蛋白质
蛋白质是由被称为氨基酸的小单元组成的长链分子。它们通过肽键连接在一起。
多肽是由氨基酸组成的单一线性聚合链。多肽中的氨基酸序列来自于基因的DNA序列。遗传密码规定了20种标准氨基酸。在合成后不久,一些氨基酸被化学修改。这改变了蛋白质的折叠、稳定性、活性和功能。有时,蛋白质上有非肽基,作为辅助因子。
蛋白质对所有细胞都是必不可少的。像其他生物大分子(多糖和核酸)一样,蛋白质几乎参与了细胞的每一个过程。
蛋白质肌红蛋白的三维图,显示绿松石色的α螺旋。这种蛋白质是第一个通过X射线晶体学解决其结构的蛋白质。在线圈的右中央,有一个血红素基团(以灰色显示)和一个结合的氧分子(红色)。
用于人类的蛋白质
蛋白质根据其形状有不同的功能。它们可以在肉或肌肉中找到。它们用于生长和修复,以及加强骨骼。它们有助于制造组织和细胞。它们存在于动物、植物、真菌、细菌,也存在于人体中。
肌肉含有大量的蛋白质。当蛋白质被消化时,它被分解成氨基酸。然后这些氨基酸可以用来构建新的蛋白质。蛋白质在牛奶、鸡蛋、肉、鱼、豆类、菠菜和坚果等食物中构成了重要部分。有四个因素决定了一个蛋白质的作用。首先是氨基酸的顺序。有20种不同类型的氨基酸。第二是链条上的小曲折。第三是整个结构是如何折叠起来的。第四是它是否由不同的子单元组成。例如,血红蛋白分子是由四个子单元组成的。
破坏性突变
大多数蛋白质都是酶,而突变可能会减缓它们的速度或停止它们的工作。50%的人类癌症是由肿瘤抑制因子p53的突变引起的。 p53是一种调节细胞分裂的蛋白质。
必需氨基酸
蛋白质在动物的饮食中是必要的,因为动物不能制造它们需要的所有氨基酸(它们可以制造其中的大部分)。它们必须从食物中获得某些氨基酸。这些被称为必需氨基酸。通过消化,动物将摄入的蛋白质分解为自由氨基酸。然后,这些氨基酸在新陈代谢中被用来制造身体所需的酶和结构。
人类有九种必需的氨基酸,它们都是从食物中获得的。这九种必需氨基酸是:组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。肉类含有人类所需的所有必需氨基酸;而大多数植物则没有。然而,吃植物的混合物,如同时吃小麦和花生酱,或大米和豆子,可以提供所需的所有必需氨基酸。豆制品(如豆腐)提供所有必需氨基酸--藜麦也是如此,但这些不是获得人类所需蛋白质的唯一途径。
科学家Jöns Jacob Berzelius为蛋白质命名,但许多其他科学家也研究过蛋白质。
蛋清含有大量的蛋白质
问题和答案
问:什么是蛋白质?答:蛋白质是由被称为氨基酸的小单位构成的长链分子。
问:氨基酸是如何连接的?
答:氨基酸是用肽键连接的。
问:什么是多肽?
答:多肽是由氨基酸组成的单一线性聚合链。
问:多肽中的氨基酸序列从何而来?
答:多肽中的氨基酸序列来自基因的DNA序列。
问:一些氨基酸在合成后不久会发生什么?
答:在合成后不久,一些氨基酸被化学修饰。
问:蛋白质中氨基酸的修饰有什么作用?
答:蛋白质中氨基酸的修饰改变了蛋白质的折叠、稳定性、活性和功能。
问:是不是所有的蛋白质都只由氨基酸组成?
答:不是,有时蛋白质还附有非肽基,作为辅助因子。