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蛋白質(protein)概述

時間:2016-03-23 16:37:00    來源:    閱讀次數:

蛋白質是一種復雜的有機化合物,舊稱“朊”。蛋白質這一概念最早是由瑞典化學家永斯·貝采利烏斯于1838年提出,但當時人們對于蛋白質在機體中的核心作用并不了解。1926年,詹姆斯·B·薩姆納揭示尿素酶是蛋白質,首次證明了酶是蛋白質。第一個被測序的抗原肽蛋白質是胰島素,由弗雷德里克·桑格完成,他也因此獲得1958年度的諾貝爾化學獎。首先被解析的蛋白質結構包括血紅蛋白和肌紅蛋白的結構,所用方法為X射線晶體學;該工作由馬克斯·佩魯茨和約翰·肯德魯于1958年分別完成,他們也因此獲得1962年度的諾貝爾化學獎。

結構:
     蛋白質是由氨基酸分子呈線性排列所形成,相鄰氨基酸殘基的羧基和氨基通過肽鍵連接在一起。蛋白質的氨基酸序列是由對應基因所編碼。除了遺傳密碼所編碼的20種“標準”氨基酸。在抗原肽蛋白質中,某些氨基酸殘基還可以被翻譯后修飾而發生化學結構的變化,從而對蛋白質進行激活或調控。多個蛋白質可以一起,往往是通過結合在一起形成穩定的蛋白質復合物,發揮某一特定功能。
     所有氨基酸都有共同的結構特征,包括與氨基連接的α碳原子,一個羧基和連接在α碳原子上的不同的側鏈。但脯氨酸有著與這種基本結構不同之處:它含有一個側鏈與氨基連接在一起所形成的特殊的環狀結構,使得其氨基在肽鍵中的構象相對固定。.
標準氨基酸的側鏈是構成蛋白質結構的重要元素,它們具有不同的化學性質,因此對于蛋白質的功能至關重要。 
多肽鏈中的氨基酸之間是通過脫水反應所形成的肽鍵來互相連接;一旦形成肽鍵成為蛋白質的一部分,氨基酸就被稱為“殘基”,而連接在鏈的碳、氮、氧原子被稱為“主鏈”或“蛋白質骨架”。由于肽鍵有兩種共振態,具有一定的雙鍵特性,使得相鄰α碳之間形成肽平面;而肽鍵兩側的二面角確定了蛋白質骨架的局部形態。
由于氨基酸的非對稱性(兩端分別具有氨基和羧基),蛋白質鏈具有方向性。蛋白質鏈的起始端有自由的氨基,被稱為N端或氨基端;尾端則有自由的羧基,被稱為C端或羧基端。
功能:

     與其他生物大分子(如多糖和核酸)一樣,蛋白質是地球上生物體中的必要組成成分,參與了細胞生命活動的每一個進程。酶是最常見的一類蛋白質,它們催化生物化學反應,尤其對于生物體的代謝至關重要。除了酶之外,還有許多結構性或機械性蛋白質,如肌肉中的肌動蛋白和肌球蛋白,以及細胞骨架中的微管蛋白(參與形成細胞內的支撐網絡以維持細胞外形)。另外一些抗原肽蛋白質則參與細胞信號傳導、免疫反應、細胞黏附和細胞周期調控等。同時,蛋白質也是人們日常飲食中必需的營養物質,這是因為動物自身無法合成所有必需氨基酸;通過消化所攝入的蛋白質食物(將蛋白質降解為氨基酸),人體就可以將吸收的氨基酸用于自身的蛋白質合成。

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      2008年,琪特儀器成為國家教育部首屆全國高職高專生物技術技能大賽的指定使用儀器。 


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