1. 简述蛋白质有哪些主要生理功能
(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。
2. 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。
3. 蛋白质具有哪些生物学功能
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
4. 试举例说明蛋白质的生物学功能
蛋白质的性质及生物学功能蛋白质是由许多氨基酸分子组成的,分子量很大。所以它有的性质与氨基酸相同,有的性质又与氨基酸不同,如胶体性质、变构作用和变性作用等。(1)胶体性质:蛋白质分子量很大,容易在水中形成胶体粒,具有胶体性质。在水溶液中,蛋白质形成亲水胶体,就是在胶体颗粒之外包含有一层水膜。水膜可以把各个颗粒相互隔开,所以颗粒不会凝聚成块而下沉。(2)变构作用:含2个以上亚基的蛋白质分子,如果其中一个亚基与小分子物质结合,那就不但该亚基的空间结构要发生变化,其他亚基的构象也将发生变化,结果整个蛋白质分子的构象乃至活性均将发生变化,这一现象称为变构或别构作用。例如,某些酶分子可以和它所催化的最终产物结合,引起变构效应,使酶的活力降低,从而起到反馈抑制的效果。(3)变性作用:蛋白质在重金属盐(汞盐、银盐、铜盐等)、酸、碱、乙醛、尿素等的存在下,或是加热至70~100℃,或在X射线、紫外线的作用下,其空间结构发生改变和破坏,从而失去生物学活性,这种现象称为变性。变性过程中不发生肽键断裂和二硫键的破坏,因而不发生一级结构的破坏,而主要发生氢键、疏水键的破坏,使肽链的有序的卷曲、折叠状态变为松散无序。种类繁多的蛋白质具有多种多样的生物学功能,归纳起来主要具有下列5个方面:(1)作为酶,蛋白质具有催化功能。(2)作为结构成分,它规定和维持细胞的构造。(3)作为代谢的调节者(激素或阻遏物),它能协调和指导细胞内的化学过程。(4)作为运输工具,它能在细胞内或者透过细胞膜传递小分子或离子。(5)作为抗体,它起着保护有机体,防御外物入侵的作用。蛋白质是一切生命现象不可缺少的,即使像病毒、类病毒那样以核酸为主体的生物,也必须在它们寄生的活细胞的蛋白质的作用下,才能表现出生命现象。
5. 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。
6. 蛋白质在生物体内有哪些功能
生物体的所有组织器官都会有蛋白质,蛋白质是生命的物质基础。蛋白质是人体的主要“建筑材料”。婴幼儿靠它形成肌肉、血液、骨骼、神经、毛发等;成年人需要它更新组织,修补损伤、老化的机体。没有蛋白质的供给,人就不可能从3~4千克的新生儿长成50~60千克重的成年人,所以说蛋白质是人体生命得以延续的主要物质基础。它在生物体内的功能共有
6
个方面:
◎结构功能与催化调节功能
蛋白质是构成体内各组织的主要成分,蛋白质在人体内的主要功能是构成组织和修补组织。人的大脑、神经、肌肉、内脏、血液、皮肤
乃至指甲、头发等都是以蛋白质为主要成分构成的。人体发育成长后,随着机体内新陈代谢的不断进行,部分蛋白质分解,组织衰老更新以及损伤后的组织修补等都需要不断补充蛋白质。所以,人每天都要补充一定量的蛋白质,以满足身体的正常需要。人体内的化学变化几乎都是在酶的催化下不断进行的。激素对代谢的调节作用也具有重要意义,而酶和激素都直接或间接来自于蛋白质。
◎
防御功能与运动功能
机体抵抗力的强弱,取决于抵抗疾病的抗体的多少,抗体的生成与蛋白质有密切关系。近年来被誉为抑制病毒的法宝和抗癌生力军的干扰素,也是一种复合蛋白质(糖和蛋白质结合而成)。肌肉收缩依赖于肌球蛋白和肌动蛋白,有肌肉收缩才有躯体运动、呼吸、消化及血液循环等生理活动。
◎供给热能与运输和存储功能
