大學(xué)生物化學(xué)字

1、生物化學(xué)教案 第一章 緒論一、生物化學(xué)的含義生物化學(xué)是云應(yīng)化學(xué)的理論、方法和技術(shù)研究生物體的化學(xué)組成、化學(xué)變化及其與生理功能相聯(lián)系的一門科學(xué)。 二、生物化學(xué)的內(nèi)容有關(guān)營(yíng)養(yǎng)專業(yè)的生物化學(xué)即不同于以研究生物體的化學(xué)組成、生命物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、生命過(guò)程中物質(zhì)變化和能量變化的規(guī)律，以及一切生命現(xiàn)象的化學(xué)原理為基本內(nèi)容的普通生物化學(xué)，也不同于研究食品的組成、主要結(jié)構(gòu)、特性及其產(chǎn)生的化學(xué)變化為基本內(nèi)容的食品化學(xué)，而是將二者的基本原理有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，應(yīng)由與食品、營(yíng)養(yǎng)的一門交叉學(xué)科。 三、學(xué)習(xí)和研究生物化學(xué)是應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1、注意把握有關(guān)食品生物化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，注意食品的組成、特性、生理功用以及在加工、

2、貯存、代謝構(gòu)成中所發(fā)生的化學(xué)變化。 2、正確處理好理解和記憶的關(guān)系。 3、注意知識(shí)的不斷總結(jié) 4、學(xué)會(huì)自學(xué)第二章 蛋白質(zhì)的化學(xué)第一節(jié) 概述一、蛋白質(zhì)的概念蛋白質(zhì)是由氨基酸構(gòu)成的具有特定空間結(jié)構(gòu)的構(gòu)分子有機(jī)化合物。 二、蛋白質(zhì)的生理功能1、是構(gòu)成組織細(xì)胞的最基本物質(zhì) 蛋白質(zhì)含量占干重45% 2、是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ) a、酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) b、抗體是血清中的r球蛋白c、既有的收縮則是肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白 e、激素也是蛋白質(zhì) 3、供給能量每一克蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化分解提供的能量為417kj第二節(jié) 蛋白質(zhì)的化學(xué)組成一、蛋白質(zhì)的元素組成碳、氫、氧、氮，一些蛋白質(zhì)含有硫；有些含有磷 二、蛋白質(zhì)的基本組成單位

3、氨基酸 （一）蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸 （二）氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 氨基酸天然氨基酸有300多種，但是組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有二十種。 1、及有酸性的羧基（cooh），也有堿性的氨基（nh2），因此氨基酸是兩性電解質(zhì)，在溶液中的帶電情況，隨溶液的ph值而變化。等電點(diǎn)ph=pi時(shí)，氨基酸為中性，最易沉淀，帶電量為0。2、除甘氨酸外，其他氨基酸都有旋光性，蛋白質(zhì)中為l型。3、各種氨基酸的r集團(tuán)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同，他們決定蛋白質(zhì)性質(zhì)。nh2rcooh結(jié)構(gòu)通式4、色澤與狀態(tài)：各種常見(jiàn)氨基酸均為無(wú)色結(jié)晶。5、溶解度：氨基酸一般都溶于水，微溶于醇，不溶于乙醚。所有氨基酸都能溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液中。 6、氨基酸及其某些

4、衍生物具有一定的味感，味感與氨基酸的種類和立體結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來(lái)講，d型氨基酸多數(shù)帶甜味，甜味最強(qiáng)的是d色氨酸，可達(dá)蔗糖的40倍；l型氨基酸具有天、苦、鮮、酸4種不同味感。 （二）氨基酸的分類。1、營(yíng)養(yǎng)學(xué)分類：必需氨基酸和非必需氨基酸，不能在體內(nèi)合成，必須由食物提供的氨基酸成為必需氨基酸。20種氨基酸中只有賴、色、苯丙、甲硫、蘇、亮、異亮、頡氨酸為必需氨基酸，對(duì)于嬰兒，組氨酸也是必須的。 2、根據(jù)r集團(tuán)性質(zhì)分類 中性氨基酸甘氨酸 甘 gly 丙氨酸 丙 ala頡氨酸 頡 val脂肪族氨基酸 亮氨酸 亮 leu 異亮氨酸 異亮 ile絲氨酸 絲 ser含羥基蘇氨酸 蘇 thr半胱氨酸 半 cys含

5、硫基 甲硫氨酸 蛋 met脯氨酸 脯 pro 苯丙氨酸 苯丙 phe芳雜環(huán) 酪氨酸 酪 tyr 色氨酸 色 trp天冬酰胺 asn酰胺 谷酰胺 gln酸性氨基酸：天冬氨酸 天冬 asn 谷氨酸 谷 glu堿性氨基酸：精氨酸 精 arg 組氨酸 組 his 賴氨酸 賴 lys（三）氨基酸的化學(xué)性質(zhì) 1、氨基的反應(yīng)例：與甲醛反應(yīng)（中性ph值條件）nh2rhoh2ccoohnch2ohcooh+2hchor反應(yīng)結(jié)果使其堿性減弱，氨基酸中的羧基就可以和普通脂肪酸一樣解離，充分顯示出它的酸性。在食品檢測(cè)中常用這個(gè)性質(zhì)來(lái)定量測(cè)定食品中的氨基酸含量。如，醬油。 2、羧基的反應(yīng)nh2rcoohrh2cnh2+

