第二节 蛋白质的分类
自然界中蛋白质种类繁多，分布广泛，可以按不同的方法分类。作为分类的依据主要有：分子化学组成、分子的形状或空间构象、分子的溶解性及功能等。
一、按蛋白质化学组成分类
依据蛋白质分子化学组成主要分为简单蛋白质、结合蛋白质及蛋白质衍生物。下面主要对简单蛋白质及结合蛋白质作介绍：
1.简单蛋白质（simple protein） 简单蛋白质分子组成中，除有氨基酸构成的多肽链成分外，不含任何非肽链成分，此类蛋白质又称为单纯蛋白质。自然界中的许多蛋白质属于此类。这类蛋白质由于只含有α-氨基酸组成的肽链物质，不含其他成分，所以该类蛋白质水解后的最终产物只是α-氨基酸的混合物。简单蛋白质按其溶解性质的不同可分为清蛋白（又称白蛋白）、球蛋白、组蛋白、精蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白以及硬蛋白等。
（1）清蛋白类（albumins）。其相对分子质量较低，易溶于水，溶于稀酸、稀碱和稀无机盐的水溶液，但在50%以上的硫酸铵溶液中开始析出。血液、淋巴、肌肉、蛋清、奶乳以及植物种子中都有大量的清蛋白。
（2）球蛋白类（globulins）。根据在水中溶解度不同，球蛋白包括两类，一类称为优球蛋白（euglobulins），另一类称为拟球蛋白（pseudoglobulins）。前者不溶于水，溶于稀酸、稀碱和稀无机盐的水溶液，但在50%以上硫酸铵溶液中可以析出；后者溶于水，其他性质同优球蛋白。球蛋白存在于肌肉蛋白、溶菌酶和大豆球蛋白中。
（3）组蛋白类（histones）。组蛋白类属于碱性蛋白，在水溶液中呈弱碱性，能溶于水和稀酸溶液，不溶于稀氨水溶液。小牛胸腺蛋白中存在组蛋白。
（4）精蛋白类（protamines）。精蛋白类含碱性氨基酸较多，呈强碱性，相对分子质量较小（小于5000），溶于水和稀酸溶液中，不溶于稀氨水。鱼类成熟的精子细胞中存在精蛋白。
（5）醇溶蛋白类（prolamines）。不溶于水和无水乙醇，但可溶于70%～80%乙醇溶液，也可溶于稀酸和稀碱溶液。此类蛋白质存在于禾本科植物种子中，如小麦醇溶蛋白和玉米醇溶蛋白等。
（6）谷蛋白类（glutelins）。不溶于水和稀盐溶液，易溶于稀酸和稀碱溶液中。此类物质存在于禾本科植物的种子中，如米谷蛋白和麦谷蛋白。
（7）硬蛋白类（scleroproteins）。不溶于水、稀酸和稀碱溶液。软骨、腱、毛发和丝等组织中存在硬蛋白，这类蛋白质是动物作为结缔组织和保护功能的蛋白质，如分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝心蛋白（纤维状蛋白）等。
2.结合蛋白质（conjugated protein） 结合蛋白质的分子组成中除含有肽链成分外，还含有非肽链成分，称为辅基（prosthetic group）或配基（ligand）。依据分子中非肽链辅基的不同，结合蛋白包括糖蛋白（含多糖）、核蛋白（含核酸）、脂蛋白（含脂类）、磷蛋白（含磷酸）、金属蛋白（含金属）及色素蛋白（含色素）等。
（1）糖蛋白类（glycoproteins）。糖蛋白质由简单蛋白质与糖类物质组成，是一类结构非常复杂的结合蛋白质，种类繁多。糖基可以是二糖、低聚糖、多糖。有血型糖蛋白、激素糖蛋白、黏液糖蛋白、细胞膜糖蛋白、外源凝集素等。
（2）核蛋白类（nucleoproteins）。它是一类由简单蛋白质和核酸结合而成的结合蛋白质，存在于一切生物体内。病毒是一类极简单的生物，它们的化学本质就是核蛋白。细胞中核蛋白主要存在于染色体和核糖体中。由于核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两类，因此核蛋白分为DNA-核蛋白和RNA-核蛋白两类。DNA-核蛋白主要存在于细胞核内，RNA-核蛋白主要存在于核糖体中。两类核蛋白的许多理化性质相似，都能被碱性染料染色，且不稳定，在热或碱的作用下易分解为核酸及简单蛋白质。DNA-核蛋白的黏性较强，不溶于等渗食盐溶液（渗透压相等的两种溶液称为等渗溶液；渗透压不同的两种溶液，把渗透压相对高的溶液称为高渗溶液，把渗透压相对低的溶液称为低渗溶液），溶于离子强度极低的盐溶液；RNA-核蛋白能溶于等渗食盐溶液。
组成核蛋白的蛋白质部分主要是组蛋白和精蛋白等碱性蛋白，也有其他蛋白质，如烟草花叶病毒蛋白质，这种蛋白质分子极大，每个分子由2130条肽链组成，每条肽链的相对分子质量达到1.75×104。
（3）脂蛋白类（lipoproteins）。脂蛋白质由简单蛋白质与脂类物质结合而成。脂类包括：中性脂、磷脂和胆固醇等。依据脂蛋白结构可分为：单纯脂蛋白、磷脂蛋白、胆固醇脂蛋白和核脂蛋白等。
