蛋白质基础知识

1、蛋白质基础知识第1页内容1、定义2、元素组成3、分类4、化学结构5、体内代谢6、功效7、营养学评价8、常见蛋白质第2页1、定义 蛋白质是以氨基酸为组成单位经肽键连接而成结构复杂生物高分子。蛋白质基本组成单位是氨基酸，每一条多肽链有二十到数百个氨基酸残基不等；各种氨基酸残基按一定次序排列。 第3页微量和宏量营养素糖类脂肪蛋白质矿物质维生素水化学反应物理过程结组成份能 量内环境稳 定第4页2、元素组成C：50-55%H：6-8%O：20-23%N：15-18%S：0-4%微量元素：P、Fe、Zn、Cu、I 等第5页3、分类3.1 依据蛋白质分子组成，蛋白质可分为两类：简单蛋白质：仅含有氨基酸蛋白质

2、；结合蛋白质：由氨基酸和非蛋白质成份组成。结合蛋白质中非蛋白质成份称为辅基。第6页3、分类3.2 依据溶解度可将简单蛋白质分为：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。组蛋白（histone）：如小牛胸腺组蛋白。鱼精蛋白（protamine）：如鲑精蛋白。硬蛋白（scleroprotein）：如胶原蛋白、角蛋白、丝心蛋白、弹性蛋白等。第7页3、分类3.3 依据辅基不一样可将结合蛋白质分为：核蛋白：如核糖体蛋白，脂蛋白：如高密度脂蛋白，糖蛋白：如血浆粘蛋白，磷蛋白

3、：如酪蛋白，血红素蛋白：如血红蛋白，金属蛋白：如醇脱氢酶。第8页3、分类3.4 依据蛋白质空间形状可分为：纤维蛋白：胶原蛋白、角蛋白、弹性蛋白、丝心蛋白；球蛋白：溶菌酶；混合蛋白：肌动蛋白等。第9页3、分类3.4 依据蛋白质功效性质分类：活性蛋白质 包含生命活动过程中一切有活性蛋白质以及它们前体分子，绝大多数蛋白质属于活性蛋白质，包含酶、激素蛋白、运输蛋白（转运蛋白）、贮存蛋白、运动蛋白、保护或防御蛋白、受体蛋白、控制生长和分化蛋白、毒蛋白、膜蛋白等。第10页3、分类非活性蛋白质 对生物体起支持和保护作用，主要指硬蛋白包含胶原蛋白、角蛋白、丝蛋白、弹性蛋白等。第11页3、分类3.5 依据起源可

4、分为：动物中蛋白质：如猪肉、鱼肉、鸡肉、乳植物中蛋白质：如大豆、谷物微生物中蛋白质：酵母第12页3、分类 3.6 营养学上依据食物蛋白质所含氨基酸种类和数量将食物蛋白质分三类：完全蛋白质：氨基酸种类齐全，数量充分，能够维持人体健康，还能够促进生长发育。如乳中酪蛋白、乳白蛋白、蛋类中卵黄磷蛋白；肉类中白蛋白和肌蛋白；大豆大豆蛋白；小麦麦谷蛋白和玉米中谷蛋白等。半完全蛋白质：氨基酸种类齐全，但其中一些氨基酸数量不能满足人体需要。能够维持生命，但不能促进生长发育。如小麦中麦胶蛋白。不完全蛋白质：不能提供人体所需全部必需氨基酸，不能促进生长发育，也不能维持生命。如玉米中玉米胶蛋白、动物结缔组织、肉皮中

5、胶质蛋白、豌豆中豆球蛋白第13页4、化学结构当多肽分子量大到足够含有一定空间结构时就称为蛋白质。蛋白质与多肽主要差异：分子量，空间结构普通M1万，叫蛋白质；M1万，叫多肽。第14页4、化学结构为了对蛋白质结构叙述方便，人为地将蛋白质结构分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。 蛋白质一级结构又称初级结构，二级结构、三级结构、四级结构三度空间排列称蛋白质空间结构、高级结构、三维结构或构象。第15页4、化学结构第16页4、化学结构一级结构是指蛋白质共价连接，即氨基酸次序和二硫键位置，主要作用是肽键。二级结构指在线性次序中近距离氨基酸残基空间关系。三级结构指线性次序中远距离氨基酸残基经过折叠形成

