蛋白质
出处:按学科分类—自然科学总论 天津人民出版社《自然辩证法辞典》第796页(978字)
由许多氨基酸通过肽键结合而成的生物大分子,为生物体的主要组成物质之一。
其主要的组成氨基酸有20种,都是α、L型氨基酸。蛋白质的分子量范围很广,结构复杂,功能多样。
其结构可分为不同的结构层次,一级结构是指通过肽键连接的氨基酸残基的排列顺序,二、三级结构是指在一级结构基础上所螺旋盘绕成的亚基结构,四级结构则指若干亚基按照特定的空间排列方式所成的寡聚蛋白质形式;结构分析结果表明,各种蛋白质都有其特定的氮基酸排列顺序,以及由该顺序所决定的特定空间结构。蛋白质的功能,诸如具有催化作用的酶、具有免疫作用的抗体、起运输作用的血液蛋白、有运动功能的肌肉蛋白、构成生物膜的结构蛋白以及某些激素和毒素蛋白等,表明蛋白质是生命活动的物质基础。
各种蛋白质按功能可分为转移蛋白、贮存蛋白、收缩蛋白、酶类、激素类、抗体类等;按分子形状可分为纤维蛋白、球蛋白;按溶解度可分为白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、硬蛋白等;按组成可分为简单蛋白(只含氨基酸)、复合蛋白(由简单蛋白与其它物质结合而成);复合蛋白以所含其它物质的不同,又可分为磷蛋白、糖蛋白、脂蛋白、色素蛋白、核蛋白等。目前,有很多种蛋白质的氨基酸顺序和空间结构已完全清楚。
蛋白质种类极其繁多,原因在于构成蛋白质分子的氨基酸种类、数量、排列顺序以及蛋白质分子的空间结构不同,乃至蛋白质具有形形色色的生物学功能,呈现出不同的大小、形状、溶解度、极性、透性、吸附性、带电性、胶体性、稳定性等物理和化学性质,表明蛋白质分子的生物学功能、理化性质与它的复杂结构密切相关。但是,同源蛋白质(不同有机体中实现同一功能的蛋白质)中氨基酸顺序的种属差异、同种蛋白质中氨基酸顺序的个体差异、某些蛋白质的断裂激活,以及分子间相互作用引起整个蛋白质分子构象改变(别构现象),表明尽管在核酸控制下的蛋白质生物合成具有保守的一面,但是生物的环境是在不断地发生变化的;这些变化必将影响遗传信息载体DNA,使蛋白质生物合成的程序不断改变,向着多样化和专一化的方向发展;既可使丧失功能的蛋白质被淘汰,也是具有适应改变了的环境的新功能的蛋白质的来源之一,而这种新蛋白质仍隐藏着对环境的不适应性。
蛋白质工程就是利用蛋白质的结构信息、DNA和RNA的重组技术,对蛋白质的结构加以改造,创造出人们所需要的新蛋白质(酶)。