A. 蛋白质具有什么功能
不同的蛋白质有不同的功能。身体的各部分几乎都离不开蛋白质,它们分别起着不同的作用。例如:骨、软骨和肌腱中的胶原蛋白起支持作用;肌肉中的肌球蛋白和肌动蛋白起收缩作用;红细胞中的血红蛋白有运输氧(O2)和二氧化碳(CO2)的功能;当病原体侵入身体时,体内能产生抗体——免疫球蛋白,它们可以消灭病原体;麦胚中的麦醇溶蛋白能作为养料贮存起来,等等。有的激素——如甲状腺素、胰岛素、脑垂体激素等——也是蛋白质,它们的功能是促进身体的生长和调节各种生理活动。此外,身体中许许多多的酶也是蛋白质。酶是生物体产生的具有催化化学反应能力的蛋白质,是生物的催化剂。所谓催化剂就是能促进某种化学反应的进行而自身不起变化的物质。人的口水中的唾液淀粉酶就是生物催化剂,它能把米饭或馒头中的淀粉分解为麦芽糖,小肠腺分泌的麦芽糖酶也能进一步把麦芽糖分解为葡萄糖,从而被身体吸收、利用。如果没有这些酶,淀粉是很难分解为葡萄糖的。我们的身体正是由于有上千种酶在正常地发挥作用,从而使新陈代谢和各种生理活动能够有条不紊地,高效快速地进行。通过上面的介绍,我们可以知道,对于生命来说,蛋白质的确是一类非常重要的物质。
B. 生物题:蛋白质的功能有哪些
蛋白质是人和动物赖以生存的重要元素肢绝,约占人体的五分之一,用来制造肌肉、血液、皮肤及其他器官,同时它也是免疫系统的基本物质,人体本身不能制造蛋白质,必须通过外界进行摄取。其功能主要有以下七个方面:
1、是唯一能够制造新组织替代旧组织的重要物质;
2、提供身体构造组织所需的氨基酸;
3、调剂人体内水分的平衡;
4、帮助向细胞输送营养;
5、帮助免疫系统制造对抗细菌和感染的抗体;
6、通过血液输送氧气和营养;历友姿
7、帮助血液告行凝结或伤口愈合。
C. 蛋白质具有哪些重要的生物学功能呢
蛋白质是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命,生物体结构越复杂,其蛋白质种类和功能越繁多,其主要的生物学功能是:
(一)催化和调节能力
某些蛋白质是酶,催化生物体内的物质代谢反应。
某些蛋白质是激素,具有一定的调节功能,如胰岛素调节糖代谢、体内信号转导也常通过某些蛋白质介导。
(二)转运功能
某些蛋白具有运载功能,如血红蛋白是转运氧气和二氧化碳的工具,血清白蛋白可以运输自由脂肪酸及胆红素等。
(三)收缩或运动功能
某些蛋白质赋予细胞与器官收缩的能力,可以使其改变形状或运动。如骨骼肌收缩靠肌动蛋白和肌球蛋白。
(四)防御功能 如免疫球蛋白,可抵抗外来的有害物质,保护机体。
(五)营养和储存功能如铁蛋白可以储存铁。
D. 蛋白质有哪些生理功能
生理功能
1.构造人的身体
蛋白质是一切生命的物质基础,是机体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织:毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成,所以说饮食造就人本身。蛋白质对人的生长发育非常重要。
比如大脑发育的特点是一次性完成细胞增殖,人的大脑细胞的增长有二个高峰期。第一个是胎儿三个月的时候;第二个是出生后到一岁,特别是0---6个月的婴儿是大脑细胞猛烈增长的时期。到一岁大脑细胞增殖基本完成,其数量已达成人的9/10。所以0到1岁儿童对蛋白质的摄入要求很有特色,对儿童的智力发展尤关重要。
2.结构物质
人的身体由百兆亿个细胞组成,细胞可以说是生命的最小单位,它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如年轻人的表皮28天更新一次,而胃黏膜两三天就要全部更新。所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好,那么皮肤就是光泽而又有弹性的。反之,人则经常处于亚健康状态。组织受损后,包括外伤,不能得到及时和高质量的修补,便会加速肌体衰退。
