生物高考中涉及的蛋白质

摘要：针对高中生物教材（人教版）中分散的蛋白质知识，结合多年的教学实践，对蛋白质的种类进行了归纳和整理，简单介绍了其功能，对易混淆的蛋白质进行了分类比较，以期为高考复习提供参考。

关键词：生物；高考；蛋白质；种类

蛋白质是生物体中广泛存在的一类生物大分子，是生命活动的体现者和承担者。在高中生物中，蛋白质的知识是新课标人教版生物模块一《分子与细胞》中的内容，是高考的必考考点，也是高考命题的重要知识。在人教版的生物教材中，许多章节都讲述了蛋白质的知识，为了便于高考复习，笔者结合多年的教学实践，对蛋白质的种类进行了归纳和整理，简单介绍了其功能，对易混淆的蛋白质进行了分类比较。

一、生物高考中涉及的蛋白质种类和功能

在高中生物教材中，涉及的蛋白质种类比较多，根据生物学功能，生物高考中常出现的蛋白质可分为以下几种。

1.结构物质

蛋白质是建造和维持生物体的结构，为细胞或组织提供强度和保护，如构成毛发、指甲、角、蹄的角蛋白，肌肉中司运动、调节功能的肌球蛋白、肌钙蛋白，组成红细胞的血红蛋白，病毒的蛋白质外壳，细胞膜、核糖体、染色体的结构分子等。

2.催化作用

酶是由活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数为RNA。在生物体新陈代谢中酶作为催化剂具有高效性、专一性等特点，主要的酶有催化水解反应的淀粉酶、蛋白酶和核酸酶等，催化氧化还原反应的过氧化氢酶等。

3.运输作用

蛋白质可以转运特定的物质，如红细胞中含Fe2+的血红蛋白，在氧浓度高的地方与氧结合，在氧浓度低的地方与氧分离，可以在循环系统中运输氧气和二氧化碳；细胞膜中的蛋白质，可以形成离子通道，运输小分子的代谢物或养分。

4.调节作用

蛋白质可以调节其他蛋白质执行其生理功能的能力，这类蛋白质主要是参与体液调节的蛋白类激素，如调节血糖平衡的胰岛素和胰高血糖素；促进肾小管和集合管对水分重吸收的抗利尿激素；促进蛋白质合成和骨生长的生长激素；促进腺体（性腺、甲状腺、肾上腺）生长和发育、调节腺体合成和分泌相应激素的促激素：促进合成和分泌促激素的释放激素。以甲状腺为例介绍其调节机理如下：

5.免疫防御作用

在脊椎动物免疫系统中，B淋巴细胞受抗原刺激后分化成浆细胞，浆细胞经复杂的免疫反应而产生的免疫球蛋白或称抗体，对外来物质具有防御保护和免疫作用。自然生活中蛇毒或蜂毒的溶血蛋白可以起到防卫作用，血液凝固蛋白对血液起到了保护作用，生活在极地的鱼类具有抗冻蛋白，在适应环境中起抗冻作用。

6.识别作用

动物和人体细胞膜的外表有一层糖蛋白构成的外被，称为糖被或糖萼，它是细胞与外界沟通的重要信号分子。如发生受精作用时，顶部要与透明带糖蛋白结构的相互识别；人细胞表面的糖蛋白称为组织相容性抗原（HLA），在结构上类似于免疫细胞受体抗原，可为免疫系统提供识别标志；红细胞膜上有一种称为血型糖蛋白的整合蛋白质，起到血型抗原的作用；兴奋在神经元之间传递时，要通过神经递质——乙酰胆碱的介导，乙酰胆碱受体是由5～6亚基组成的糖蛋白；激素调节中，某种激素的靶细胞具有该种激素的专一受体，其受体即是存在于细胞膜上的糖蛋白，如胰岛素、肾上腺素、胰高血糖素、甲状腺素等含氮激素。目前，已分离的受体的化学本质多为结合蛋白质，但受体不一定都是糖蛋白，还有脂蛋白，如脂类在血液中以脂蛋白的形式进行运送，并可与细胞膜上存在的特异受体相结合，被摄取进入细胞内进行代谢。

除此之外，在教材中还有阮病毒、动物细胞间质、抗原、血浆蛋白、纺锤体等，这些也是蛋白质，在高考试题中也有所体现。如朊病毒就是蛋白质病毒，只有蛋白质而没有核酸的病毒，一般在生物分类中考查与细胞、病毒的结构异同点；在动物细胞培养中，首先要用胰蛋白酶处理组织，使组织分离成单个细胞，根据酶的专一性考查动物细胞间质的本质；抗原除了具有异物性、特异性的特点外，还具有大分子性，因为蛋白质结构较复杂，分子量较大，所以大多数蛋白质都是抗原；还有组成血浆中最主要的固体成分——血浆蛋白；细胞分裂期形成的纺锤体涉及微管蛋白，使细胞具有运动能力等。

二、几组易混淆的蛋白质

1.与“素”有关的蛋白质

在生物教学中有关“素”的归纳中，化学成分属于蛋白质的有蛋白类激素、毒素、凝集素、干扰素、白细胞介素、细胞色素C等，其中蛋白类激素，在调节作用中已做阐述和比较，在此处不做分析。凝集素是指一种从各种植物、无脊椎动物和高等动物中提纯的糖蛋白或结合糖的蛋白，因其能凝集红血球，故名凝集素，也属于抗体；细胞色素C是一种细胞色素氧化酶，由一条大约含有110个氨基酸的多肽链组成，是电子传递链中唯一的外周蛋白，位于线粒体内侧外膜；其余的与“素”有关的蛋白质可分为以下两组。

（1）外毒素、抗毒素和类毒素

外毒素主要成分是蛋白质，是致病细菌合成的一类有毒的次级代谢产物，在细菌生活的过程中释放到细胞外，在周围环境中积累，具有抗原性和毒性，在人体免疫学中属于抗原。抗毒素是一类能中和细菌产生的外毒素的蛋白质，是由效应B细胞产生并分泌的，在人体免疫中抗毒素属于抗体。类毒素是经过化学药剂处理后失去毒性的外毒素，属于抗原，用于预防接种，如注射破伤风类毒素用于预防破伤风。（注：内毒素是革兰氏阴性细菌细胞壁中的一种成分，叫做脂多糖，不属于蛋白质。）

（2）干扰素和白细胞介素

干扰素和白细胞介素都属于淋巴因子，化学本质都是蛋白质。干扰素是效应T细胞产生并释放的可溶性免疫活性物质，是一种抗病毒的特效药，几乎能抵抗所有病毒引起的感染。白细胞介素中的白细胞介素-2的作用可概括“三能”：能诱导人体产生更多的效应T细胞，能增强效应T细胞的杀伤力，能增强其他免疫细胞对靶细胞的杀伤作用。

2.血红蛋白和血浆蛋白

这两种蛋白质在内环境稳态的教学中常考，两者不是同一种物质，血红蛋白存在于红细胞内，可以与氧气结合；而血浆蛋白存在于血浆中，在红细胞外，是血浆的结构成分之一。两者的关系是：血浆（内有血浆蛋白）是红细胞（内含血红蛋白）的直接内环境（细胞外液）。

参考文献：

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（作者单位 海南省定安县定安中学）