6、空间结构。四级结构指由两条或两条以上多肽链组成蛋白质分子内亚基间空间关系。第17页5、代谢蛋白质经过各种消化酶作用，分解为多肽和低分子氨基酸，然后被肝脏处理，一部分随血液循环到各个组织器官；一部分参加代谢形成糖或脂类；一部分分解成二氧化碳和水；还有一部分合成一些激素或酶。第18页6、功效6.1 组成机体和生命主要物质基础人体全部组织器官都会有蛋白质，普通说，蛋白质约占人体全部质量18，最主要还是其与生命现象相关。蛋白质和核酸是生命存在主要形式。 催化作用调整生理机能氧运输肌肉收缩支架作用免疫作用遗传调控第19页6、功效6.2 建造新组织和修补更新组织食物蛋白质最主要作用是供给人体合成蛋白质所需

7、要氨基酸。体内蛋白质合成与分解之间也存在着动态平衡。组织细胞在不停更新。第20页6、功效6.3 供能尽管蛋白质在体内主要功效并非供给能量，但它也是一个能源物质。尤其在碳水化合物和脂肪供给量不足时，每克蛋白质在体内氧化供能约4kcal(17kj)。供能是蛋白质次要作用。人体天天消耗能量约有14来自蛋白质。第21页6、功效6.4 赋予食品主要功效特征食品应有良好感官性状。蛋白质可赋予食品以主要功效特征。比如： 蛋白质有起泡性，鸡蛋清蛋白就含有良好起泡能力，在食品加工中常被用于糕点(蛋糕)和冰棋淋等生产，并使之松软可口。 小麦中面筋性蛋白质(包含麦胶蛋白和谷蛋白)胀润后在面团中形成坚实面筋网，并含有

8、特殊教性和延伸性等。它们在食品加工时使面包和饼干含有各种主要、独特征质。第22页7、营养学评价人体对蛋白质需要实际上是对氨基酸需要。机体在蛋白质代谢过程中，对每种必需氨基酸需要和利用都处于一定范围之内。某一个氨基酸过多或过少都会影响另一些氨基酸利用。所以，为了满足蛋白质合成要求，各种必需氨基酸之间应有一个适宜百分比。这种必需氢基酸之间相互搭配百分比关系称为必需氨基酸需要量模式。第23页7、营养学评价7.1 蛋白质质与量评价一种食物蛋白质营养价值，一方面要从“量”角度即食物中含量多少，其次则要从“质角度即根据其必需氨基酸含量及模式来考虑。此外，还应考虑机体对该食物蛋白质消化、吸收、利用程度。第2

9、4页表1-1 几个食物和人体蛋白质氨基酸模式氨基酸人体全鸡蛋牛奶牛肉大豆面粉大米异亮氨酸4.43.23.44.44.33.84.0亮氨酸7.05.16.86.85.76.46.3赖氨酸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苏氨酸4.52.83.13.62.82.52.9缬氨酸5.03.94.64.63.23.64.8色氨酸1.01.01.01.01.01.01.0第25页表1-2 不一样食物蛋白质含量名称含量(%)畜、禽、鱼1020鲜奶1.54.0奶粉2527蛋类1214大豆及豆

10、类2040硬果类1525谷类 610薯类 23蔬菜水果类 1第26页7、营养学评价7.2 蛋白质消化率食物蛋白质消化率用该蛋白质中被消化、吸收氮量与其蛋白质含氮总量比值表示。反应蛋白质在消化道内被分解程度和消化后氨基酸和肽被吸收程度。食物氮 食物氮粪氮 表观消化率(%)= 100第27页7、营养学评价影响蛋白质消化率原因很多。通常，动物性蛋白质消化率比植物性高。这是因为植物蛋白质被纤维素包围不易被消化酶作用。经过加工烹调后、包裹植物蛋白质纤维素可被去除、破坏或软化；能够提升其蛋白质消化率。比如食用整粒大豆时，其蛋白质消化率仅约60，若将其加工成豆腐，可提升到90。第28页7、营养学评价7.3

11、蛋白质利用率 蛋白质利用率是指食物蛋白质被消化吸收后在体内被利用程度。测定食物蛋白质利用率指标和方法很多，现扼要介绍以下:惯用指标：生物价蛋白质净利用率蛋白质功效比值氨基酸评分第29页7、营养学评价生物价(biological value, BV)是机体氮贮留量与氮吸收量之比。尿内源氮是机体在无氮膳食条件下尿中所含有氮。它们来自体内组织蛋白质分解。粪代谢氮是受试者在完全不吃含蛋白质食物时粪便中含氮量。生物价高，表明食物蛋白质中氨基酸主要用来合成人体蛋白，极少有过多氨基酸经肝、肾代谢而释放能量或由尿排出多出氮。生物价 = 氮储留量氮吸收量100氮吸收量=食物氮（粪氮粪代谢氮）氮储留量=吸收氮（尿