3.载题的运输
维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送。载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。可以在体内运载各种物质。比如血红蛋白—输送氧(红血球更新速率250万/秒)、脂蛋白——输送脂肪、细胞膜上的受体还有转运蛋白等。维持与构成
维持机体内的渗透压的平衡:白蛋白。维持体液的酸碱平衡。构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。维持神经系统的正常功能:味觉、视觉和记忆。
4.抗体的免疫
有白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体(免疫球蛋白)、补体、干扰素等。七天更新一次。当蛋白质充足时,这个部队就很强,在需要时,数小时内可以增加100倍。
5.酶的催化
构成人体必需的催化和调节功能的各种酶。我们身体有数千种酶,每一种只能参与一种生化反应。人体细胞里每分钟要进行一百多次生化反应。酶有促进食物的消化、吸收、利用的作用。相应的酶充足,反应就会顺利、快捷的进行,我们就会精力充沛,不易生病。否则,反应就变慢或者被阻断。
6.激素的调节
具有调节体内各器官的生理活性。胰岛素是由51个氨基酸分子合成。生长激素是由191个氨基酸分子合成(与生长素无关)。
7.胶原蛋白
占身体蛋白质的1/3,生成结缔组织,构成身体骨架。如骨骼、血管、韧带等,决定了皮肤的弹性,保护大脑(在大脑脑细胞中,很大一部分是胶原细胞,并且形成血脑屏障保护大脑)
8.能源物质
提供生命活动的能量。
(4)蛋白质有哪些生物学功能扩展阅读:
合理摄入量
首先,要保证有足够数量和质量的蛋白质食物。根据营养学家研究,一个成年人每天通过新陈代谢大约要更新300g以上蛋白质,其中3/4来源于机体代谢中产生的氨基酸,这些氨基酸的再利用大大减少了需补给蛋白质的数量.一般地讲,一个成年人每天摄入60g~80g蛋白质,基本上已能满足需要。
其次,各种食物合理搭配是一种既经济实惠,又能有效提高蛋白质营养价值的有效方法.每天食用的蛋白质最好有三分之一来自动物蛋白质,三分之二来源于植物蛋白质.
我国人民有食用混合食品的习惯,把几种营养价值较低的蛋白质混合食用,其中的氨基酸相互补充,可以显着提高营养价值.例如,谷类蛋白质含赖氨酸较少,而含蛋氨酸较多.豆类蛋白质含赖氨酸较多,而含蛋氨酸较少.这两类蛋白质混合食用时,必需氨基酸相互补充,接近人体需要,营养价值大为提高。
第三,每餐食物都要有一定质和量的蛋白质.人体没有为蛋白质设立储存仓库,如果一次食用过量的蛋白质,势必造成浪费.相反如食物中蛋白质不足时,青少年发育不良,成年人会感到乏力,体重下降,抗病力减弱。
第四,食用蛋白质要以足够的热量供应为前提.如果热量供应不足,肌体将消耗食物中的蛋白质来作能源。每克蛋白质在体内氧化时提供的热量是18kJ,与葡萄糖相当。用蛋白质作能源是一种浪费,是大材小用。
摄入的蛋白质有可能会过量,保持健康所需的蛋白质含量因人而异。
普通健康成年男性或女性每公斤(2.2 磅)体重大约需要0.8 克蛋白质。
健身人群补充
健身锻炼期间,人体对蛋白质的需求比其他阶段要旺盛得多。粮食类蛋白质含有的赖氨酸较少,如果将其与大豆、肉食、蛋类等含有较多赖氨酸的食物搭配食用,就会相互提高几者间的营养价值。再比如,大豆中含有的蛋氨酸很低,而玉米中蛋氨酸却很高,如果两者之间组合一下,就会产生互补,提高营养价值。
