基因(gene)和蛋白質(protein)的區別

基因與蛋白質

基因和蛋白質雖然有著密切的聯繫，但它們的功能和生理功能有著明顯的區別。基因和蛋白質是人體系統中兩種密切相關的生物材料。基因功能以蛋白質的形式表達。這使得基因和蛋白質之間的聯繫最為緊密。基因和蛋白質都是生命中重要的複合物，在遺傳學上有助於建立基因型和表型之間的關係。這種分子關係可以用單基因/單多肽假說來解釋。弗朗西斯·克里克是第一個描述細胞內信息流的人，這種信息流導致了基因型到表型的轉變。單元中的單向信息流如下所示。

DNA（基因）→RNA→蛋白質

DNA到RNA的步驟稱為轉錄，而RNA到蛋白質的過程稱為翻譯。本文的重點是基因和蛋白質的區別，同時也將考慮基因和蛋白質的功能和生理。

什麼是基因(gene)？

基因被認為是遺傳信息的基本單位。它位於染色體上一個特定的遺傳位點上。位於特定位點的遺傳信息通常被轉錄成單個RNA分子，最終被編碼為特定的蛋白質。這些基因被稱為蛋白質編碼基因。並不是所有從基因轉錄的RNA都被翻譯成蛋白質。這些基因被稱為非編碼基因。對基因的研究叫做遺傳學。在真核生物中，染色體對排列成同源對。位於同一位置或基因座上的同一基因的不同形式稱為等位基因。真核基因比原核基因更為複雜，包含了稱為內含子的干預序列。在基因中發現的其他調控部分稱為外顯子，它構成了mRNA。人類最小的蛋白質編碼基因由大約500個沒有內含子的核苷酸組成，編碼一個組蛋白。人類最大的蛋白質編碼基因含有約250萬個核苷酸，編碼一種叫做肌營養不良蛋白的蛋白質。

細菌DNA轉錄成mRNA，然後翻譯成蛋白質

什麼是蛋白質(protein)？

蛋白質是最具多樣性的生物大分子，具有多種功能，包括酶催化、防禦、運輸、支持、運動、調節和儲存。蛋白質結構是由人體內的特定基因決定的。蛋白質的功能和結構單位是氨基酸。顧名思義，氨基酸由氨基（-NH2）和酸性羧基（-COOH）組成。有20種不同的氨基酸通過肽鍵以不同的順序排列，產生體內所有的蛋白質。由肽鍵連接的氨基酸鏈稱為多肽。

蛋白質的結構或形狀決定其功能。氨基酸序列由蛋白質的一級結構決定。一個蛋白質中的幾個肽基的存在可以導致鄰近氨基酸之間形成氫鍵。這可以改變蛋白質的結構並決定蛋白質的二級結構。三級結構；蛋白質的最終三維形狀由蛋白質中的摺疊和連接決定。蛋白質的四級結構只存在於含有多個多肽的蛋白質中。