6、co2這是食品中胺的主要來(lái)源特別是腐胺、尸胺，使食品腐敗的標(biāo)志。 3、羰氨反應(yīng)（美拉德反應(yīng)）羰氨反應(yīng)制具有羰基的化合物與具有氨基的化合物發(fā)生一吸附在反應(yīng)，最后形成黑色素的過(guò)程。（1）初級(jí)階段還原糖中的羰基原基發(fā)生簡(jiǎn)單的反應(yīng)。n（2）高級(jí)階段初級(jí)產(chǎn)物相互反應(yīng)，使高級(jí)階段的反應(yīng)變得更加復(fù)雜。成立含氮、氧、硫的有香氣的雜環(huán)化合物，使食品又陪烤香和焦香，是主要生香階段。（3）最終階段是主要的生色階段，高級(jí)階段的不飽和羰基化合物等失水，縮合，生成褐色素。含氮化合物的參與，生成黑褐色的含氮色素，食品外表形成一層堅(jiān)硬的外殼。此聚合物的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能使食品的貯存期延長(zhǎng)。 4、成肽反應(yīng)一個(gè)氨基酸分子中的氨基與

7、另一個(gè)氨基酸分子中的羧基脫水縮合，形成的化合物成肽。hoochnh2+hoochnh2hoochhncohch2兩個(gè)氨基酸縮合形成二肽，多個(gè)較多臺(tái)，多肽通常呈線狀。有的低肽分子也有味感在食品中起著風(fēng)味作用。（四）氨基酸的合理營(yíng)養(yǎng)1、各種動(dòng)物的生長(zhǎng)和發(fā)育都需要一定的氨基酸，尤其是必需氨基酸。2、必需氨基酸不但兩要充分，而且互相要有一定的比例。只有當(dāng)食品蛋白質(zhì)中的必需氨基酸的數(shù)量和比例與合成機(jī)體細(xì)胞所需的必需氨基酸的數(shù)量，比例一致時(shí)，才能最大限度的充分利用食品白質(zhì)。氨基酸（蛋白質(zhì)）的合理營(yíng)養(yǎng)，這樣的蛋白質(zhì)稱為完全蛋白質(zhì)。 （五）氨基酸在食品加工的作用調(diào)味劑 營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑 增香作用1、氨基酸的味d色氨

8、酸，甜度強(qiáng)，是有發(fā)展前途的甜味劑。l谷氨酸，主要存在于植物蛋白中，具有酸味和鮮味兩種味，其中以酸味為主。加堿適當(dāng)中和后生成谷氨酸鈉鹽，酸味消失，鮮味增強(qiáng)味精的主要成分。味精+堿性溶液 谷氨酸二鈉（無(wú)鮮味） 味精+高酸度溶液 谷氨酸（鮮味減弱）味精在高于120的溫度下或長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)產(chǎn)生焦谷氨酸鈉，無(wú)鮮味，對(duì)人體有害。 2、風(fēng)味前體物質(zhì)羰氨反應(yīng) 產(chǎn)香、產(chǎn)色氨基酸在加熱、或在細(xì)菌分解下產(chǎn)生某味風(fēng)味物質(zhì)。第三節(jié) 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的功能主要有其結(jié)構(gòu)所決定。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有多層次結(jié)構(gòu)。 一、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)成蛋白質(zhì)的各種氨基酸在多肽鏈中的排列順序，稱為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（primary str

9、ucture）。多肽鏈氨基酸的順序是由基因上的遺傳信息，即dna分子中的核苷酸排列順序所決定。肽鍵與肽鏈：一個(gè)氨基酸的羧基與另一個(gè)氨基酸的氨基脫水縮合形成的共價(jià)鍵（conh）稱為肽鍵，又稱酰胺鍵。氨基酸通過(guò)肽鍵連接起來(lái)的化合物稱為胎。有兩個(gè)氨基酸形成的肽稱為二肽，三個(gè)氨基酸形成的叫三肽，十肽以下稱為寡肽，十肽以上稱為多肽。p.11 牛胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)肽鍵中存在的其他公家間也包括在一級(jí)結(jié)構(gòu)中，這些是半胱氨酸殘基之間的一級(jí)二硫鍵，它們?cè)诓煌嚯逆溨g，或同一條鏈不同部位之間。 二、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu) （一）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈主鏈盤旋、折疊形成的主鏈構(gòu)象。形成蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是基

10、礎(chǔ)是肽鍵平面，肽鍵中的c、o、n、h四個(gè)原子和兩個(gè)碳原子都在同一個(gè)平面上。蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的形成有螺旋、折疊、轉(zhuǎn)角和不規(guī)則卷曲等幾種。維持二級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的化學(xué)鍵是氫鍵。 （二）蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是指整條多肽鏈所有原子的排列方式，包括多肽分子主鏈及側(cè)鏈的構(gòu)象。具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才有生物學(xué)活性。蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)中各種次級(jí)鍵包括 1、氫鍵 2、二硫鍵 3、離子鍵4、疏水基互相作用（疏水鍵） （三）蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是指兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈借次級(jí)鍵（氫鍵、疏水鍵、鹽鍵）結(jié)合而形成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，四級(jí)結(jié)構(gòu)中的每條具有獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱為亞基。第三節(jié) 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)

11、一、蛋白質(zhì)的兩性解離和等電點(diǎn)當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)處于某一ph溶液時(shí)，蛋白質(zhì)分子上正、負(fù)電荷相等，凈電荷為零，蛋白質(zhì)為兼性離子，此時(shí)ph之稱為該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。含堿性氨基酸，pi高；含酸性氨基酸pi低。二、蛋白質(zhì)的高分子性質(zhì)蛋白質(zhì)分子量從一萬(wàn)到十萬(wàn)。蛋白質(zhì)親水膠體溶液的穩(wěn)定是分子表面水化層和電荷層。 三、蛋白質(zhì)的變性與凝固 1、蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)在某些理化因素影響下，其特定空間結(jié)構(gòu)破壞而導(dǎo)致理化性質(zhì)改變和生物活性喪失稱為蛋白質(zhì)的變性。（1）物理因素與變性 熱變性提高溫度對(duì)天然蛋白質(zhì)最重要的影響是促使它們的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。 輻射變性如果射線的能量足夠高，也會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)構(gòu)象的轉(zhuǎn)變。 運(yùn)動(dòng)變性由振動(dòng)、捏合、打擦產(chǎn)生