通过上面的实例,在健身锻炼期间调整我们以往的饮食结构,实现食物多样化,粗粮细粮均衡搭配,动物蛋白合理分配到每一餐,适量摄取豆制品,可以很好地提高我们每一餐的营养价值。在这一情况下进行健身锻炼,最终表现出来的结果是健身效果明显提高。
E. 试举例说明蛋白质的生物学功能
蛋白质分子空间结构和功能的关系
蛋白质分子空间结构和其性质及生理功能的关系也十分密切。不同的蛋白质,正因为具有不同的空间结构,因此具有不同的理化性质和生理功能。如指甲和毛发中的角蛋白,分子中含有大量的α-螺旋二级结构,因此性质稳定坚韧又富有弹性,这是和角蛋白的保护功能分不开的;而胶原蛋白的三股π螺旋平行再几股拧成缆绳样胶原微纤维结构,使其性质稳定而具有强大的抗张力作用,因此是组成肌腱、韧带、骨骼和皮肤的主要蛋白质;丝心蛋白正因为分子中富含β-片层结构,因此分子伸展,蚕丝柔软却没有多大的延伸性。事实上不同的酶,催化不同的底物起不同的反应,表现出酶的特异性,也是和不同的酶具有各自不相同且独特的空间结构密切有关。
又如细胞质膜上一些蛋白质是离子通道,就是因为在其多肽链中的一些α-螺旋或β-折叠二级结构中,一侧多由亲水性氨基酸组成,而另一侧却多由疏水性氨基酸组成,因此是具有“两亲性”(amphipathic)的特点,几段α-螺旋或β-折叠的亲水侧之间就构成了离子通道,而其疏水侧,即通过疏水键将离子通道蛋白质固定在细胞质膜上。载脂蛋白也具有两亲性,既能与血浆中脂类结合,又使之溶解在血液中进行脂类的运输。
两亲性使蛋白质间形成二聚体也十分重要。
具有四级结构的蛋白质,尚有重要的别构作用(allosteric effect),又称变构作用。别构作用是指一些生理小分子物质,作用于具有四级结构的蛋白质,与其活性中心外别的部位结合,引起蛋白质亚基间一些副键的改变,使蛋白质分子构象发生轻微变化,包括分子变得疏松或紧密,从而使其生物活性升高或降低的过程。具有四级结构蛋白质的别构作用,其活性得到不返仿断调正,从而使机体适应千变万化的内、外环境,因此推断这是蛋白质进化到具有四级结构的重要生理意义之一。
血红蛋白运氧中也有别构作用:当血红蛋白分子第一个亚基与氧结合后,该亚基构象的轻微改变,可导致4个亚基间盐键的断裂,使亚基间的空间排布和四级结构发生轻微改变,血红蛋白分子从较紧密的T型转变成较松弛的R型构象,从而使血红蛋白其他亚基与氧的结合容易化,产生了正协同作用,呈现出与肌红蛋白不同的“S”形氧解离曲线,完成其更有效的运氧功能(图2-21)。氧对生命十分重要,但氧又难溶于水,生物进化到脊椎动物,产生了血红蛋白与肌红蛋白,尤其是血红蛋白具有四级结构和别构作用,使之能更有效地完成运氧功能。它就像撕一张四联邮票,当撕第一张时较费力,但撕第二、三张时就容易些了,当撕到第四张邮票时几乎可以不费力气一样,即血红蛋白变构到第四个亚基与氧的结合时就更容易了(图2-22)。当然,血红蛋白是由四个亚基聚合而成的蛋白质,在变构中亚基是绝对不能分开的,只是整个构象的改变。
蛋白质在一级结构的基础上可以形成二级、三级或四级结构。不液衡同的蛋白质有不同的空间结构。一级结构是蛋白质空间结构形成的基础。X-射线晶体衍射和核磁共振是测定蛋白质以及其它生物闹世做大分子结构的有效方法。
肽基或肽单元是有极性的,也是一种具刚性的平面。N―Cα和Cα―C单键旋转的角度分别用φ和ψ描述。这两个角旋转的角度决定两个相邻肽基的空间位置。如果这两个旋转角分别相等,则多肽链主链是有规律的构象。在α螺旋和β折叠中,这两个旋转角都是分别相等的。因此,α螺旋和β折叠是有规律的构象。在α螺旋中,每轮卷曲的螺旋包含3.6氨基酸残基,同一肽链上的每个残基的酰胺氢和位于它后面的第4个残基上的羰基氧彼此之间形成氢键。这种氢键大致与螺旋轴平行。β折叠可分为平行式和反平行式两种类型,它们是通过肽链间或肽段间的氢键维系。
