生物高考中涉及的蛋白質

摘要：針對高中生物教材（人教版）中分散的蛋白質知識，結合多年的教學實踐，對蛋白質的種類進行了歸納和整理，簡單介紹了其功能，對易混淆的蛋白質進行了分類比較，以期為高考復習提供參考。

關鍵詞：生物；高考；蛋白質；種類

蛋白質是生物體中廣泛存在的一類生物大分子，是生命活動的體現者和承擔者。在高中生物中，蛋白質的知識是新課標人教版生物模塊一《分子與細胞》中的內容，是高考的必考考點，也是高考命題的重要知識。在人教版的生物教材中，許多章節都講述了蛋白質的知識，為了便于高考復習，筆者結合多年的教學實踐，對蛋白質的種類進行了歸納和整理，簡單介紹了其功能，對易混淆的蛋白質進行了分類比較。

一、生物高考中涉及的蛋白質種類和功能

在高中生物教材中，涉及的蛋白質種類比較多，根據生物學功能，生物高考中常出現的蛋白質可分為以下幾種。

1.結構物質

蛋白質是建造和維持生物體的結構，為細胞或組織提供強度和保護，如構成毛發、指甲、角、蹄的角蛋白，肌肉中司運動、調節功能的肌球蛋白、肌鈣蛋白，組成紅細胞的血紅蛋白，病毒的蛋白質外殼，細胞膜、核糖體、染色體的結構分子等。

2.催化作用

酶是由活細胞產生的一類具有催化作用的有機物，絕大多數是蛋白質，少數為RNA。在生物體新陳代謝中酶作為催化劑具有高效性、專一性等特點，主要的酶有催化水解反應的淀粉酶、蛋白酶和核酸酶等，催化氧化還原反應的過氧化氫酶等。

3.運輸作用

蛋白質可以轉運特定的物質，如紅細胞中含Fe2+的血紅蛋白，在氧濃度高的地方與氧結合，在氧濃度低的地方與氧分離，可以在循環系統中運輸氧氣和二氧化碳；細胞膜中的蛋白質，可以形成離子通道，運輸小分子的代謝物或養分。

4.調節作用

蛋白質可以調節其他蛋白質執行其生理功能的能力，這類蛋白質主要是參與體液調節的蛋白類激素，如調節血糖平衡的胰島素和胰高血糖素；促進腎小管和集合管對水分重吸收的抗利尿激素；促進蛋白質合成和骨生長的生長激素；促進腺體（性腺、甲狀腺、腎上腺）生長和發育、調節腺體合成和分泌相應激素的促激素：促進合成和分泌促激素的釋放激素。以甲狀腺為例介紹其調節機理如下：

5.免疫防御作用

在脊椎動物免疫系統中，B淋巴細胞受抗原刺激后分化成漿細胞，漿細胞經復雜的免疫反應而產生的免疫球蛋白或稱抗體，對外來物質具有防御保護和免疫作用。自然生活中蛇毒或蜂毒的溶血蛋白可以起到防衛作用，血液凝固蛋白對血液起到了保護作用，生活在極地的魚類具有抗凍蛋白，在適應環境中起抗凍作用。

6.識別作用

動物和人體細胞膜的外表有一層糖蛋白構成的外被，稱為糖被或糖萼，它是細胞與外界溝通的重要信號分子。如發生受精作用時，精子頂部要與透明帶糖蛋白結構的相互識別；人細胞表面的糖蛋白稱為組織相容性抗原（HLA），在結構上類似于免疫細胞受體抗原，可為免疫系統提供識別標志；紅細胞膜上有一種稱為血型糖蛋白的整合蛋白質，起到血型抗原的作用；興奮在神經元之間傳遞時，要通過神經遞質——乙酰膽堿的介導，乙酰膽堿受體是由5～6亞基組成的糖蛋白；激素調節中，某種激素的靶細胞具有該種激素的專一受體，其受體即是存在于細胞膜上的糖蛋白，如胰島素、腎上腺素、胰高血糖素、甲狀腺素等含氮激素。目前，已分離的受體的化學本質多為結合蛋白質，但受體不一定都是糖蛋白，還有脂蛋白，如脂類在血液中以脂蛋白的形式進行運送，并可與細胞膜上存在的特異受體相結合，被攝取進入細胞內進行代謝。

除此之外，在教材中還有阮病毒、動物細胞間質、抗原、血漿蛋白、紡錘體等，這些也是蛋白質，在高考試題中也有所體現。如朊病毒就是蛋白質病毒，只有蛋白質而沒有核酸的病毒，一般在生物分類中考查與細胞、病毒的結構異同點；在動物細胞培養中，首先要用胰蛋白酶處理組織，使組織分離成單個細胞，根據酶的專一性考查動物細胞間質的本質；抗原除了具有異物性、特異性的特點外，還具有大分子性，因為蛋白質結構較復雜，分子量較大，所以大多數蛋白質都是抗原；還有組成血漿中最主要的固體成分——血漿蛋白；細胞分裂期形成的紡錘體涉及微管蛋白，使細胞具有運動能力等。

二、幾組易混淆的蛋白質

1.與“素”有關的蛋白質

在生物教學中有關“素”的歸納中，化學成分屬于蛋白質的有蛋白類激素、毒素、凝集素、干擾素、白細胞介素、細胞色素C等，其中蛋白類激素，在調節作用中已做闡述和比較，在此處不做分析。凝集素是指一種從各種植物、無脊椎動物和高等動物中提純的糖蛋白或結合糖的蛋白，因其能凝集紅血球，故名凝集素，也屬于抗體；細胞色素C是一種細胞色素氧化酶，由一條大約含有110個氨基酸的多肽鏈組成，是電子傳遞鏈中唯一的外周蛋白，位于線粒體內側外膜；其余的與“素”有關的蛋白質可分為以下兩組。

（1）外毒素、抗毒素和類毒素

外毒素主要成分是蛋白質，是致病細菌合成的一類有毒的次級代謝產物，在細菌生活的過程中釋放到細胞外，在周圍環境中積累，具有抗原性和毒性，在人體免疫學中屬于抗原。抗毒素是一類能中和細菌產生的外毒素的蛋白質，是由效應B細胞產生并分泌的，在人體免疫中抗毒素屬于抗體。類毒素是經過化學藥劑處理后失去毒性的外毒素，屬于抗原，用于預防接種，如注射破傷風類毒素用于預防破傷風。（注：內毒素是革蘭氏陰性細菌細胞壁中的一種成分，叫做脂多糖，不屬于蛋白質。）

（2）干擾素和白細胞介素

干擾素和白細胞介素都屬于淋巴因子，化學本質都是蛋白質。干擾素是效應T細胞產生并釋放的可溶性免疫活性物質，是一種抗病毒的特效藥，幾乎能抵抗所有病毒引起的感染。白細胞介素中的白細胞介素-2的作用可概括“三能”：能誘導人體產生更多的效應T細胞，能增強效應T細胞的殺傷力，能增強其他免疫細胞對靶細胞的殺傷作用。

2.血紅蛋白和血漿蛋白

這兩種蛋白質在內環境穩態的教學中常考，兩者不是同一種物質，血紅蛋白存在于紅細胞內，可以與氧氣結合；而血漿蛋白存在于血漿中，在紅細胞外，是血漿的結構成分之一。兩者的關系是：血漿（內有血漿蛋白）是紅細胞（內含血紅蛋白）的直接內環境（細胞外液）。

參考文獻：

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（作者單位 海南省定安縣定安中學）