蛋白质的生物学意义

第一节　蛋白质的生物学意义

蛋白质几乎在所有的生物过程中起着关键作用，从最简单的病毒、细菌等微生物到各种动植物，直至高等动物和人类，一切生命过程和种族的繁衍活动都与蛋白质的合成、分解和变化密切相关。蛋白质不仅决定物种的形状和新陈代谢的类型，而且在构成生命的呼吸、心跳、消化、排泄、营养运输、神经传导以及遗传信息控制等生命现象中，最终都是通过蛋白质来表达和实现的，因此，没有蛋白质就没有生命。

各种蛋白质均有其特定的结构和功能。在物质代谢、肌肉收缩、机体防御、细胞信息传递、个体生长发育、组织修复等方面，蛋白质发挥着其他任何物质均不可代替的作用，因此蛋白质是生命活动的物质基础。蛋白质的功能概括如下：

（1）结构功能　蛋白质是一切生物体的细胞和组织的主要组成成分，也是生物体形态结构的物质基础；还具有保护、支持功能。

（2）调节功能　生物体的一切生物化学反应能有条不紊地进行，是由于有调节蛋白在起作用。调节蛋白如激素、受体、毒蛋白等。

（3）催化功能　生物体的各种组成的自我更新是生命活动的本质，而构成新陈代谢的所有化学反应，几乎都是在一类特殊的生命高分子——酶催化下进行的，目前已发现的酶绝大多数都是蛋白质。

（4）运输功能　生命活动中所需要的许多小分子和离子是由蛋白质来输送和传递的，如O₂和CO₂在血液中的运输由红细胞中的血蛋白来完成；铁离子由运铁蛋白在血液中运输，并在肝形成铁蛋白复合物而贮存。

（5）贮藏功能　乳液中的酪蛋白、蛋类中的卵清蛋白、植物种子中的醇溶蛋白等，它们都有贮藏氨基酸的作用，以备机体的胚胎和幼体生长发育的需要。

（6）运动功能　生物体的运动也由蛋白质来完成。肌肉收缩和舒张是由肌动蛋白和肌球蛋白的相对运动来实现的。有肌肉收缩才有躯体运动、呼吸、消化及血液循环。

（7）免疫功能　生物机体产生的用以防御致病微生物和病毒的抗体，就是一种高度专一的免疫蛋白，它能识别外源性生命物质，并与之结合，起到防御作用，免受伤害。

（8）生物膜功能　生物膜的基本成分是蛋白质和脂类，它和生物体内物质的运转有密切关系，也是能量转换的重要场所。生物膜的通透性、信号传递、遗传控制、生理识别、动物记忆、思维等多方面的功能都是由蛋白质参加完成的。

（9）生长、繁殖、遗传和变异作用　生物的生长、繁殖、遗传和变异等都与核蛋白有关，而核蛋白是由核酸和蛋白质组成的结合蛋白。再者，遗传信息多以蛋白质的形式表达出来。组蛋白和结合蛋白等参与细胞生长与分化的凋节。