蛋白质的二级结构是指多肽链主链在空间中的走向,包括α螺旋、β折叠,它们是构成蛋白质高级结构的基本要素。
蛋白质可分为纤维状蛋白和球状蛋白。纤维状蛋白通常是水不溶性的,在生物体内往往起着结构和支撑的作用;这类蛋白质的多肽链只是沿一维方向折叠。球状蛋白一般都是水溶性的,是生物活性蛋白;它们的结构比起纤维状蛋白来说要复杂得多。α螺旋和β折叠在不同的球状蛋白质中所占的比例是不同的。在球状蛋白质中,β转角、卷曲结构或环结构是它们形成复杂结构不可缺少的。
三级结构主要针对球状蛋白质而言的,是指主链和侧链在空间中的走向。在球状蛋白质中,侧链基团的定位是根据它们的极性安排的。蛋白质特定的空间构象是由氢键、离子键、偶极与偶极间的相互作用、疏水作用等作用力维持的,疏水作用是主要的作用力。有些蛋白质还涉及到二硫键。
在大多数球状蛋白质中,往往可以观察到可明显区分的二级结构组合。这种组合称为超二级结构或基元。基元也许具有结构和功能上的作用。例如二核苷酸结合部位常具有称为Rossmann折叠的βαβαβ组合形式。
分子较大的多肽常折叠成两个或多个球状簇,这种球状簇叫做结构域或域结构(domain)。大多数域结构由100~200个氨基酸残基构成,平均直径约2.5 nm 。一条多肽链在一个域范围内来回折叠,但相邻的域常被一个或两个多肽片段连结。因而域在结构上是独立的、具有小分子球状蛋白质的特性的单位。域结构往往有特殊的功能,例如结合小分子。
蛋白质的折叠是有序的、由疏水作用力推动的的协同过程。伴侣分子在蛋白质的折叠中起着辅助性的作用。蛋白质多肽链在生理条件下折叠成特定的构象是热力学上的一种有利的过程。折叠的天然蛋白质在变性因素影响下,变性失去活性。在某些条件下,变性的蛋白质可能会恢复活性。
寡聚蛋白质是由两个或多个多肽(称为亚基)链装配而成的。在寡聚蛋白质中,亚基在空间中的定位或相互间关系构成了四级结构研究的内容。维持寡聚蛋白质稳定的力同样涉及氢键、离子键、偶极与偶极间的相互作用、疏水作用。
每一种蛋白质都有着特有的生物学功能,这是由它们特定的空间构象决定的。因为它们的特定的结构允许它们结合特定的配体分子,例如,血红蛋白和肌红蛋白与氧的结合、酶和它的底物分子、激素与受体、以及抗体与抗原等
F. 蛋白质的功能有哪些高中生物
1、蛋白质相关概念
1. 氨基酸:氨基酸的结构是这节的一个难点,因为这个牵涉到有机化合物结构式的书写,而这些内容在化学方面还没有介绍,因此这里要注意听老师认真讲解。氨基酸的种类很多,但构成生物体蛋白质的氨基酸只有20种,这20种都有个共同的特定,就是都至少有一个氨基和一个羧基,并且氨基和羧基都连在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R基)。说明一点,大家只需要记住氨基酸的结构通式,会判断就可以,具体氨基酸的结构式不需要掌握。
2. 氨基酸的脱水缩合:这个也是一个难点。脱水缩合是氨基酸相互结合的方式,并且脱水缩合只发生在共同结构的氨基和羧基之间,R基上的氨基和羧基不参与脱水缩合。三肽和三肽以上又叫多肽,也叫肽链,有时还考查到环状肽。肽链不呈直线,也不在同一平面上,因此使得蛋白质具有十分复杂的空间结构。
3. 蛋白质的结构和功能:蛋白质的结构可以分为化学结构和空间结构,化学结构是形成空间结构的基础,空间结构是蛋白质功能的保障。蛋白质的功能有两个大的方面,一是构成细胞和生物体结构的结构蛋白;二是做为细胞和生物体功能物质的功能蛋白,如催化作用、运输作用、免疫作用等等。
2、蛋白质基础知识
1.一个通式:是指组成蛋白质的基本单位氨基酸;氨基酸的通式只有1个,即
(形象记忆:碳周围有四个邻居,三个固定邻居即-H、-COOH、-NH2,一个变动邻居即-R基)。不同的氨基酸分子,具有不同的-R基。