12、的機(jī)械運(yùn)動(dòng)會(huì)破壞蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，從而使蛋白質(zhì)變性。（例如：打雞蛋）高壓變性高壓變形發(fā)生的原因主要是蛋白質(zhì)的柔性及可壓縮性。 （2）化學(xué)因素與變性 ph值與變性極端ph腫脹、展開 pi 易聚集、沉淀表面活性劑與變性有機(jī)溶質(zhì)與變性 有機(jī)溶質(zhì)（尿素等）誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性 有機(jī)溶劑與變性 大多數(shù)有機(jī)溶劑被認(rèn)為是蛋白質(zhì)的變形劑 金屬離子與變性 2、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì) （1）蛋白質(zhì)膠體溶于水的蛋白質(zhì)能形成穩(wěn)定的親水膠體，統(tǒng)稱為蛋白質(zhì)溶膠。常見(jiàn)的豆?jié){、雞蛋清、牛奶、肉凍蛋白質(zhì)的體積很大，而且由于水化作用是蛋白質(zhì)分子表面帶有水化層，更增大了分子體積，粘度比一般小分子溶液大得多。如果蛋白質(zhì)分子帶有電荷，增加了水化層

13、的厚度，則溶膠粘度變得更大。蛋白質(zhì)溶膠有較大吸附能力。 （2）蛋白質(zhì)凝膠食品中許多蛋白質(zhì)以您膠狀態(tài)存在，如新鮮的魚肉，禽肉、皮、筋、水產(chǎn)動(dòng)物、豆腐制品及面筋制品等，可以看成水分子散在蛋白質(zhì)凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，他們有一定的彈性、韌性和可加工性。（3）溶膠與凝膠的相互關(guān)系蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)常以溶膠和凝膠兩種狀態(tài)存在，入蛋清和蛋白，肉醬內(nèi)的蛋白質(zhì)和肌肉纖維。蛋白質(zhì)溶膠能發(fā)生膠凝作用形成凝膠，形成凝膠的過(guò)程中，蛋白質(zhì)分子的多肽鏈之間各集團(tuán)以副鍵相互交聯(lián)，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，水份充滿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間不析出。氧血液 凝膠 酶鹽豆?jié){ 凝膠四、蛋白質(zhì)的沉淀蛋白質(zhì)分子聚集從溶液中析出的現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的沉淀。 （一）鹽析（不變

14、性）在蛋白質(zhì)溶液中加入高濃度的中性鹽，使蛋白質(zhì)從溶液中析出的現(xiàn)象。鹽濃度稀蛋白質(zhì)溶解度增加（鹽溶）蛋白質(zhì)表面電荷吸附鹽離子之后，增強(qiáng)親水能力。鹽濃度高鹽與蛋白質(zhì)爭(zhēng)奪與水結(jié)合，破壞蛋白質(zhì)的水化層中和蛋白質(zhì)電荷，破壞蛋白質(zhì)電荷層。（二）有機(jī)溶劑沉淀法（變性）乙醇、甲醇、丙酮等能破壞蛋白質(zhì)水化膜是蛋白質(zhì)沉淀。乙醇消毒就是這個(gè)道理。 （三）重金屬鹽沉淀法（變性）重金屬離子如cu2+、hg2+、pb2+、ag+等可以與蛋白質(zhì)結(jié)合形成不溶于水的蛋白質(zhì)沉淀，引起蛋白質(zhì)變性。（在ph>pi時(shí)）（四）生物堿試劑沉淀法生物堿可以蛋白質(zhì)正離子結(jié)合，形成不溶性鹽而沉淀。（ph<pi時(shí)） (

15、五)熱凝固沉淀蛋白質(zhì)受熱變形后，再加少量鹽類或?qū)h值調(diào)至等電點(diǎn)，則很容易沉淀。點(diǎn)入鹽鹵or石膏 豆腐工藝：豆?jié){煮沸點(diǎn)入酸漿或葡萄糖酸內(nèi)酯（調(diào)等電點(diǎn)）五、蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)蛋白質(zhì)分子中，肽鍵及某些氨基酸殘基的化學(xué)基團(tuán)，可與某些化學(xué)試劑反應(yīng)顯色，稱為蛋白質(zhì)顯色反應(yīng)。六、蛋白質(zhì)的水解與分解蛋白質(zhì)在酸、堿、酶的作用下發(fā)生水解作用。水解單純蛋白質(zhì) 氨基酸水解結(jié)合蛋白質(zhì) 氨基酸+非蛋白物質(zhì)（糖、色素、脂肪）產(chǎn)生小分子肽、低肽 低肽增加風(fēng)味過(guò)度加熱產(chǎn)生有害物質(zhì)在腐敗菌作用下分解，產(chǎn)生有害物質(zhì)。第四節(jié) 蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)性質(zhì)1、蛋白質(zhì)的水化性和持水性蛋白質(zhì)的許多功能性質(zhì)，都取決于蛋白質(zhì)和水的作用。 （1）