（4）磷蛋白类（phosphoproteins）。磷蛋白质由简单蛋白质和磷酸组成（磷酸基与蛋白质中—OH结合成酯），并含有可解离的酸性基团。蛋黄和乳中酪蛋白等中含有磷蛋白。
（5）金属蛋白类（metalloproteins）。金属蛋白质由简单蛋白质和金属离子直接结合，如铁蛋白及含铜、锌等离子的超氧化物歧化酶SOD等。
（6）色素蛋白类（chromoprotein）。色素蛋白质由简单蛋白质与色素物质结合而成。有血红素蛋白、肌红蛋白、叶绿素蛋白、黄素蛋白以及细胞色素等。
简单蛋白质和结合蛋白质类别及化学组成总结见表1-1。
表1-1 蛋白质按化学组成分类
二、按蛋白质分子的形状分类
依据蛋白质分子外形的对称性不同，蛋白质分为球状蛋白质和纤维状蛋白质两大类。
1.球状蛋白质（globular protein） 外形接近球状或椭圆状，其长度与直径之比一般小于10，空间构象比纤维状蛋白复杂。球状蛋白质的溶解性较好，可溶于水或酸、碱、盐溶液中，能形成结晶。这类蛋白质在生物体内起着维护、调节生命活动的功能，生物体内的大多数蛋白质属于此类型，其种类繁多，包括各种酶、激素、血红蛋白、抗体以及植物豆类球蛋白等，它是生物体内最重要的一类蛋白质。
2.纤维状蛋白质（fibrous protein） 分子外形类似纤维状或细棒状，相对分子质量大，分子的对称性很差，结构相对简单。这类蛋白质在生物体内主要起结构作用，大多数纤维状蛋白不溶于水和稀盐酸溶液。但也存在可溶性纤维状蛋白质（如肌肉的结构蛋白和血纤维蛋白原等）。指甲、羽毛、蚕丝、羊毛中含有的角蛋白、丝心蛋白以及胶原蛋白等属于不溶性纤维状蛋白质。
三、按来源分类
1.天然蛋白质 天然蛋白质包括动物蛋白和植物蛋白，如酶、抗体（antibody）、激素、皮肤、肌肉、神经、血液、羊毛、蚕丝、羽毛、蹄、角、病毒、乳品、蛋类中含有的动物蛋白以及各种植物种子蛋白，如大豆蛋白、花生蛋白等。
2.人造（再生）蛋白质 人造（再生）蛋白质是指人类新合成的蛋白质，如新型生物蛋白类药剂、新型酶种。而人造蛋白纤维（如人造大豆蛋白纤维、人造牛奶纤维）属于复合蛋白质材料，它是由蛋白质与其他高分子物复合或交联而成，例如，其与聚丙烯腈复合而成的蛋白纤维称为腈纶基人造蛋白纤维，其与聚乙烯醇复合而成的蛋白纤维称为维纶基人造蛋白纤维。
3.改性蛋白质 改性蛋白质是指通过化学法或酶法等方法对蛋白质进行改性而制得的蛋白质，它属于蛋白质的衍生物。改性蛋白质的结构与性能都发生了改变，从而可获得新用途。
四、按活性分类
1.活性蛋白质（active protein） 活性蛋白质包括在生命运动过程中一切有活性的蛋白质以及它们的前体物质。绝大多数蛋白质属于这种类型，例如，酶、激素、抗体（免疫球蛋白）、运动蛋白、运输和储存蛋白、受体蛋白、毒蛋白和膜蛋白等。
2.非活性蛋白质（passive protein） 不具有明显生物活性的蛋白质为非活性蛋白质，此类蛋白质的主要作用是对生物体起支撑和保护作用，例如，角蛋白、胶原蛋白、硬蛋白、丝心蛋白和弹性蛋白等。
五、按功能分类
蛋白质种类繁多，功能各异。按功能不同，蛋白质可分为：催化类蛋白（生物酶催化剂），运输传递蛋白（血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素C），储存营养蛋白，收缩运动蛋白（肌球蛋白、肌动蛋白、纤毛蛋白），结构蛋白（皮肤中胶原蛋白、角蛋白及骨蛋白等），调节代谢蛋白（激素蛋白），防御疾病蛋白（抗体蛋白），受体蛋白（视网膜上的视色素蛋白、味蕾上的味觉蛋白），病毒蛋白（细菌、毒素等），遗传蛋白（核蛋白）和控制生长的蛋白（组蛋白、阻遏蛋白）等。
这些功能与生命现象紧密相连，所以没有蛋白质就没有生命，种类繁多的蛋白质，造就了蛋白质具有功能性多样化的特点。
六、按营养价值分类
营养学上根据食物蛋白质所含必需氨基酸的种类和数量将食物蛋白质分三类：
1.完全蛋白质 这是一类优质蛋白质。它们含有人体所必需的所有氨基酸（第二章中有介绍）而且数量充足，比例适当。这一类蛋白质不但可以维持人体健康，还可以促进生长发育。奶、蛋、鱼、肉中的蛋白质都属于完全蛋白质。
2.半完全蛋白质 这类蛋白质虽然含有人体所必需的所有氨基酸，但其中某些必需氨基酸的含量很少，不能满足人体生长的需要。它们可以维持人的生命，但不能促进生长发育。例如，一般谷类蛋白质中赖氨酸含量都较少，远不能达到人体正常生长发育所需要的基本量，所以麦胶蛋白、谷蛋白都属于半完全蛋白质，其中赖氨酸称为限制氨基酸。
3.不完全蛋白质 这类蛋白质不能提供人体所需的全部必需氨基酸，单纯靠它们既不能促进生长发育，也不能维持生命。例如：肉皮中的胶原蛋白是一种不完全蛋白质，它缺少人体所必需的色氨酸。
上述蛋白质的分类并不是绝对的，彼此之间是有联系的。例如，组蛋白属于简单蛋白质，若它和DNA结合在一起时，就变成了一种结合蛋白质，称为核蛋白。