蛋白質(zhì)基礎(chǔ)知識

1、蛋白質(zhì)1課件內(nèi)容1、定義2、元素組成3、分類4、化學(xué)結(jié)構(gòu)5、體內(nèi)代謝6、功能7、營養(yǎng)學(xué)評價8、常見蛋白質(zhì)21、定義 蛋白質(zhì)是以氨基酸為組成單位的經(jīng)肽鍵連接而成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物高分子。蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，每一條多肽鏈有二十到數(shù)百個氨基酸殘基不等；各種氨基酸殘基按一定的順序排列。 3微量和宏量營養(yǎng)素糖類脂肪蛋白質(zhì)礦物質(zhì)維生素水化學(xué)反應(yīng)物理過程結(jié)構(gòu)成分能 量內(nèi)環(huán)境穩(wěn) 定42、元素組成C：50-55%H：6-8%O：20-23%N：15-18%S：0-4%微量元素：P、Fe、Zn、Cu、I 等53、分類3.1 根據(jù)蛋白質(zhì)的分子組成，蛋白質(zhì)可分為兩類：簡單蛋白質(zhì)：僅含有氨基酸的蛋白質(zhì)；結(jié)合蛋白

2、質(zhì)：由氨基酸和非蛋白質(zhì)成分組成。結(jié)合蛋白質(zhì)中的非蛋白質(zhì)成分稱為輔基。63、分類3.2 根據(jù)溶解度可將簡單蛋白質(zhì)分為：清蛋白（albumin）：如血清清 蛋白。球蛋白（globulin）：如血清球蛋白。 谷蛋白（glutelin）：如米谷蛋白。谷醇溶蛋白（prolamine）如玉米醇溶蛋白。組蛋白（histone）：如小牛胸腺組蛋白。魚精蛋白（protamine）：如鮭精蛋白。硬蛋白（scleroprotein）：如膠原蛋白、角蛋白、絲心蛋白、彈性蛋白等。73、分類3.3 根據(jù)輔基的不同可將結(jié)合蛋白質(zhì)分為：核蛋白：如核糖體蛋白，脂蛋白：如高密度脂蛋白，糖蛋白：如血漿粘蛋白，磷蛋白：如酪蛋白，血紅

3、素蛋白：如血紅蛋白，金屬蛋白：如醇脫氫酶。83、分類3.4 根據(jù)蛋白質(zhì)的空間形狀可分為：纖維蛋白：膠原蛋白、角蛋白、彈性蛋白、絲心蛋白；球蛋白：溶菌酶；混合蛋白：肌動蛋白等。93、分類3.4 根據(jù)蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)分類：活性蛋白質(zhì) 包括生命活動過程中一切有活性的蛋白質(zhì)以及它們的前體分子，絕大多數(shù)蛋白質(zhì)屬于活性蛋白質(zhì)，包括酶、激素蛋白、運(yùn)輸?shù)鞍祝ㄞD(zhuǎn)運(yùn)蛋白）、貯存蛋白、運(yùn)動蛋白、保護(hù)或防御蛋白、受體蛋白、控制生長和分化蛋白、毒蛋白、膜蛋白等。103、分類非活性蛋白質(zhì) 對生物體起支持和保護(hù)作用，主要指硬蛋白包括膠原蛋白、角蛋白、絲蛋白、彈性蛋白等。113、分類3.5 根據(jù)來源可分為：動物中蛋白質(zhì)：如豬

4、肉、魚肉、雞肉、乳植物中蛋白質(zhì)：如大豆、谷物微生物中蛋白質(zhì)：酵母123、分類 3.6 營養(yǎng)學(xué)上根據(jù)食物蛋白質(zhì)所含氨基酸的種類和數(shù)量將食物蛋白質(zhì)分三類：完全蛋白質(zhì)：氨基酸種類齊全，數(shù)量充足，可以維持人體健康，還可以促進(jìn)生長發(fā)育。如乳中的酪蛋白、乳白蛋白、蛋類中卵黃磷蛋白；肉類中的白蛋白和肌蛋白；大豆的大豆蛋白；小麥的麥谷蛋白和玉米中的谷蛋白等。半完全蛋白質(zhì)：氨基酸種類齊全，但其中某些氨基酸的數(shù)量不能滿足人體的需要?？梢跃S持生命，但不能促進(jìn)生長發(fā)育。如小麥中的麥膠蛋白。不完全蛋白質(zhì)：不能提供人體所需的全部必需氨基酸，不能促進(jìn)生長發(fā)育，也不能維持生命。如玉米中的玉米膠蛋白、動物結(jié)締組織、肉皮中的膠質(zhì)