16、蛋白質(zhì)的水化蛋白質(zhì)在水中存在的方式直接影響著食物的質(zhì)構(gòu)和口感。干燥的蛋白質(zhì)原料并不能直接加工，需先將其水化。蛋白質(zhì)水化過(guò)程。干蛋白質(zhì) 水分子通過(guò)與極性部分結(jié)合而被吸附 多層水吸附液態(tài)水凝聚 溶脹 溶劑分散 溶液溶脹的不溶性離子或塊影響蛋白質(zhì)水化的因素首先是蛋白質(zhì)自身的情況。蛋白質(zhì)比表面積大，表面極性基團(tuán)數(shù)目多，多孔結(jié)構(gòu)都有利于蛋白質(zhì)的水化。環(huán)境因素也會(huì)影響蛋白質(zhì)的水化程度 ph值 溫度 鹽（2）蛋白質(zhì)的持水性蛋白質(zhì)的持水性是指水化了的蛋白質(zhì)膠體牢固縛住水不丟失的能力。肌肉蛋白質(zhì)持水性越好，意味著肌肉中水的含量較高，制作出的食品口感鮮嫩。ph（使肌肉遠(yuǎn)離等電點(diǎn)，經(jīng)過(guò)排酸的肌肉 避免過(guò)度受熱（肌肉

17、表面）2、蛋白質(zhì)的膨潤(rùn)蛋白質(zhì)的膨潤(rùn)是指蛋白質(zhì)吸水后不溶解，在保持水分的同時(shí)賦予制品以強(qiáng)度和粘度的一種重要功能特性。例如：干凝膠形式保存的干明膠、魷魚、海參。 膨潤(rùn)吸水分四個(gè)階段： 吸水水量少，親水基團(tuán)（nh2，cooh?）等吸附的結(jié)合水。 滲透作用進(jìn)入凝膠內(nèi)部的水，這部分是體相水。 干蛋白質(zhì)凝膠的膨潤(rùn)與凝膠干制過(guò)程中蛋白質(zhì)的變性程度有關(guān)。干制脫水，蛋白質(zhì)變性程度越低，發(fā)制時(shí)的膨潤(rùn)速度越快，復(fù)水性越好。真空冷凍干燥得到的干制品對(duì)蛋白質(zhì)的變性作用最低，所以，復(fù)水后產(chǎn)品質(zhì)量最好。蛋白質(zhì)在遠(yuǎn)離其等電點(diǎn)的情況下水化作用較大，所以，許多原料采用堿發(fā)制。堿性蛋白質(zhì)容易產(chǎn)生有毒物質(zhì)，要嚴(yán)格控制，并在發(fā)制完成后

18、漂洗。堿是強(qiáng)的氫鍵斷裂劑，過(guò)度膨潤(rùn)會(huì)導(dǎo)致制品喪失應(yīng)有粘彈性和咀嚼性。第五章 蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)性質(zhì)與食品加工1、蛋白質(zhì)的質(zhì)量蛋白質(zhì)的質(zhì)量主要取決于它的必要的氨基酸的組成和消化率。 主要品種的谷類和豆類的蛋白質(zhì)往往缺乏至少一種必需氨基酸。2、消化率蛋白質(zhì)消化率的定義是人體從食品蛋白質(zhì)吸收的氮占攝入的氮的比例。動(dòng)物性蛋白質(zhì)與植物性蛋白質(zhì)相比具有較高的消化率。一些因素影響著食品蛋白質(zhì)消化率。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 天然蛋白質(zhì)通常比部份變性蛋白質(zhì)難水解完全。抗?fàn)I養(yǎng)因子 多數(shù)植物分離蛋白和濃縮含有胰蛋白酶和胰凝乳蛋白抑制劑，抑制種子蛋白質(zhì)的吸收。結(jié)合 蛋白質(zhì)與多糖及食用纖維相互作用，也會(huì)降低他們的水解速度和徹底性。 加工

19、 蛋白質(zhì)經(jīng)受高溫和堿處理，會(huì)導(dǎo)致包括賴氨酸殘基在內(nèi)的一些氨基酸殘基發(fā)生化學(xué)變化，會(huì)降低蛋白質(zhì)的消化率。3、食品加工對(duì)蛋白質(zhì)功能與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響 熱處理的影響大多數(shù)食品蛋白質(zhì)只在較窄的溫度范圍內(nèi)才表現(xiàn)出生物或功能性質(zhì)。從營(yíng)養(yǎng)學(xué)角度來(lái)看，溫和的熱處理所引起的變化一般是有利的。例如：熱可使酶失活，防止食品、色、味的不利變化。大豆、花生、菜豆等種子和葉片中存在蛋白質(zhì)抑制劑，抑制蛋白質(zhì)水解酶，影響pr的利用率，同時(shí)還可能造成食物中毒。低溫處理的影響延緩微生物生長(zhǎng)，抑制酶活性及化學(xué)反應(yīng)。 a、 冷卻：蛋白質(zhì)穩(wěn)定，微生物也抑制。b、冷凍：肉類冷凍與解凍，組織及細(xì)胞膜破壞，酶被釋放，使蛋白質(zhì)分解，但不會(huì)使蛋白

20、質(zhì)營(yíng)養(yǎng)損失。魚蛋白很不穩(wěn)定，冷凍后，肌球蛋白變性，與肌蛋白反應(yīng)，風(fēng)味破壞。脫水的影響 目的在于保藏 （1）傳統(tǒng)脫水 （2）真空干燥 （3）冷凍干燥 （4）噴霧干燥 （5）薄膜干燥 堿處理的影響會(huì)降低蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，尤其加熱過(guò)程中更嚴(yán)重。但分離、起泡、乳化要靠堿處理。第三章 核酸的化學(xué)核酸是由核苷酸組成的具有復(fù)雜三維空間結(jié)構(gòu)的大分子化合物，是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。 核酸分為兩類，一類是脫氧核糖核酸（dna），主要存在于細(xì)胞核的染色質(zhì)中，另一類是核糖核酸（rna）主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。rna按結(jié)構(gòu)和功能不同又可分為三類：核糖體rna，信使rna和轉(zhuǎn)運(yùn)rna。第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的分子由碳、氫、氧、

