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2 生命执行者——蛋白质
蛋白质的研究已经有200多年的历史,我们熟悉的蛋白质(protein)一词,是1838年荷兰化学家格利特·马尔德(G.J.Mulder)命名的,由希腊语中“proteios”(主要的、原始的)一词演变而来。
蛋白质是生物体中最丰富的生物大分子,它们不仅存在于各种细胞中,而且还存在于细胞的各个部位。蛋白质具有多样性,在同一个细胞中可含有数千种不同生物功能的蛋白质,在不同细胞中蛋白质的种类和功能又有所差异。在人体中蛋白质的种类大约有30万种,而整个生物界有1010~1012种蛋白质。一个大肠杆菌的蛋白质含量虽然很少,却也含有1000种以上。
蛋白质主要含有碳、氢、氧、氮、硫等元素,生物体内蛋白质重量约占细胞干物质的50%。蛋白质是生物体中最重要的生物大分子,几乎参与了所有的生命活动,是生命活动的物质基础,也是基因信息得以表达的工具。蛋白质以各种不同的形式存在,如:酶、激素、抗体、转运蛋白、抗生素、动植物毒素以及奶、蚕丝、肌肉、毛发、鳞片、角、趾甲、羽毛等。
蛋白质是氨基酸的聚合物,组成蛋白质的氨基酸通常有20种,由于氨基酸在蛋白质中的连接顺序、数目及种类的不同,可以构成大约1012种蛋白质。蛋白质的性质与功能则由所含氨基酸的组成、排列顺序、结构所决定。对蛋白质组成、结构及功能关系的研究,不仅对分子水平上解释生命现象的化学本质具有重要意义,而且对工业、农业、医学和环保等领域的发展也同样具有深远影响。