5、蛋白、豌豆中的豆球蛋白134、化學(xué)結(jié)構(gòu)當(dāng)多肽的分子量大到足夠具有一定的空間結(jié)構(gòu)時就稱為蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)與多肽的主要差別：分子量，空間結(jié)構(gòu)一般M1萬，叫蛋白質(zhì)；M1萬，叫多肽。144、化學(xué)結(jié)構(gòu)為了對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)敘述的方便，人為地將蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)分為一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)。 蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)又稱初級結(jié)構(gòu)，二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)、四級結(jié)構(gòu)的三度空間排列稱蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)、高級結(jié)構(gòu)、三維結(jié)構(gòu)或構(gòu)象。154、化學(xué)結(jié)構(gòu)164、化學(xué)結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)的共價連接，即氨基酸順序和二硫鍵位置，主要作用是肽鍵。二級結(jié)構(gòu)指在線性順序中近距離氨基酸殘基的空間關(guān)系。三級結(jié)構(gòu)指線性順序中遠(yuǎn)距離氨基酸殘基通過折疊形

6、成的空間結(jié)構(gòu)。四級結(jié)構(gòu)指由兩條或兩條以上多肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子內(nèi)亞基間的空間關(guān)系。175、代謝蛋白質(zhì)經(jīng)過多種消化酶的作用，分解為多肽和低分子的氨基酸，然后被肝臟處理，一部分隨血液循環(huán)到各個組織器官；一部分參與代謝形成糖或脂類；一部分分解成二氧化碳和水；還有一部分合成一些激素或酶。186、功能6.1 構(gòu)成機(jī)體和生命的重要物質(zhì)基礎(chǔ)人體的所有組織器官都會有蛋白質(zhì)，一般說，蛋白質(zhì)約占人體全部質(zhì)量的18，最重要的還是其與生命現(xiàn)象有關(guān)。蛋白質(zhì)和核酸是生命存在的主要形式。 催化作用調(diào)節(jié)生理機(jī)能氧的運(yùn)輸肌肉收縮支架作用免疫作用遺傳調(diào)控196、功能6.2 建造新組織和修補(bǔ)更新組織食物蛋白質(zhì)最重要的作用是供給人體

7、合成蛋白質(zhì)所需要的氨基酸。體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成與分解之間也存在著動態(tài)平衡。組織細(xì)胞在不斷更新。206、功能6.3 供能盡管蛋白質(zhì)在體內(nèi)的主要功能并非供給能量，但它也是一種能源物質(zhì)。特別在碳水化合物和脂肪供給量不足時，每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化供能約4kcal(17kj)。供能是蛋白質(zhì)的次要作用。人體每天消耗的能量約有14來自蛋白質(zhì)。216、功能6.4 賦予食品重要的功能特性食品應(yīng)有良好的感官性狀。蛋白質(zhì)可賦予食品以重要的功能特性。例如： 蛋白質(zhì)有起泡性，雞蛋清蛋白就具有良好的起泡能力，在食品加工中常被用于糕點(蛋糕)和冰棋淋等的生產(chǎn)，并使之松軟可口。 小麥中的面筋性蛋白質(zhì)(包括麥膠蛋白和谷蛋白)脹潤后在

8、面團(tuán)中形成堅實的面筋網(wǎng)，并具有特殊的教性和延伸性等。它們在食品加工時使面包和餅干具有各種重要、獨(dú)特性質(zhì)。227、營養(yǎng)學(xué)評價人體對蛋白質(zhì)的需要實際上是對氨基酸的需要。機(jī)體在蛋白質(zhì)的代謝過程中，對每種必需氨基酸的需要和利用都處在一定的范圍之內(nèi)。某一種氨基酸過多或過少都會影響另一些氨基酸的利用。所以，為了滿足蛋白質(zhì)合成的要求，各種必需氨基酸之間應(yīng)有一個適宜的比例。這種必需氫基酸之間相互搭配的比例關(guān)系稱為必需氨基酸需要量模式。237、營養(yǎng)學(xué)評價7.1 蛋白質(zhì)的質(zhì)與量評價一種食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，一方面要從“量”的角度即食物中含量的多少，另一方面則要從“質(zhì)的角度即根據(jù)其必需氨基酸的含量及模式來考慮。此外

