作用的特異性、空間結(jié)構(gòu)的差異性及生物功能的多樣性的基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)可分二結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)。二級結(jié)構(gòu)是指多肽鍵主鏈骨架中的若干肽單位,各沿一定軸盤旋或折迭,并以氫鍵為主要的次級鍵而形成有規(guī)則的構(gòu)象,如α-螺旋、β-折迭等;三級結(jié)構(gòu)是指一條多肽鏈中所有原子或基因的空間排布;四級結(jié)構(gòu)是由兩個或兩個以上亞基間相互作用聚合而成更復(fù)雜的構(gòu)象! ∽匀唤绲鞍踪|(zhì)的種類繁多。整個生物界蛋白質(zhì)的種類數(shù)約1010數(shù)量級。這些不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),各具特異的生物學(xué)功能,它們與生命活動有著極為密切的關(guān)系。例如:
(1)生物催化作用生物的物質(zhì)代謝的全部生化反應(yīng)幾乎都是酶作為生物摧化劑,而已知有2000種以上的酶為蛋白質(zhì)!
(2)代謝調(diào)節(jié)作用參與生物體代謝調(diào)節(jié)的許多激素是屬于蛋白質(zhì)或多肽類物質(zhì)。如胰島素、生長激素等!
(3)免疫保護作用機體的免疫功能與抗體有關(guān),而抗體是一類特異的球蛋白。
(4)物質(zhì)轉(zhuǎn)運與貯存體內(nèi)許多小分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和貯存可由特殊的蛋白質(zhì)完成。如血紅蛋白運輸O2和CO2!
(5)運動和支持作用肌肉的收縮與舒張是由肌動蛋白與肌球蛋白等完成!
(6)生長、繁殖、遺傳和變異作用生物的生長、繁殖、遺傳與變異等都與核蛋白有關(guān),而核蛋白由核酸與蛋白質(zhì)組成的結(jié)合蛋白!
(7)生物膜的功能與受體生物膜的基本成分是蛋白質(zhì)和脂類,它和生物體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運有密切的關(guān)系,也是能量轉(zhuǎn)換的重要場所。接受與傳遞調(diào)節(jié)信息的受體是一類受體蛋白。