12、氮尿内源氮）第30页惯用食物蛋白质生物学价值 蛋白质 生物学价值 蛋白质 生物学价值 蛋白质 生物学价值鸡蛋黄 96 牛 肉 76 玉 米 60全鸡蛋94 白 菜 76 花 生 59牛 奶 90 猪 肉 74 绿 豆 58鸡蛋白 83 小 麦 67 小 米 57鱼 83 豆 腐 65 生黄豆 57大 米 77 熟黄豆 64 高 粱 56第31页8、常见蛋白质8.1 简单蛋白质清蛋白清蛋白氨基酸组成中，含有丰富含硫氨基酸，不过几乎不含甘氨酸残基。 清蛋白主要来自于蛋类(卵清蛋白)、乳类(乳清蛋白)、小麦(小麦清蛋白)、大麦(大麦清蛋白)及豆类(豆清蛋白)等。第32页8、常见蛋白质乳清蛋白从牛奶中

13、提取出来蛋白质，牛奶中87%是水，13%是固体,其中37%是乳糖，30%是脂肪，27%是乳蛋白，6%是矿物质。而乳蛋白中只有20%是乳清蛋白，80%都是酪蛋白。乳清蛋白功效性成份为 - 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% (均为质量分数)，还含有乳铁蛋白、乳过氧化酶、生长因子和许多生物活性因子及酶。有抗癌、抗氧化、抗菌抗病毒、调整免疫、降血脂作用第33页8、常见蛋白质免疫球蛋白牛奶中免疫球蛋白与人乳免疫球蛋白有相同特征，也含有抗人类疾病活性，这些活性有反抗蛋白酶水解作用, 能够完整地进入近端小肠，起到保护小肠粘膜防御功效。第34页8、常见蛋白

14、质牛初乳 牛初乳蛋白质含有乳清蛋白含量高, 氨基酸种类齐全、百分比适合、人体必需氨基酸含量高,富含活性蛋白类成份免疫因子和促生长因子等特点。含有免疫调整、调整肠道、杀菌、抗病毒、肿瘤细胞、促进生长发育等作用。第35页8、常见蛋白质谷蛋白在谷蛋白氨基酸组成中，含有赖氨酸和色氨酸。主要存在于谷物(谷蛋白)和小麦(小麦谷蛋白)中。第36页8、常见蛋白质胶原蛋白 存在于结缔组织、肌腱、骨骼、软骨、鱼骨等中。在氨基酸组成中，甘氨酸、脯氨酸含量高。 增加皮肤组织细胞储水能力,增强和维持肌肤良好弹性,强化肌肤韧性,延缓肌体衰老。还能降低血甘油三酯和胆固醇,用于制作减肥降血脂食品。第37页8、常见蛋白质角蛋白

15、 存在于毛发、指甲、羽毛、角等中。在氨基酸组成中，胱氨酸含量比较高。角蛋白含有大量二硫键, 而且蛋白折叠很紧密, 这些结构特征使角蛋白极难被普通蛋白酶降解。其次, 角蛋白中一些必需氨基酸,如蛋氨酸(Met) 、赖氨酸(Lys) 、组氨酸(His) 和色氨酸(Trp)含量偏低, 这深入降低了羽毛营养价值。第38页8、常见蛋白质精蛋白以精氨酸为主，其次为赖氨酸和组氨酸。精蛋白为最简单蛋白质物质，仅约含8种氨基酸。大多存在于卵子、精子及脾中。除了作用惯用防腐剂外，还含有很高营养性和功效性，能降血压、助呼吸、促消化、抑肿瘤、抗血栓、强化肝功效、抑制血液凝固等。第39页8、常见蛋白质8.2 结合蛋白质脂蛋白：主要存在于细胞膜中。核蛋白：主要存在于细胞核和细胞质中。磷蛋白：主要存在于牛乳(酪蛋白)、蛋类(卵黄磷蛋白)中。糖蛋白：糖组分主要为葡萄糖胺、氨基半乳糖胺、半乳糖和甘露糖等。习惯上，细致地划分，普通只是将氨基己糖含量4时糖蛋白称为粘蛋白。主要存在于皮肤、软骨、骨、结缔组织，血液、尿液、胃液和唾液中。色蛋白：有血红蛋白和肌红蛋白 (辅基为血红素，含铁)，主要存在于血液和肌肉中。第40页8、常见蛋白质糖胺多糖体结缔组织基质中