9、，還應(yīng)考慮機(jī)體對該食物蛋白質(zhì)的消化、吸收、利用的程度。24表1-1 幾種食物和人體蛋白質(zhì)氨基酸模式氨基酸人體全雞蛋牛奶牛肉大豆面粉大米異亮氨酸4.43.23.44.44.33.84.0亮氨酸7.05.16.86.85.76.46.3賴氨酸5.54.15.67.24.91.82.3蛋氨酸半胱氨酸3.53.42.43.21.22.82.3苯丙氨酸酪氨酸6.05.57.36.23.27.23.8蘇氨酸4.52.83.13.62.82.52.9纈氨酸5.03.94.64.63.23.64.8色氨酸1.01.01.01.01.01.01.025表1-2 不同食物的蛋白質(zhì)含量名稱含量(%)畜、禽、魚102

10、0鮮奶1.54.0奶粉2527蛋類1214大豆及豆類2040硬果類1525谷類 610薯類 23蔬菜水果類 1267、營養(yǎng)學(xué)評價7.2 蛋白質(zhì)的消化率食物蛋白質(zhì)的消化率用該蛋白質(zhì)中被消化、吸收的氮量與其蛋白質(zhì)的含氮總量的比值表示。反映蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被分解的程度和消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。食物氮 食物氮糞氮 表觀消化率(%)= 100277、營養(yǎng)學(xué)評價影響蛋白質(zhì)消化率的因素很多。通常，動物性蛋白質(zhì)的消化率比植物性的高。這是因為植物蛋白質(zhì)被纖維素包圍不易被消化酶作用。經(jīng)過加工烹調(diào)后、包裹植物蛋白質(zhì)的纖維素可被去除、破壞或軟化；可以提高其蛋白質(zhì)的消化率。例如食用整粒大豆時，其蛋白質(zhì)消化率僅約

11、60，若將其加工成豆腐，可提高到90。287、營養(yǎng)學(xué)評價7.3 蛋白質(zhì)利用率 蛋白質(zhì)的利用率是指食物蛋白質(zhì)被消化吸收后在體內(nèi)被利用的程度。測定食物蛋白質(zhì)利用率的指標(biāo)和方法很多，現(xiàn)扼要介紹如下:常用指標(biāo)：生物價蛋白質(zhì)凈利用率蛋白質(zhì)功效比值氨基酸評分297、營養(yǎng)學(xué)評價生物價(biological value, BV)是機(jī)體的氮貯留量與氮吸收量之比。尿內(nèi)源氮是機(jī)體在無氮膳食條件下尿中所含有的氮。它們來自體內(nèi)組織蛋白質(zhì)的分解。糞代謝氮是受試者在完全不吃含蛋白質(zhì)食物時糞便中的含氮量。生物價高，表明食物蛋白質(zhì)中氨基酸主要用來合成人體蛋白，極少有過多的氨基酸經(jīng)肝、腎代謝而釋放能量或由尿排出多余的氮。生物價

12、= 氮儲留量氮吸收量100氮吸收量=食物氮（糞氮糞代謝氮）氮儲留量=吸收氮（尿氮尿內(nèi)源氮）30常用食物蛋白質(zhì)的生物學(xué)價值 蛋白質(zhì) 生物學(xué)價值 蛋白質(zhì) 生物學(xué)價值 蛋白質(zhì) 生物學(xué)價值雞蛋黃 96 牛 肉 76 玉 米 60全雞蛋94 白 菜 76 花 生 59牛 奶 90 豬 肉 74 綠 豆 58雞蛋白 83 小 麥 67 小 米 57魚 83 豆 腐 65 生黃豆 57大 米 77 熟黃豆 64 高 粱 56318、常見的蛋白質(zhì)8.1 簡單蛋白質(zhì)清蛋白清蛋白的氨基酸構(gòu)成中，含有豐富的含硫氨基酸，但是幾乎不含甘氨酸殘基。 清蛋白主要來自于蛋類(卵清蛋白)、乳類(乳清蛋白)、小麥(小麥清蛋白)、

