生物化学27477

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1、蛋白质(Protein)是生物体的基本组成成分，是细胞中含量最丰富的高分子有机化合物。人体内蛋白质含量约占人体干重(除去水分后的固体成分的重量)45%，广泛存在于各组织器官中，其中以脾、肺及横纹肌中含量较高，而骨骼、牙齿及脂肪组织中含量较低。蛋白质具有重要的生物学功能：①催化功能，②调节功能，③收缩和运动功能，④转运功能，⑤营养和储存功能，⑥防御功能，⑦支持和保护功能等。近代分子生物学的研究还表明蛋白质在遗传信息的控制、高等动物的记忆及识别机制等方面都起重要作用。通过这些生物体能不断进行新陈代谢，个体得以生长发育，组织修

2、复更新等等，因此说蛋白质是生命活动的物质基础。（注：①催化功能:生物体内代谢反应的进行需要生物催化剂-酶。酶的化学本质主要是蛋白质，如己糖激酶催化葡萄糖与三磷酸腺苷(ATP)进行磷酸根转移，使葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖而被活化。乳酸脱氢酶催化乳酸脱氢生成丙酮酸。核糖核酸酶能催化RNA水解等。②调节功能：体内物质代谢反应大多受激素调节，有些激素其化学本质是蛋白质或多肽，如调节糖代谢的胰岛素、胰高血糖素。调节钙磷代谢的甲状旁腺素和降钙素等。细胞的生长和增殖受生长因子的调节，生长因子的化学本质属多肽类物质，如促进表皮和上皮

3、细胞生长的表皮生长因子(EGF)，调节红细胞发育的促红细胞生成素等。③收缩和运动功能：某些蛋白质赋与细胞和器官收缩的能力，使其改变形状或运动，如骨胳肌收缩的物质基础是由许多肌细胞(又称肌纤维)组成，每个肌细胞又含有许多平行排列的肌原纤维，后者是由几百条粗丝和细丝构成，粗丝是多聚的肌球蛋白，细丝由多聚的肌动蛋白、原肌球蛋白及肌钙蛋白组成。由于粗丝与细丝的相对滑动，造成肌原纤维的伸长或缩短，从而产生肌肉的舒张与收缩。又如真核细胞的重要结构成分为细胞骨架，它包括微丝、微管及中间丝。微丝是由肌动蛋白、各种结合蛋白及肌球蛋白组成，

4、微管是由微管蛋白组成，中间丝由中间丝蛋白组成，这三种细胞骨架成分各成系统，分别与细胞质膜或细胞核膜相互作用，从而产生细胞形态变化及细胞运动。④转运功能：有些蛋白质具有携带运输小分子物质的功能，如血红蛋白具有运氧功能，能将难溶于水的氧气运至全身各组织细胞。血清清蛋白能与多种物质非特异结合而运输，如游离脂肪酸、胆红素、某些激素及药物等。运铁蛋白可运输Fe3+ ，这样即防止铁自肾丢失，也减少游离铁离子对机体的毒性。⑤营养和储存功能：如卵清蛋白和牛奶中的酪蛋白是提供氨基酸的储存蛋白.对机体具有营养功能。在某些植物、细菌及动物组织

5、中存在的铁蛋白，具有储存铁的功能，肌肉中存在的肌红蛋白有储氧功能等。⑥防御功能：生物体的防御体系，用以防御致病微生物或病毒等的侵害而产生的抗体就是一类高度特异的蛋白质－免疫球蛋白，它们具有特异识别异种细菌、病毒、寄生虫蛋白质及其它异体蛋白质的功能，从而使细菌凝集、毒素沉淀，消除了对机体的损害，起到防御保护机体的作用。此外还发现蛋白质以干扰素形式存在于细胞内，以消灭在抗体作用下“漏网”的入侵病毒。⑦支持和保护功能等：胶原蛋白、弹性蛋白等是结缔组织的重要成分，结缔组织具有一定的硬度和韧性，在体内起着连接、支撑、负重及保护等多

6、方面功能。结缔组织分固有结缔组织、软骨组织、骨组织及血液(液态结缔组织)。所有的结缔组织均由细胞和细胞间质组成，细胞数量较少，但种类很多，分散在细胞间质中，细胞间质由细胞合成并分泌到细胞之间，它包括基质和纤维。基质是无结构的胶状物质，化学成分主要为蛋白多糖。纤维分为三种:⑴胶原纤维－由胶原蛋白组成。⑵弹性纤维－主要成分为弹性蛋白。⑶网状纤维－主要成分为胶原蛋白。）第二节蛋白质的分子组成一、蛋白质的元素组成组成蛋白质的主要元素为碳(50%－55%)、氢(6%－8%)、氧(19%－24%)氮(13%－19%)。其中各种蛋白质

7、的含氮量极为相近，平均约占16%。动植物组织中的含氮物又以蛋白质为主，因此测定生物样品中的含氮量，除以16%(或乘以6.25)即为该样品中蛋白质的大致含量。即:每克样品中蛋白质含量＝每克样品中的氮含量×6.25大多数蛋白质还含硫(0－4%)，有些蛋白质还含有微量的磷、铁、锰、锌、铜等，个别蛋白质含碘。二、蛋白质分子的基本结构单位---氨基酸(一)氨基酸的结构不同种类的蛋白质经酸、碱或酶的作用后，最终水解产物都是氨基酸(aminoacid)，它是蛋白质的基本组成单位。自然界中氨基酸的种类很多，但参与组成蛋白质的只有20种，

8、这些氨基酸中除脯氨酸及甘氨酸外，其余均属于L-α氨基酸，其结构通式如下： 在氨基酸分子中其氨基连接在羧基临近的碳原子上，则称为α-氨基酸。如果氨基连接在羧基的β-碳原子上，则相应称为β－氨基酸。从氨基酸结构通式可以看出，除R为H外，与α碳原子相连的四个原子或基群各不相同，故α碳原子是一个不对称的碳原子(即手性碳)，因