關於蛋白質結構和功能的問題

蛋白質是生物體的重要組成部分（結構蛋白），蛋白質的一級結構與蛋白質功能相容統一。

蛋白質空間結構與功能的關係：特定的空間結構是行使生物學功能的基礎。 空間結構決定了蛋白質的生物學功能。

蛋白質是生物體中含量最豐富的生物大分子，約佔人體固體成分的45%，可達到細胞中細胞乾重的70%以上。 某些組織的含量較高，在脾臟、肺和橫紋肌中高達80。

快速更新的組織細胞每天都在不斷更新。 因此，人體每天必須消耗一定量的蛋白質作為組織細胞組成和補充的原料。

蛋白質一級結構與功能的關係：蛋白質一級結構與蛋白質功能相容並統一。 蛋白質空間結構與功能的關係：

特定的空間結構是發揮生物功能的基礎。 空間結構決定了蛋白質的生物學功能。

蛋白質的一級結構與蛋白質功能相容統一，可以從以下幾個方面來解釋：

1）一級結構和分子病害的變異。

蛋白質中的氨基酸序列與生物學功能密切相關，一級結構的變化往往導致蛋白質生物學功能的變化。 例如，鐮狀細胞性貧血是血紅蛋白基因中乙個核苷酸的突變，導致蛋白質分子中鏈第 6 位的谷氨酸被纈氨酸取代。 一級結構的這種細微差別使患者的血紅蛋白分子容易凝固，導致紅細胞變成鐮刀狀，容易破裂而引起貧血，即血紅蛋白的功能發生變化。

2）一級結構和生物進化。

研究發現，同源蛋白中的許多氨基酸是相同的，而其他氨基酸則大不相同。 例如，比較不同生物體中細胞色素C的一級結構，發現與人類的親緣關係越近，氨基酸組成的差異越小，親緣關係的差異越大。

3）蛋白質的活化。

在生物體中，一些蛋白質往往是以前體的形式合成的，只有以某種方式裂解和去除部分肽鏈後，它們才能具有生物活性，例如酶原的活化。

蛋白質的空間結構與功能有著密切的關係，其特定的空間結構是行使生物學功能的基礎。 這種相關性可以用兩種方式來說明。

1）核糖核酸酶的變性和復性及其功能的喪失和恢復。

RNase是由124個氨基酸組成的多肽鏈，含有四對二硫鍵，空間構象為球狀分子。 當天然核糖核酸酶在8mol l尿素中用巰基乙醇處理時，分子內四二硫鍵斷裂，分子變成鬆散的肽鏈，酶活性完全喪失。 然而，在採用透析法除去巰基乙醇和尿素後，酶被氧化並自發摺疊成其原始的天然構象，酶活性恢復。

2）血紅蛋白的變構現象。

血紅蛋白是一種四聚體蛋白，具有在血液中運輸氧氣的氧合功能。 研究發現，脫氧血紅蛋白對氧的親和力低，不易與氧結合。 血紅蛋白分子的乙個亞基一旦與O2結合，就會引起亞基構象的改變，並引起其他三個亞基的構象依次改變，使它們容易與氧結合，說明改變的構象最適合與氧結合。