13、大麥(大麥清蛋白)及豆類(豆清蛋白)等。328、常見的蛋白質(zhì)乳清蛋白從牛奶中提取出來的蛋白質(zhì)，牛奶中87%是水，13%是固體,其中37%是乳糖，30%是脂肪，27%是乳蛋白，6%是礦物質(zhì)。而乳蛋白中只有20%是乳清蛋白，80%都是酪蛋白。乳清蛋白的功能性成分為 - 乳球蛋白占48% ， - 乳白蛋白占19%左右，牛乳血清白蛋白占5%，免疫球蛋白占8% (均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))，還含有乳鐵蛋白、乳過氧化酶、生長因子和許多生物活性因子及酶。有抗癌、抗氧化、抗菌抗病毒、調(diào)節(jié)免疫、降血脂作用338、常見的蛋白質(zhì)免疫球蛋白牛奶中的免疫球蛋白與人乳免疫球蛋白有相同的特性，也具有抗人類疾病的活性，這些活性有對抗蛋白

14、酶的水解作用, 能夠完整地進(jìn)入近端小腸，起到保護(hù)小腸粘膜的防御功能。348、常見的蛋白質(zhì)牛初乳 牛初乳蛋白質(zhì)具有乳清蛋白含量高, 氨基酸種類齊全、比例適合、人體必需氨基酸含量高,富含活性蛋白類成分免疫因子和促生長因子等特點。具有免疫調(diào)節(jié)、調(diào)整腸道、殺菌、抗病毒、腫瘤細(xì)胞、促進(jìn)生長發(fā)育等作用。358、常見的蛋白質(zhì)谷蛋白在谷蛋白氨基酸構(gòu)成中，含有賴氨酸和色氨酸。主要存在于谷物(谷蛋白)和小麥(小麥谷蛋白)中。368、常見的蛋白質(zhì)膠原蛋白 存在于結(jié)締組織、肌腱、骨骼、軟骨、魚骨等中。在氨基酸構(gòu)成中，甘氨酸、脯氨酸含量高。 增加皮膚組織細(xì)胞的儲水能力,增強(qiáng)和維持肌膚良好的彈性,強(qiáng)化肌膚的韌性,延緩肌體

15、的衰老。還能降低血甘油三酯和膽固醇,用于制作減肥降血脂食品。378、常見的蛋白質(zhì)角蛋白 存在于毛發(fā)、指甲、羽毛、角等中。在氨基酸構(gòu)成中，胱氨酸含量比較高。角蛋白含有大量二硫鍵, 而且蛋白折疊很緊密, 這些結(jié)構(gòu)特征使角蛋白很難被一般的蛋白酶降解。其次, 角蛋白中一些必需氨基酸,如蛋氨酸(Met) 、賴氨酸(Lys) 、組氨酸(His) 和色氨酸(Trp)含量偏低, 這進(jìn)一步降低了羽毛的營養(yǎng)價值。388、常見的蛋白質(zhì)精蛋白以精氨酸為主，其次為賴氨酸和組氨酸。精蛋白為最簡單的蛋白質(zhì)物質(zhì)，僅約含8種氨基酸。大多存在于卵子、精子及脾中。除了作用常用的防腐劑外，還具有很高的營養(yǎng)性和功能性，能降血壓、助呼吸、促消化、抑腫瘤、抗血栓、強(qiáng)化肝功能、抑制血液凝固等。398、常見的蛋白質(zhì)8.2 結(jié)合蛋白質(zhì)脂蛋白：主要存在于細(xì)胞膜中。核蛋白：主要存在于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中。磷蛋白：主要存在于牛乳(酪蛋白)、蛋類(卵黃磷蛋白)中。糖蛋白：糖組分主要為葡萄糖胺、氨基半乳糖胺、半乳糖和甘露糖等。習(xí)慣上，細(xì)致地劃分，一般只是將氨基己糖含量4時的糖蛋白稱為粘蛋白。主要存在于皮膚、軟骨、骨、結(jié)締組織，血液、尿液、胃液和唾液中。色蛋白：有血紅蛋白和肌紅蛋白 (輔基為血紅素，含鐵)，主要存在于血液和肌肉中。408、常見的蛋白質(zhì)糖胺多糖體