21、氮、磷五種元素組成，磷元素在核算中含量恒定。dna平均含磷為99%，rna為9.4%。一、核算的基本組成單位核苷酸（一）核酸是大分子化合物，經(jīng)水解得到他的基本結(jié)構(gòu)單位核苷酸，核苷酸可水解成核苷和磷酸。核苷可水解成戊糖和堿基（嘌呤和嘧啶）。戊糖 核苷核酸核苷酸 堿基 磷酸（二）核苷酸的組成 1、核苷戊糖與堿基縮合形成的化合物稱為核苷。核苷分子中的核戊糖有兩種：核糖和脫氧核糖。為了與堿基中的c相區(qū)別，戊糖的c原子順序加“撇”5hoch2o41325hoch24132（核糖結(jié)構(gòu)式）核苷分子中的堿基分為嘌呤堿和嘧啶堿。嘌呤堿主要有腺嘌呤和鳥嘌呤，嘧啶堿主要有胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶。51347n153

22、4嘌呤 嘧啶2、核苷酸核苷分子中戊糖環(huán)上羥基磷酸酯化，形成核苷酸。5核苷酸為主要存在的。（三）核苷酸的連接方式3,5磷酸二酯鍵rna是核糖核苷酸鏈；dna是脫氧核糖核苷酸鏈。三、體內(nèi)某些重要的核苷酸衍生物凡含有一個(gè)磷酸基的核苷酸統(tǒng)稱為一磷酸核苷。（一）多磷酸核苷5核苷酸的磷酸還能與磷酸結(jié)合而生成二磷酸核苷和三磷酸核苷。如5腺苷酸可再加一個(gè)磷酸生成二磷酸腺苷，再加一個(gè)磷酸為三磷酸腺苷。（adp atp）p27atp在能量貯存、釋放中起重要作用。（二）環(huán)形核苷酸3,5環(huán)腺苷酸、3,5環(huán)鳥苷酸。多種激素是通過(guò)camp、cgmp而發(fā)揮生理作用。第二節(jié) 核酸的分子結(jié)構(gòu)一、dna的分子結(jié)構(gòu)（一）dna分子

23、種核苷酸的排列順序稱為dna的一級(jí)結(jié)構(gòu)。有兩條脫氧核糖核酸鏈組成，兩條鏈反向平行。兩條鏈上的堿基朝內(nèi)，同一水平上的一對(duì)堿基借堿基間形成的氫鍵互相連接，腺嘌呤（a）與胸腺嘌呤（a=t），鳥嘌呤與胞嘧啶（g=c）這是堿基配對(duì)規(guī)律。dna分子中的兩條鏈彼此成為稱為互補(bǔ)鏈，所有dna中磷酸和脫氧核糖的結(jié)構(gòu)是相同的，dna種核苷酸順序可以用堿基順序代表。（二）二級(jí)結(jié)構(gòu)（1）右旋的雙螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋直徑2nm（2）堿基位于中央，相互平行且垂直于長(zhǎng)軸，10個(gè)堿基升一圈。雙螺旋結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，維持穩(wěn)定性的主要事件基之間的堆積力，和氫鍵。（三）三級(jí)結(jié)構(gòu)dna的雙螺旋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步形成的更高級(jí)的結(jié)構(gòu)。原核生物多為

24、閉鏈環(huán)dna真核生物dna三級(jí)結(jié)構(gòu)與pr有關(guān)二、rna的分子結(jié)構(gòu)（一）rna分子也是由3,5磷酸二酯鍵連接形成。一分子rna有一條核糖核苷酸鏈組成。（二）rna分子的鏈可以彎曲折疊，形成局部雙螺旋結(jié)構(gòu)，雙螺旋區(qū)域腺嘌呤與尿嘧啶（au），鳥嘌呤與胞嘧啶（gc），無(wú)法配對(duì)則以螺旋多的突環(huán)形式存在。（三）三級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)指在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步卷曲成為三維空間結(jié)構(gòu)。第三節(jié) 核酸的性質(zhì)一、一般性質(zhì)（一）核酸的分子量大核酸屬于生物大分子物質(zhì)?；铙w中dna多數(shù)為線性分子，分子量很大，其溶液的粘度大。dna相對(duì)分子量，一般在1061012，為白色絮狀物。rna相對(duì)分子量較小，一般在104105，為白色粉

25、末。（二）核酸的兩性電解質(zhì)性質(zhì)磷酸基 兩性堿基 磷酸基的酸性較強(qiáng)，故通常表現(xiàn)為酸性。在電場(chǎng)泳動(dòng)，也可進(jìn)行離子交換。（三）紫外吸收性質(zhì)核苷、核苷酸、dna，rna都有吸收240290nm紫外光的特性。不同堿基的特性不同，在不同的ph、濃度時(shí)吸收值也不同。二、化學(xué)性質(zhì)（一）兩性電離堿基接受質(zhì)子帶正電荷，磷酸基團(tuán)可進(jìn)行酸性離解帶負(fù)電。（二）變色反應(yīng)核酸中含有核糖和磷酸，它們與專一的化學(xué)試劑發(fā)生顏色反應(yīng)。三、核酸的變形、復(fù)性與分子雜交（1）變性核酸分子中雙螺旋區(qū)堿基對(duì)間的氫鍵，受到某種理化因素的作用而破裂變成單鏈的過(guò)程叫核酸的變性。伴隨變性，核酸的紫外吸收值增加，增色效應(yīng)dna的熱變性，不是隨溫度升高

