极地生物为何不会结冰—特殊蛋白..PDFVIP

篇名： 極地生物為何不會結冰—特殊蛋白 作者： 古宇超。市立忠明高中。高三五班 指導老師： 陳必榮老師 PDF created with pdfFactory trial version 壹●前言 極地生物為何不會結冰—特殊蛋白 蛋白質是構成生物體重要的成分，可是卻不了解蛋白質的構造，當人到極地去 時，如果穿的衣物不夠保暖，那很快就會被凍僵，但是為什麼生長在極地的生物 卻不會被凍成冰塊呢?水也是構成細胞的主要成分，可是我們都知道水在0℃ 下應該會結成冰，可是為什麼生存在極地的生物卻不會因為細胞結冰而無法運作 導致死亡呢?想必一定是蛋白質在生物體的作用，可是人也有蛋白質，那到底是 哪些蛋白存在極地生物的細胞中呢?使極地生物能生存於極地不被凍死 ，而那些 蛋白質到底對生物有何影響 ，我們就一起來看看這些特殊蛋白質的神秘面紗吧! 貳●正文 一、蛋白質簡介 蛋白質是生物體中最重要的物質，是形成身體各器官及組織的原料 ，也是體內各 種荷爾蒙的主要成分之一 。蛋白質種類極多，但都是由小分子的α-胺基酸聚合 而成。生物體內的蛋白質係由20種不同的氨基酸所組成。不同的胺基酸排列會 構成不同的蛋白質，然而所有的蛋白質都會被身體分解成α-胺基酸才能被吸 收 ，進而組成個體所吸的蛋白質與酵素 。有些胺基酸可以由體內其他胺基酸轉換 而來稱為非必需胺基酸 ，不能由體內轉換得到稱必需胺基酸 。而蛋白質雖然重 要，但如果攝取過量 ，身體為了代謝過量蛋白質，將使肝臟和腎臟不堪負荷而造 成傷害 。蛋白質還能與金屬沉澱 ，所 如果發生重金屬中毒 ，可立即吞下生蛋白 作為解毒劑 。 二 、蛋白質的結構 蛋白質的構造，可以用人 為的方法 ，把它分成四個 層次 ， 方便說明。 1 、一級構造 成蛋白質的胺基酸序列 ，即為其一級構造。 蛋白質一級構造(圖一) 蛋白質的基本骨架是由N-C-C-N-C-C-N-C-C 這樣的重複序列所構成，如何去辨認 出其兩邊端點 、α碳的位置 、如何找出每個胺基酸單位 、找出肽鍵的位置 。每一 個α碳上面 ，都連結有某一胺基酸基團 ，這些側鏈基團的大小、帶電正負、極性 非極性等性質，造成蛋白質的構造形狀 ，也成就了蛋白質的種種生物活性行為。 因此 ，了解二十種胺基酸的構造 、性質，對瞭解蛋白質的功能是極為重要的。 1 PDF created with pdfFactory trial version 2 、二級構造 極地生物為何不會結冰—特殊蛋白 蛋白質因為肽鍵的立體限制而自動褶疊成各種二級構造。 蛋白質的胺基酸長鏈 ，並不是一條隨意飄動的長線 ，因為肽鍵的平面不能任意 轉動 ，使得此一長鏈只能有固定的幾種摺疊法 。因此一級構造的胺基酸鏈 ，就會 捲曲成αhelix, βsheet 及turn 等幾種固定的二級構造，其原因如上 。因為這種摺 疊是如此規律性 ，因此可 預測哪種胺基酸容易形成何種二級構造尤其當數個胺