2.两个标准:是指判断组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有2个:一是数量标准,即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH);二是位置标准,即都是一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
3.三个数量关系:是指蛋白质分子合成过程中的3个数量关系(氨基酸数、肽键数或脱水分子数、肽链数),它们的关系为:当m个氨基酸缩合成一条肽链时,脱水分子数为(m-1),形成(m-1)个肽键,即脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-1;当m个氨基酸形成n条肽链时,肽键数=脱水分子数=m-n。
4.四个原因:是指蛋白质分子结构多样性的原因有4个:
①组成蛋白质的氨基酸分子的种类不同;
②组成蛋白质的氨基酸分子的数量成百上千;
③组成蛋白质的氨基酸分子的排列次序变化多端;
④蛋白质分子的空间结构不同。
5.五大功能:是指蛋白质分子主要有5大功能(由分子结构的多样性决定):
①有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质,如人和动物的肌肉主要是蛋白质;
②有些蛋白质有催化作用,如参与生物体各种生命活动的绝大多数酶;
③有些蛋白质有运输作用,如细胞膜上的载体、红细胞中的血红蛋白;
④有些蛋白质有调节作用,如胰岛素和生长激素都是蛋白质,能够调节人体的新陈代谢和生长发育;
⑤有些蛋白质有免疫(包括细胞识别)作用,如动物和人体的抗体能清除外来蛋白质对身体生理功能的干扰,起着免疫作用。
G. 体内蛋白质的生物学功能有哪些
1.是生物体的结构组成物质,如肌肉
2.掌控生物体的新陈代谢,如酶
3.调节生物体的生命活动,如激素
4.免疫作用,如抗体
5.运输作用,如载体蛋白
H. 蛋白质的功能有哪些
(1)动物机体的结构物质 动物体各种组织器官均以蛋白质作为结构物质。蛋白质是动物体内除水分外含量最高的物质,一般可占到动物体固形物的50%左右。某些组织器官如肌肉、肝和脾等蛋白质含量可高达80%以上。各种组织之所以具有特异性的生理功能,主要是因为其器官的蛋白质种类和存在形式不同所致。动物体的妊娠、生长、泌乳、产毛和销睁仔产蛋等生理生化过程均以特定的蛋白质作为物质基础。蛋白质、脂肪和碳水化合物三大营养物质中唯有蛋白质中含有氮,它是动物机体唯一的氮源,是其他营养素无法替代的。
(2)维持正常的新陈代谢 组织细胞通过蛋白质的不断分解与合成进行更新,这是生命的最基本特征。即使是成年动物,在其体蛋白基本恒定的情况下,也需要不断摄入蛋白质,以补充体组织蛋白合成之需。这是因为,组织蛋白在更新过程中分解生成的氨基酸并不能全部用于再合成蛋白质,其中一小部分氨基酸经一系列变化而分解成尿素、尿酸及其他代谢产物而排出体外。据测定,动物体蛋白总量中每天约有0.25%~0.30%进行更新。依此计算,每12~14个月,体组织蛋白即全部更新一次。
(3)动物体内的功能物质 动物机体中许多重要的功能物质,包括催化和调节代谢过程的酶和激素,增强防御机能和提高抗病力的免疫体,以及承担氧运输的载体等,均以蛋亏汪白质为主体构成。此外,动物体内酸碱平衡的维持、水分正常的分布、遗传信息的传递及许多重要物质的转运等,无不与蛋白质有关。
(4)作为能源 虽然蛋白质的主要营养生理功能并非氧化供能,但因动早码物机体在新陈代谢过程中,旧组织要不断破坏分解,在此过程中蛋白质可氧化产生部分能量。另外,动物体所摄食的蛋白质过多或能量不足,蛋白质都可能被氧化释放出能量。这些能量最终均成为机体所需能量的补充来源。除直接氧化供能外,蛋白质还可经脱氨作用将无氮部分转化为体脂肪,作为能源储备以供不时之需。