26、逐漸變化，而是在某溫度時(shí)，突然發(fā)生并完成。稱dna的熔點(diǎn)：7080（2）復(fù)性變性dna在適當(dāng)條件下，兩條彼此分開的互補(bǔ)單鏈可以恢復(fù)。復(fù)性后的理化性質(zhì)及生物活性也得到部分或全部恢復(fù)。（和蛋白質(zhì)相同）（3）分子雜交不同來(lái)源的變性dna，若彼此之間有部分互補(bǔ)的核苷酸順序，當(dāng)他們?cè)谕蝗芤褐羞M(jìn)行熱變形并從高溫冷卻時(shí)，可以得到分子間部分配對(duì)的締合雙鍵。不僅dnadna，dnarna，rnarna四、dna，rna的功能（一）dna功能（1）dna分子能自我復(fù)制（2）dna是遺傳基因的載體dna復(fù)制 信使rna（mrna）核糖體rna（rrna 轉(zhuǎn)移rna（trna pr（二）rna的功能（1）rrna使

27、蛋白質(zhì)生物合成的場(chǎng)所（2）trna運(yùn)送氨基酸的作用（3）mrna由dna轉(zhuǎn)錄而合成，長(zhǎng)鏈中有許多“三聯(lián)體”信息密碼，作為pr合成的模版。五、核酸與食品加工常作為食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，成人每天攝入核酸總量不超過(guò)2g。1、改良食品加工的原料2、改良微生物菌種性能3、改良食品加工工藝4、應(yīng)用于生產(chǎn)保健食品有效成分第三章 糖類糖類是自然界中最豐富的有機(jī)物，它為人類的食品提供了某些期望的組織狀態(tài)，如口感和愉快的甜味。更重要的是它為人類提供了主要的膳食熱量他供給人類的熱量占總攝入量的70%80%。第一節(jié) 糖類的分類、結(jié)構(gòu)及存在一、糖類的分類糖類分為單糖、低聚糖和多糖。1、均一多糖和非均一多糖根據(jù)分子組成特點(diǎn)，多

28、糖分為均一多糖和非均一多糖。同多糖是由一種單糖分子結(jié)合形成的高分子化合物，如淀粉、纖維素。雜多糖是由不同單糖或單糖和單糖衍生物結(jié)合形成的高分子化合物，如半纖維素，果膠。2、復(fù)合糖由糖和非糖物質(zhì)結(jié)合成的復(fù)合物。如：糖類與脂類結(jié)合形成糖脂，糖與pr結(jié)合形成糖蛋白。二、糖類物質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)1、單糖分子的主要結(jié)構(gòu)（1）手征性，對(duì)映異構(gòu)手征性c簡(jiǎn)稱手性cebe（2）d型糖和l型糖chohchoohhohch2ohch2oh *為手性c倒數(shù)第二號(hào)c的官能團(tuán)在右側(cè)者為d型，反之為l型。hhohhhohhohch2ohohd葡萄糖（醛型）（3）單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)hho和oh發(fā)生加成反應(yīng)。d葡萄糖科環(huán)化成多種形式的結(jié)

29、構(gòu)。 hohohhch2ohho（五元環(huán)）hhohohohhch2ohhooh（六元環(huán)）半縮醛羥基（c1的羥基）d、l構(gòu)型中決定構(gòu)型的羥基在同側(cè)為型，反之為型。ch2ohhhch2ohhoohohohohhohhohd葡萄糖ch2ohhohch2ohhooohohohhhohhhohhohd葡萄糖2、低聚糖分子的結(jié)構(gòu)在酸性條件下與醇法生反應(yīng)，失水后形成糖苷。ch2ohhhhch2ohh+rohohohhoh+ohohhor+h2oohohr為糖苷配基，r與糖基和氧之間的結(jié)合方式稱為糖苷鍵。 p793、多糖的分子結(jié)構(gòu)多糖有兩種結(jié)構(gòu)，及直鏈多糖和支鏈多糖。 三、糖類在食品中的存在。糖類廣泛存在于天

30、然植物食品中，其中淀粉是人類消費(fèi)的主要食品。多數(shù)天然植物食品，如蔬菜和水果中所含氮糖和低聚糖較少。注意：不同成熟度的同種植物中各類糖含量是不同的。糧食作物一般在成熟后收獲，主要是為了使果實(shí)中的單糖和低聚糖盡可能轉(zhuǎn)化為淀粉。 水果一般在成熟前采摘，是為了在貯藏期間，與后熟有關(guān)的酶促過(guò)程使貯藏淀粉轉(zhuǎn)變成的低聚糖和單糖。第二節(jié) 糖類的性質(zhì)及應(yīng)用一、糖類的物理性質(zhì)及應(yīng)用 1、旋光性通過(guò)光柵后只有一個(gè)振動(dòng)方向的光波叫平面偏振光，簡(jiǎn)稱偏光。偏光前進(jìn)的方向與光波振動(dòng)的方向構(gòu)成的平面叫振動(dòng)面，與振動(dòng)面垂直的平面叫偏振面。物質(zhì)使偏光的偏振面向左或右旋轉(zhuǎn)一定角度的能力，叫物質(zhì)的旋光性。右旋“+”，左旋“一”2、糖

31、的旋光性及應(yīng)用糖分子中都有不對(duì)稱碳原子，因此，其溶液右旋光性，在一定條件下測(cè)定一定濃度糖溶液的旋光性，可計(jì)算比旋光度。根據(jù)糖的比旋光度可鑒別糖的純度。 3、甜度各種單糖和低聚糖都有一定的甜味，而多糖則無(wú)甜味。名稱 相對(duì)甜度 蔗糖 1.00 果糖 1.33 葡萄糖 0.74 木糖 0.40規(guī)定蔗糖溶液的甜度為1，以此為基準(zhǔn)。 3、溶解性、吸濕性與結(jié)晶性單糖易溶于水，低聚糖和多糖有些能溶于水，有些則不溶。蔗糖、麥芽糖、葡聚糖都溶于水，乳糖難溶于水，淀粉不溶于水。凡是能溶于水的糖都有吸濕性，如單糖中的果糖和二糖中的蔗糖都有很高的吸濕性。此外，水溶性很小甚至不溶于水的湯有些也有吸濕性，如淀粉。糖的吸濕