人体每日需要的能量,主要来自于糖类及脂肪。当蛋白质的量超过人体的需要,或者饮食中的糖类、脂肪供给不足时,蛋白质亦可作为热量的来源。另外,在人体新陈代谢过程中,被更新的组织蛋白亦可氧化产生热能,供给人体的需要。不论是营养素的吸收、运输和储存以及其他物质的运输和储存,都有特殊蛋白质作为载体。如氧和二氧化碳在血液中的运输、脂类的运输、铁的运输和储存都与蛋白质有密切的关系。
7. 蛋白质的主要功能是什么
蛋白质是什么
蛋白质Proteins这个词第一次出现是在150多年前的希腊,意思就是“非常重要”。
为什么重要呢,是因为:蛋白质是化学结构复杂的一类有机化合物,是一切生命的物质基础。每一种生物,包括动物和植物,身体中的每一个细胞都由蛋白质构成。机体的新陈代谢和生理功能都依赖蛋白质的不同形式得以正常运行。
二、蛋白质的功能
蛋白质在我们体内的主要功能是:
1. 免疫系统的构建
蛋白质是构成机体免疫防御功能的物质基础,与免疫系统的组织发生、器官发育有着密切关系。各种免疫细胞的生成以及抗体的合成都需要蛋白质和氨基酸为原料或参与其过程。如果蛋白质摄入不足、免疫系统不够强大,外源病毒、细菌就容易入侵人体从而患病了。
2. 维持正常的新陈代谢
人体的细胞、组织是会代谢更新的。例如,人的皮肤每28天会更新一次,皮肤细胞从最下层基底层开始不断往上增长,不停堆积,生成角质。长成角质层需要的时间是14天,成为角质层后到脱落的时间也是14天。如果蛋白质缺乏,细胞组织不能及时的分化代谢,皮肤就会变得暗黄、无光泽。
3.提供特殊氨基酸
蛋白质的基本组成单位是氨基酸,与人体有关的氨基酸有20多种,其中有8种是人体不能合成的,必须从含有蛋白质的食物中摄取,被称之为必需氨基酸。
8. 蛋白质的主要作用有哪些
机体组织细胞成分主要为蛋白质,体液也含蛋白质。蛋白质的营养作用在于它的各种氨基酸。组成食物蛋白质的氨基酸有20余种,其中有数种不能在人体与动物体内合成,而必须获自食物,这些氨基酸被称为“必需氨基酸”,即蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和异亮氨酸。此外,幼儿生长还需组氨酸,禽类如鸡还需精氨酸和甘氨酸。除这些必需氨基酸以外的其他氨基酸,因为都能在机体内合成,故被称为“非必需氨基酸”。
各种蛋白质的氨基酸种类与含量是不相同的。有的蛋白质缺少某种必需氨基酸,如明胶蛋白不含色氨酸,玉米胶蛋白不含赖氨酸。因此,评价一种食物蛋白质的营养价值,主要应视其所含的各种必需氨基酸量是否能满足机体的需要。不足时,机体就不能有效地合成蛋白质,其他种氨基酸只能经脱氨代谢,生成糖(糖原异生)和作为燃料供给热能。由此可知,食物蛋白质的氨基酸模式是决定其质的优或劣的关键。现在国际上以全鸡蛋的必需氨基酸模式,或人乳中必需氨基酸模式,或根据人体所必需的氨基酸量提出的假设模式,作为评价食物蛋白质营养价值的标准。这就是所谓蛋白质营养价值的评价法。另外,还有生物评价法,是根据食物蛋白质在机体内的利用率作出营养评价。常用的有“蛋白质生理价值”(为体内存留氮量与吸收氮量的百分比)、“净蛋白质利用率”(为体内存留氮量与摄入氮量的百分比)、或“蛋白质效能比值”(为摄入每克蛋白质的体重增加量)。
9. 试述蛋白质的生物学功能
蛋白质具有多种多样的生物学功能,归纳起来主要具有下列
5
个方面:
(
1
)作为酶,
蛋白质具有催化功能。
(
2
)作为结构成分,它规定和维持细胞的构造。
(
3
)作为代谢的调
节者(激素或阻遏物)
,它能协调和指导细胞内的化学过程。
(
4
)作为运输工具,它能在细
胞内或者透过细胞膜传递小分子或离子。
(
5
)作为抗体,它起着保护有机体,防御外物入
侵的作用。
蛋白质是一切生命现象不可缺少的,
即使像病毒、
类病毒那样以核酸为主体的生
物,也必须在它们寄生的活细胞的蛋白质的作用下,才能表现出生命现象。