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论分泌蛋白和胞内蛋白

2017-08-08  瑛娜
蛋白质是生命活动的主要承担者,是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。蛋白质是细胞中含量最多的一种有机物,蛋白质占人体重量的16.3%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.8kg。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异。根据蛋白质发挥作用的场所不同,可分为分泌蛋白和胞内蛋白,具体论述如下。
  1.分泌蛋白
  有些蛋白质是在细胞内合成后分泌到细胞外起作用的,这类蛋白质叫做分泌蛋白。分泌蛋白是在内质网上的核糖体内合成,而后进入到内质网,在内质网腔内进行初步的加工,如折叠、组装、加上一些糖基团等才能成为比较成熟的蛋白质;然后,由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡,包裹着蛋白质转移到高尔基体,把蛋白质运送到高尔基体腔内后,再做进一步的加工;接着,高尔基体边缘突起,形成小泡,把蛋白质包裹在小泡里,运输到细胞膜,小泡与细胞膜融合,把蛋白质释放到细胞外。当然每一步均需要线粒体提供能量,具体流程图如下。
  进入 囊泡囊泡
   核糖体→内质网 → 高尔基体→细胞膜
  合成↓初加工↓再加工↓分泌↓
  肽链 →较成熟的蛋白质 → 成熟的蛋白质 → 分泌蛋白
  常见的分泌蛋白有各种消化酶﹑抗体、蛋白质类激素和血浆蛋白等。
  消化酶是人体消化器官分泌的消化液中所含有的物质,是一种蛋白质。它可促进食物中糖、脂肪、蛋白质的水解,由大分子物质变为小分子物质,以便被人体吸收利用。例如唾液淀粉酶、麦芽糖酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶、脂肪酶等消化酶都属于分泌蛋白。唾液淀粉酶可以催化淀粉水分解为麦芽糖,麦芽糖在麦芽糖酶的作用下水解为葡萄糖,葡萄糖才可以被吸收进入血液形成血糖。胃蛋白酶和胰蛋白酶能将食物中的蛋白质分解为小的多肽片段,这些多肽片段在小肠内被肠肽酶分解为氨基酸,氨基酸是小分子,可以被吸收进入血液。脂肪在脂肪酶的作用下分解为脂肪酸和甘油,然后才能被吸收进入血液。
  抗体是机体的免疫系统在抗原的刺激下,由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的效应B细胞所产生的,可与相应抗原发生特异性结合。抗体的本质是免疫球蛋白,主要分布在血清中,也分布于组织液及外分泌液中,是一种分泌蛋白。在体液免疫中抗体与抗原(包括外来的和自身的)特异性结合,使抗原失去侵染宿主细胞的能力,从而有效地清除侵入机体内的微生物、寄生虫等异物。
  蛋白质类激素,例如胰岛素﹑胰高血糖素﹑生长激素等也属于分泌蛋白。胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,具有降低血糖浓度的作用,而且是唯一一种能降低血糖的激素,是治疗糖尿病的有效药物,胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的,具有升高血糖浓度的作用。胰岛素和胰高血糖素共同维持血糖浓度的稳定。生长激素是由垂体分泌的,它保证了生物体的正常生长,若缺乏生长激素,人就会得侏儒症。
  血浆蛋白是血浆中最主要的固有成分,是内环境中的重要物质,由于它存在于细胞外液中,所以也是分泌蛋白。血浆蛋白具有储备营养、运输物质、保持血液pH的稳定以及参与机体免疫的功能。
  2.胞内蛋白
  胞内蛋白是合成后在胞内起作用的蛋白分子,与分泌蛋白相对,也就是说它不会被分泌到细胞外去。胞内蛋白是由游离在细胞质基质中的核糖体合成的,一般不需要内质网、高尔基体的作用,多分布在细胞质基质供细胞本身生长所需。常见的胞内蛋白有血红蛋白、呼吸酶、光合酶、DNA聚合酶、各种转氨酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等。
  血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质,它位于红细胞内,是一种胞内蛋白。除了运载氧,血红蛋白还可以与二氧化碳、一氧化碳、氰离子结合,结合的方式也与氧完全一样,所不同的只是结合的牢固程度。一氧化碳、氰离子一旦和血红蛋白结合就很难离开,这就是煤气中毒和氰化物中毒的原理,遇到这种情况可以使用其他与这些物质结合能力更强的物质来解毒,比如一氧化碳中毒可以用静脉注射亚甲基蓝的方法来救治。
  呼吸酶包括有氧呼吸酶和无氧呼吸酶两种,均位于细胞内,属于胞内蛋白。有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,需要细胞质基质中相关酶的催化;有氧呼吸的第二﹑三阶段,发生在线粒体中,需要线粒体内膜上的酶来催化;无氧呼吸,全部发生在细胞质基质中,必须要由细胞质基质中的酶来催化。
  光合酶参与绿色植物的光合作用,它位于叶绿体的基粒和基质中,是一种胞内蛋白,无论是光反应还是暗反应都需要酶的参与。
  DNA聚合酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶都位于细胞核内,都属于胞内蛋白,DNA在DNA解旋酶的作用下两条链解开。当DNA复制时两条链都作为模板,在DNA聚合酶的作用下使脱氧核苷酸连接成链,新合成的子链和原来的母链重新组装成新的DNA分子;当DNA转录时以一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下使核糖核苷酸连接成链,新的RNA分子就此生成了。
  转氨酶是催化氨基酸与酮酸之间氨基转移的一类酶,普遍存在于动物、植物组织和微生物中,心肌、脑、肝、肾等动物组织以及绿豆芽中含量较高,属于胞内蛋白。转氨酶参与氨基酸的分解和合成,氨基酸转氨后生成的酮酸或醛酸可经氧化分解而供能,也可转变成糖类或脂肪酸。相反,酮酸或醛酸也可经转氨酶的作用而生成非必需氨基酸,某些氨基酸之间的互变也有转氨酶参与。肝细胞是转氨酶的主要生存地,当肝细胞发生炎症、中毒、坏死等时会造成肝细胞的受损,转氨酶便会释放到血液里,使血清转氨酶升高,所以通过检查血液中转氨酶的浓度值可判断肝脏是否发生病变。
  总之,通过对分泌蛋白和胞内蛋白的对比分析,我们对蛋白质有了更深层次的了解。无论是分泌蛋白还是胞内蛋白都是非常重要的物质,对人体都发挥着至关重要的作用,只是发挥作用的场所不同而已,只有分泌蛋白和胞内蛋白协同配合,生命活动才能正常进行。
  【责编郭晓莉】

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