32、性，可使糖從食品中溶解出來(lái)，故含糖多的食品容易潮解。 由于糖的結(jié)晶性，在溫度降低時(shí)，潮解后的糖又結(jié)晶出來(lái)。如柿餅上經(jīng)常出現(xiàn)的“白粉”，就是糖吸濕后又重新析出的結(jié)果。4、滲透壓食糖在糖腌果蔬食品中達(dá)50%左右時(shí)，食糖腌制品具有較高的滲透壓，有效的發(fā)揮著抑制微生物的作用。糖含量高時(shí)甚至可造成微生物的大量失水而死亡。只要糖制品不接觸空氣，不受潮，其含糖量不因襲潮而稀釋，就可以久貯不壞。二、糖類的化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用1、氧化反應(yīng)所有的單糖都是還原糖，易被氧化成酸。以葡萄糖為例，因反應(yīng)條件不同，有三種方式氧化溴水（弱）hooc（choh）4ch2oh葡萄糖酸 cho(choh)4ch2oh hooc（choh

33、）4cooh葡萄糖二酸 hoc(choh)4cooh葡萄糖醛酸2、還原反應(yīng)hhohohhohchohhohhohch2ohhoh2cohhoh2cohohhd葡萄糖 d山梨糖醇山梨醇是一種保濕劑，甜度僅是蔗糖的50%三、多糖 1、淀粉.2、纖維多糖 （1）纖維素纖維素是植物組織中的一種結(jié)構(gòu)性多糖，是組成植物細(xì)胞壁的主要成分，對(duì)細(xì)胞壁的機(jī)械物理性能起著重要的作用。纖維素的性質(zhì)纖維素是白色纖維狀固體，不溶于水。纖維的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但也能水解，不過(guò)水解要高濃度的強(qiáng)酸存在才能進(jìn)行。食草動(dòng)物的消化道理，有一種特殊的微生物能分泌纖維素酶，能使纖維素水解成葡萄糖。纖維素的作用雖然人體的消化器官不能消化纖維素

34、，但膳食中必須要含有適量的纖維素。它有促進(jìn)腸道蠕動(dòng)解除便秘，防止結(jié)腸病變的作用。（2）半纖維素半纖維素是一些與纖維素一起存在于植物細(xì)胞壁中的多糖的總稱。木聚糖是半纖維素類中最豐富的一種。玉米穗軸等原料可制取木糖。（3）膳食纖維膳食纖維并不一定是纖維，它由兩部分組成，一部分是不溶性的植物細(xì)胞壁材料，主要是纖維素與木質(zhì)素，另一部分是非淀粉的水溶性多糖。它們都不能消化。水溶性膳食纖維有生理功能，其它水溶性多糖也有類似功能，其中包括一些親水膠體，如果膠、瓜爾膠以及把纖維素等。每天攝入5g瓜爾膠可以改進(jìn)血糖指數(shù)，降低13%血清膽固醇，但不會(huì)降低高密度膽固醇。3、糖原糖原始動(dòng)物體中的主要多糖。糖原始葡萄糖

35、極容易利用的貯藏形式，它是由葡萄糖殘基組成的非常大的有分支的高分子化合物。糖原的兩個(gè)主要貯藏部位為肝臟和骨骼肌。肝臟中的糖原濃度比肌肉中要高些。但肌肉中的糖原總量比肝臟大。正常人體所含的糖原共400g左右，其中肝糖原用以維持血液中葡萄糖含量的恒定，肌糖原則為肌肉的能量?jī)?chǔ)量形式之一。第五章 脂類、生物膜脂類是生物體所有能溶于有機(jī)溶劑的多種化合物的總稱。食用之類是人類主要的食品之一，它不僅具有重要的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值為人體提供熱量和必需的脂肪酸，而且能改善食品風(fēng)味。第一節(jié) 脂類的分類，存在與生理功能 一、脂類的分類根據(jù)分子組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通常把脂類分為單純酯和類脂。（脂肪、類脂及其衍生物） 脂肪是由一分子甘

36、油和三分子脂肪酸組成的酯。類植主要有磷脂、糖脂、膽固醇酯等。 1、單純脂單純脂類是僅有脂肪酸和醇所組成的酯。 根據(jù)脂肪酸得結(jié)構(gòu)分類 a.飽和脂肪酸分子中碳原子間以單鍵相連接的一元羧酸。天然油脂中的飽和脂肪酸的通式為cnh2no2。從4個(gè)碳至24個(gè)碳原子的脂肪酸常常存在于油脂中，而24個(gè)碳原子以上的則存在于臘中。動(dòng)植物油脂中最常見(jiàn)的飽和脂肪酸有丁、己、辛、癸酸和高級(jí)飽和脂肪酸如十六酸（軟脂酸）與十八酸（硬脂酸）。b.不飽和脂肪酸凡是碳鏈中含有碳碳雙鍵的脂肪酸都稱為不飽和脂肪酸。根據(jù)分子中含雙鍵的數(shù)目又分為一烯酸、二烯酸、多烯酸，個(gè)別有炔酸。脂肪酸分子中雙鍵的數(shù)目越多，其不飽和程度越高。不飽和脂肪

