提到蛋白質(zhì)，很多人會說，其是組成人體一切細胞、組織的重要成分，而且機體所有重要的組成部分都需要有蛋白質(zhì)的參與。本篇文章中，來自克拉克大學(xué)的研究者Nathan Ahlgren教授解釋了何謂蛋白質(zhì)，其是如何形成的以及蛋白質(zhì)在機體中到底發(fā)揮著哪些重要的功能。

什么是蛋白質(zhì)？

蛋白質(zhì)是所有生命中都存在的基本結(jié)構(gòu)，當(dāng)然其首先是一種分子，蛋白質(zhì)的關(guān)鍵在于其是由更小的組分所組成，這些組分就是氨基酸，我們可以將氨基酸想象成一串不同顏色的珠子，每個串珠代表一種氨基酸，而氨基酸則是由更小的分子組成，其中含有碳、氧、氫，有時還有硫原子。所以蛋白質(zhì)從本質(zhì)上來講是由這些小的氨基酸組成的一串結(jié)構(gòu)，我們可以以任何不同的組合方式將22種不同的氨基酸進行組合，從而產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)。

蛋白質(zhì)通常并不會以串珠的形式存在，其會根據(jù)不同的氨基酸順序和相互作用的方式，折疊成為一種特定的形狀，而這種形狀會影響蛋白質(zhì)在體內(nèi)所發(fā)揮的作用。

氨基酸從何而來？

機體中的氨基酸來自于我們所吃的食物，當(dāng)然我們也會在體內(nèi)制造氨基酸，比如，其它動物也會制造蛋白質(zhì)，而我們會通過攝入這些動物的肉類來獲取蛋白質(zhì)；機體會將這些蛋白質(zhì)鏈分解為單一的氨基酸，隨后將其改造成為我們所需的蛋白質(zhì)，一旦蛋白質(zhì)在消化系統(tǒng)中分解為氨基酸，其就會被帶到細胞中并漂浮在細胞內(nèi)，就好像我們所類比的小珠子一樣，隨后在細胞內(nèi)，機體會將其連接在一起來制造所需要的蛋白質(zhì)；我們能夠制造出機體所需大約一半的氨基酸，其它則可以從食物中獲取。

蛋白質(zhì)在機體中有何作用？

目前科學(xué)家們并不確定，而且大多數(shù)人都同意，機體中大約有2萬種不同的蛋白質(zhì)，有研究表明，甚至還有更多蛋白質(zhì)，其會執(zhí)行多種不同的而功能從而進行機體新陳代謝的轉(zhuǎn)換，并促進細胞維持在一起發(fā)揮作用。蛋白質(zhì)的這些功能可以分為幾大類，首先第一是結(jié)構(gòu)性的，我們的機體是由許多不同的結(jié)構(gòu)組成的，試想一下線狀結(jié)構(gòu)、球狀結(jié)構(gòu)等；其構(gòu)成了將機體連接在一起的物質(zhì)；膠原蛋白是一種特殊蛋白質(zhì)，其構(gòu)成了皮膚、骨骼甚至牙齒等結(jié)構(gòu)；整合素則是一種讓細胞間連接變得更加靈活的特殊蛋白，而頭發(fā)和指甲則是由一種稱之為角蛋白的蛋白質(zhì)組成的。

蛋白質(zhì)扮演的另一個重要角色，就是其會在機體細胞中發(fā)揮特殊的生化反應(yīng)，比如分解脂肪或氨基酸等；研究者表示，某些蛋白質(zhì)會分解機體所攝入的蛋白質(zhì)，甚至這種功能還能通過由胃蛋白酶這樣的蛋白質(zhì)來完成；另外一個例子就是血紅蛋白，即在血液中攜帶氧氣的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)能夠加工信號和信息，比如在細胞中能保持時間的晝夜節(jié)律蛋白等。

為何蛋白質(zhì)常和肌肉及肉類密切相關(guān)？

不同類型的食物含有多種不同的蛋白質(zhì)含量，諸如小麥和大米等植物中的碳水化合物很多，其蛋白質(zhì)含量并不豐富；但一般肉類則蛋白質(zhì)含量較為豐富，人體的肌肉也需要大量的蛋白質(zhì)來制造；所以這就是為何蛋白質(zhì)經(jīng)常與吃肉和構(gòu)建肌肉密切聯(lián)系在一起的原因，但蛋白質(zhì)在機體中的作用或許遠不至此。

參考資料：

【1】Collagen

【2】Integrin

【3】Circadian Clock Proteins

【4】What is a protein？ A biologist explains

by Nathan Ahlgren， The Conversation