Page 36 - 第九版生物化学

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第一章 蛋白质的结枷品功 能 cti,,,21

的重要证据 。 在体内还发现， 2 个或 2 个以上的蛋白质家族之间，其氨基酸序列的相似性并不高，但
含有发挥相似作用的同一模体结构，通常将这些蛋白质家族归类为超家族 (superfamily) 。 这些超家
族成员是由共同祖先进化而来的一大类蛋白质 。

第三节 蛋白质结构与功能的关系

人体的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质存在 。 蛋白质是生命活动的执行者，参与完
成体内的各种生理生化反应 。

一、蛋白质的主要功能

已知有些蛋白质具有多 种 功能，也有些蛋白质功能至今尚未阐明 ， 蛋白质在机体内 儿 乎无处不发
挥各种特有的功能 。

1. 构成细胞和生物体结构 蛋白质是组成人体各种组织、器官、细胞的重要成分 。 人的肌肉、内

脏 、 神经 、 血液、骨骼等，包括皮肤 、 毛发都含有丰富的蛋白质 。 蛋白质是细胞的重要结构组分，如膜蛋
白质、细胞器的组成蛋白质、染色体蛋白质等 。 这些组织细胞每天都在不断 地 更新 。 因 此， 人体必须
每天摄入一 定量的蛋白质，作为构成和补充组织细胞的原料。

2. 物质运输 体内的各种物质主要通过血液进行运输 。 人体不断地将从外界获取的营养物质

和氧气运输到组织细胞，将代谢产生的废物排出体外 。 血 红蛋白可以携带氧气到身体的各个部分，供
组织细胞代谢使用 。 体内有许多营养素必须与某 种 特异的蛋白质结合 ， 将其作为载体才能运转，例 如
血 液中的载脂蛋白不仅运输脂质，还具有调节被运输脂质 代 谢的作用 。 清蛋白能与脂肪酸 、 Ca2?, 胆
红素 、 磺胺等多种物质结合 。 此外，血浆中还有皮质激素传递蛋白 、 运铁蛋白、铜蓝蛋白等 。

3. 催化功能 人体内每时每刻都进行着 化 学反应来实施新陈代谢 。 大 量 的酶类快速精准地催

化化 学反应，所有的生命活动都离不开酶和水的参与，没有酶就没有生命。这些各具特殊功能的酶，
绝大多数是蛋白质 。

4. 信息交流 存在千细 胞 膜上使细胞对外界刺激产生相应的效应的受体是蛋白质 。 信号转导

通路中的衔接蛋白，含有各种能与其他蛋白质结合的结构域，能形成各种信号复合体 。 通过特异性的
蛋白质 －蛋白质相互作用形成蛋白质复合体来激活 下 游信号通路 。

5. 免疫功能 保护机体抵抗相应病原体的感染的抗体、淋巴因子等免疫分子都是蛋白质 。
6. 氧化供能 体内的蛋白质可以彻底氧化分解为水 、 二氧化碳，并释放能 量。 正常膳食情况下，

机体首先利用糖提供能 量。 饥饿时，组织蛋白质分解增 加 ，故氧化 供能是蛋白质的生理 功 能 。

7. 维持机体的酸碱平衡 机体 内 组织细胞 必 须处千合适的酸碱度范围 内 ，才能完成其正常的生

理活动 。 机体的这种维持酸碱平衡的能力是通过肺 、 肾以及 血 液缓冲系统来实现的 。 蛋白质缓冲体
系是血液缓冲系统的重要组成部分，因 此 ，蛋白质在维持机体酸碱平衡方面起着十分重要的作用 。

8. 维持正常的血浆渗透压 血浆胶体渗透压主要由蛋白质分子构成 ， 其中， 血 浆清蛋白分子量

较小，数目较多，决定 血浆胶体渗透压的大 小 。 血 浆渗透 压 能使 血 浆和 组 织之间的 物 质交换保持平
衡，如果血浆蛋白质特别是清蛋白的含 量 降低， 血液内的水分便会过多 地 渗入周围组织，造成临床上
的营养不良性水肿 。

二、蛋白质执行功能的主要方式

（－）蛋白质与小分子相互作用 面@
生物体内众多生命活动是与物质代谢及能量代谢密切相关的 。 细胞在特定时间或环境 下 含有众
多低 分子量代谢物 ， 其 中 包括各种代谢路径的酶催 化底物、抑制剂、 代 谢 中间 物和产物、副产物等小分
子代谢物 。 蛋 白 质通过与 小 分子代谢物的相互作用，参与众多的生命活动过程，如酶的催 化 作用 、 物