球状蛋白和纤维状蛋白的区别

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蛋白质是微分子，在活生物体细胞中执行各种功能。蛋白质由氨基酸构成。蛋白质分子的形状取决于氨基酸在分子中的排列方式。

根据蛋白质分子的总体结构，蛋白质可分为以下两类：

• 球状蛋白
• 纤维状蛋白

阅读本文，进一步了解每种类型以及它们之间的区别。

蛋白质的重要特性

要了解球状蛋白和纤维状蛋白的区别，首先要了解以下特性，这些特性被认为是比较这两种蛋白质的参数：

• 氨基酸序列 - 它是蛋白质中氨基酸的排列顺序。

• 形状 - 蛋白质分子的形状。

• 溶解度 - 蛋白质是否溶于水性环境。

• 温度和pH敏感性 - 由于温度变化，蛋白质的行为是否发生任何变化。

• 结构稳定性 - 蛋白质的结构是否会随着其环境的变化而改变。

什么是球状蛋白？

最常见的蛋白质类型，呈近似球形，称为球状蛋白。它们在自然界中含量丰富。

球状蛋白的功能

蛋白质的形状和功能是相互关联的。蛋白质形状的任何变化都可能导致其功能发生变化。它们充当信使、转运体、激活剂或调节剂。

球状蛋白具有以下功能：

• 酶 - 它们催化细胞中的生物反应。

• 白蛋白 - 用于在创伤期间补充损失的体液或血液，并恢复它们。

• 血红蛋白 - 它将氧气 (O₂) 从肺部输送到血液，并促进二氧化碳 (CO₂) 从血液输送到肺部。

• 铁蛋白 - 它是另一种球状蛋白，可将铁储存在细胞中，有助于使红细胞保持健康。

• 抗体 - 它们激活免疫系统，并负责保持其健康。

• 胰岛素 - 它调节血液中的糖或葡萄糖水平。

还有许多其他球状蛋白，它们对活生物体的正常身体功能至关重要。

球状蛋白的结构

球状蛋白分子具有四个层次的结构：

• 一级结构 - 氨基酸序列

• 二级结构 - 由氨基酸序列形成的螺旋状结构

• 三级结构 - 由氨基酸序列形成的一系列螺旋状结构

• 四级结构 - 由氨基酸序列形成的一系列螺旋状结构的束

由此产生的束就是蛋白质分子。下图描述了两种蛋白质是如何由氨基酸形成的：

如您所见，氨基酸序列是蛋白质结构的基本单位。氨基酸形成肽链，然后肽链缠绕形成球状蛋白分子或纤维状蛋白分子。

什么是纤维状蛋白？

纤维状蛋白是由多条伸长的多肽链平行排列并相互连接形成的。这些蛋白质机械强度高，且不易溶于水。这些蛋白质构成指甲、头发、骨骼、牙齿和软骨的结构。在脊椎动物哺乳动物中，它存在于爪子、毛皮和角中。这些蛋白质具有耐损伤性和自我修复能力。角蛋白、胶原蛋白、肌球蛋白和丝胶蛋白是一些纤维状蛋白的例子。

纤维状蛋白的功能

这些蛋白质的基本功能是结合。例如：

• 角蛋白 - 它形成称为表皮的皮肤外层。它使头发和指甲强韧，并愈合皮肤上的浅表伤口。它可以防止头发和指甲变脆。

• 胶原蛋白 - 它是一种纤维状蛋白，构成体内 35% 的蛋白质。它有助于结合体内的硬组织和软组织，并止住过多的失血。它还可以为皮肤提供弹性，并保持关节和骨骼的健康。

• 肌球蛋白 - 它存在于肌肉中，控制细胞突变以及肌肉收缩和运动。

• 丝胶蛋白 - 这种蛋白质由蚕和蜘蛛产生。与明胶混合后，它可用作丝绸绘画中的粘合剂，使其长时间粘附在工作表面上。

纤维状蛋白的结构

纤维状蛋白分子具有平行排列的细长丝状结构。这些细丝通过一些键紧密地结合在一起。

球状蛋白和纤维状蛋白的区别

以下是球状蛋白和纤维状蛋白之间的一些关键区别：

关键因素	球状蛋白	纤维状蛋白
氨基酸序列	它们具有高度特异性的氨基酸序列。	这些蛋白质具有重复的氨基酸序列。
目标	执行体内几乎所有细胞功能。	为身体部位提供坚固的结构。
温度和pH敏感性	这些蛋白质对温度和pH变化高度敏感。	这些蛋白质对温度和pH变化不太敏感。
形状	蛋白质分子近似为球形或球状。	蛋白质分子呈长丝状，彼此结合在一起。
溶解度	它们溶于水。	它们不溶于水。
结构稳定性	当暴露于环境变化（如热量、pH值变化等）时，其结构不稳定。	其结构大多坚硬，不受环境变化的影响。

结论

蛋白质根据其结构进行分类。球状蛋白和纤维状蛋白对细胞的正常功能都很重要。我们还了解到，它们在某些方面存在明显的差异，例如它们的氨基酸序列、分子形状、水溶性和对环境因素（如体温）的敏感性。