37、酸在一般的植物油脂中也都存在，而且魚油含有多種三烯以上的多烯酸，而陸地動(dòng)物的脂肪中，只含有少量的二烯和多烯脂肪酸。不飽和脂肪酸在常溫下為液體，所以植物油脂在常下也變?yōu)橐后w。含量比飽和脂肪酸多。根據(jù)脂肪酸的營(yíng)養(yǎng)功能分類 a.必需脂肪酸有幾種不飽和脂肪酸是維持人體正常生長(zhǎng)所必需，而體內(nèi)又不能合成的脂肪酸，這些脂肪酸稱為必需脂肪酸。必需脂肪酸有：亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸。其中亞油酸之最主要的必需脂肪酸，必須由食物來(lái)供給。必需脂肪酸最佳來(lái)源是植物油，菜籽油<其他植物油，動(dòng)物油脂<植物油，豬油>羊、牛脂，禽類脂肪（鴨油、雞油）>豬油。肉類中：雞、

38、鴨肉>豬、羊、牛肉，動(dòng)物心肝>肌肉，瘦肉中含量>肥肉 一般認(rèn)為至少必須脂肪酸應(yīng)占每日總熱量供給量的2%，每日需8g左右。 b.其他功能性脂肪酸現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)一些多不飽和脂肪酸對(duì)人體有特殊的功能（雙鍵位置在的三個(gè)第四個(gè)碳原子之間）。發(fā)現(xiàn)最重要的這類脂肪酸是c22:6（dha）和c20:5（epa），都屬于重要功能性物質(zhì)。dha有很好的健腦功能，并對(duì)老年性癡呆癥，異位性皮炎，高血癥有療效。epa能使血小板凝聚能力降低，出血后血液凝固時(shí)間變長(zhǎng)，心肌梗死發(fā)病率降低。提高高密度膽固醇（優(yōu)質(zhì)膽固醇），降低低密度膽固醇（劣質(zhì)膽固醇）的濃度。dha和epa的最主要來(lái)源是深海

39、魚油，如沙丁魚、烏賊、鱈魚。不飽和脂肪酸攝入過(guò)量，會(huì)增加體內(nèi)不飽和游離基團(tuán)的數(shù)目，又導(dǎo)致疾病，特別是腸道腫瘤和乳腺癌的可能。飽和脂肪酸攝入過(guò)量會(huì)增加血脂含量，但對(duì)大腦的發(fā)育起著不可替代的作用，所以長(zhǎng)期攝入不足會(huì)影響大腦發(fā)育。飽和：多不飽和：?jiǎn)尾伙柡?1：1：1（2）油脂的分類 按油脂來(lái)源分類油脂根據(jù)來(lái)源分為植物油脂和動(dòng)物油脂兩大類。根據(jù)油脂在常溫下的狀態(tài)，分為植物油（芝麻油、花生油）和植物脂（可可脂、椰子脂）；動(dòng)物油（魚油）和動(dòng)物脂（豬脂、牛脂、乳脂）。按油脂中亞油酸含量分類 把油脂分為低亞油酸含量油脂（0%15%），棕櫚油、羊、牛脂；中亞油酸含量（15%35%），杏仁油、花生油；高亞油酸含量

40、（35%65%），芝麻油、葵花籽油。根據(jù)油脂的結(jié)構(gòu)分類 a.甘油三酯也叫真脂或中性脂，有三個(gè)脂肪酸分子分別與甘油的三個(gè)純羥基脫水縮合所成的酯。 三脂酰甘油分子，大多數(shù)是兩種或三種不同的脂肪酸參加組成，稱為混合甘油酯，由同一種脂肪酸所成的三酯酰甘油稱為單純甘油酯。b.蠟蠟是由高級(jí)脂肪酸與高級(jí)一元醇所生成的脂類物質(zhì)。蠟在人體內(nèi)部被消化，無(wú)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但對(duì)動(dòng)植物來(lái)說(shuō)，具有一定生理作用。（3）三酯酰甘油（甘油三酯） 化學(xué)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)三酯酰甘油是由一分子甘油和三分子脂肪酸組成的酯。oh2coor1oor2h2or3三酯酰甘油三酯酰甘油可分為單甘油酯和混甘油酯。前者三個(gè)脂肪酸是相同，后者三個(gè)脂肪酸不完全相同。

41、天然多為含有三個(gè)不同脂肪酸的混甘油酯。三酯酰甘油在酸、堿和脂肪酶作用下，均發(fā)生水解，產(chǎn)物為一分子甘油和三分子脂肪酸。如果由氫氧化鈉進(jìn)行水解，產(chǎn)物是甘油和脂肪酸鈉鹽（肥皂）三酯酰甘油的分布脂肪主要分布在皮下、大網(wǎng)膜、腸系膜、內(nèi)臟周圍等脂肪組織中，這些部位稱為脂庫(kù)。成人脂肪占體重1020%，女子稍高。三酯酰甘油的生理功能a. 脂肪在機(jī)體主要用于氧化功能。每氧化1g脂肪釋放能量38.94kj，比等量的糖或蛋白質(zhì)多一倍。b. 脂肪不易導(dǎo)熱，人體皮下脂肪組織可防止熱散失，而保持體溫。c. 內(nèi)臟周圍的脂肪組織可以緩沖機(jī)械性的撞擊而保護(hù)內(nèi)臟免受損傷，在腸道內(nèi)的脂肪可協(xié)助脂溶性維生素的吸收。2、類脂類脂雖然在結(jié)構(gòu)上與單純脂不同，但在物理、化學(xué)性質(zhì)方面與單純脂有著類似之處。類脂分為復(fù)合脂和異戊二脂。（1）復(fù)合脂它是指單純脂與非脂性成分組成的脂類化合物。主要有磷脂和糖脂。 （2）異戊二烯類脂具有異戊二烯或異戊二烯聚合而成的側(cè)鏈的類脂，主要有類胡蘿卜素、固醇和類固醇。 磷脂類磷脂是一類含磷的脂類物質(zhì)。廣泛存在于動(dòng)物的肝、腦、神經(jīng)組織和植物的種子中。磷脂可分為甘油磷脂和鞘磷脂