蛋白质ppt

第二章蛋白质一蛋白质的组成和分类二蛋白质的生理功能蛋白质是一类含氮有机化合物，除含有碳、氢、氧外，还有氮和少量的硫。某些蛋白质还含有其他一些元素，主要是磷、铁、碘、锌和铜等。这些元素在蛋白质中的组成百分比约为：碳50％～55%氢6％～7%氧19％～24%氮13%～19%硫0—4％其他微量一、蛋白质的组成和分类1、化学组成（1）依据蛋白质中必需氨基酸的种类和数量分类可以分为完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质●完全蛋白质所含的必需氨基酸种类齐全，数量充足，彼此比例适当。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。如乳中的酪蛋白及乳白蛋白、蛋类中的卵白蛋白及卵黄蛋白、肉中的白蛋白和肌蛋白、大豆中的大豆蛋白、小麦中的麦谷蛋白、玉米中的谷蛋白等一、蛋白质的组成和分类2、蛋白质的分类●半完全蛋白质所含氨基酸种类齐全，但其中某些氨基酸的数量不能满足人体的需要。它们可以维持生命，但不能促进生长发育。例如，小麦和大麦中的麦胶蛋白。●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，肉皮中的胶原蛋白便是不完全蛋白质。一、蛋白质的组成和分类2、蛋白质的分类（1）按人类食物来源分类可以分为动物性蛋白质、植物性蛋白质●动物性蛋白质主要由纤维蛋白类和球蛋白类等组成●植物性蛋白质主要由谷蛋白类和醇溶蛋白类等组成一、蛋白质的组成和分类2、蛋白质的分类（3）依据蛋白质的组成分类可以分为简单蛋白和结合蛋白●简单蛋白质只有氨基酸构成，简单蛋白根据溶解度又分为清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、精蛋白、组蛋白和硬蛋白●结合蛋白质除含氨基酸外还含其他物质，这些非蛋白部分叫辅基或配体，结合蛋白又根据非蛋白组分分为核蛋白、糖蛋白、脂蛋白、磷蛋白、金属蛋白、血红素蛋白和黄素蛋白一、蛋白质的组成和分类2、蛋白质的分类2、蛋白质的分类（4）依据蛋白质的形状和溶解度可分为球状蛋白质、纤维状蛋白质和膜蛋白。●球状蛋白质：分子外形接近球形或椭圆形。●纤维状蛋白质：分子外形类似纤维或细棒。又可分为可溶性纤维状蛋白和不溶性纤维状蛋白质●膜蛋白：与细胞的各种膜系统结合存在。一、蛋白质的组成和分类（5）按功能分类酶蛋白、调节蛋白、转运蛋白、贮存蛋白、收缩蛋白、防御蛋白、毒蛋白、膜蛋白、胶原蛋白、角蛋白、弹性蛋白、丝心蛋白等一、蛋白质的组成和分类2、蛋白质的分类第一节蛋白质的功能一、构成体内各种重要的生物活性物质二、构成和修复机体组织三、供能一、构成体内各种重要的生物活性物质生命活动有条不紊的进行，有赖于机体中各种生理活性物质的调节，人体中许多具有生理活性的物质都是以蛋白质为主要组成成分或由蛋白质提供原料调节生理功能。一、构成体内各种重要的生物活性物质1．催化作用生命的基本特征之一是不断地进行新陈代谢。这种新陈代谢中的化学变化绝大多数都是借助于酶的催化作用迅速进行。如糖类在体内的三羧酸循环需要经过很多种酶的共同作用才能顺利进行，从而为机体功能。酶催化机体内成千上万种不同的化学反应。酶就是蛋白质。一、构成体内各种重要的生物活性物质2．调节生理机能激素是机体内分泌细胞制造的一类化学物质。这些物质随血液循环流遍全身，调节机体的正常活动，对机体的繁殖、生长、发育和适应内外环境的变化具有重要作用。这些激素中有许多就是蛋白质或蛋白质衍生物。如胰岛素，甲状激素等。胰岛素就是由51个氨基酸分子组成的分子量较小的蛋白质。3．氧的运输生物从不需氧转变成需氧以获得能量是进化过程的一大飞跃。它从环境中摄取氧、在细胞内氧化能源物质(碳水化合物、脂肪和蛋白质)，产生二氧化碳和水。这种供能代谢使生物能够更多地获取贮存于能源物质中的能量。例如，葡萄糖有氧氧化所获得的能量为无氧酵解的18倍。这种由外界摄取氧并且将其输送到全身组织细胞的作用是由血红蛋白完成的。4．肌肉收缩肌肉是占人体百分比最大的组织。通常为体重的40％一45％。机体的一切机械运动及各种脏器的重要生理功能。例如肢体的运动、心脏的搏动、血管的舒缩、胃肠的蠕动、肺的呼吸，以及泌尿、生殖过程都是通过肌肉的收缩与松弛来实现的。这种肌肉的收缩活动是由肌动球蛋白来完成的。5．支架作用结缔组织分布广泛，组成各器官包膜及组织间隔，散布于细胞之间。正是它们维持各器官的一定形态，并将机体的各部分联成一个统一的整体。这种作用主要是由胶原蛋白来实现的。6．免疫作用机体对外界某些有害因素具有一定的抵抗力。例如，机体对流行性感冒、麻疹、传染性肝炎、伤寒、白喉、百日咳等细菌、病毒的侵入(抗原)，可产生一定的抗体，从而阻断抗原对人体的有害作用，此即机体的免疫作用。这种免疫作用则是由免疫球蛋白’’(一种由血液浆细胞产生的一类具有免疫作用的球状蛋白质)来完成的。7．遗传调控遗传是生物的重要生理功能。核蛋白及其相应的核酸是基因的物质基础，蛋白质是基因表达的重要调控者。此外，体内酸碱平衡的维持、水分的正常分布，以及许多重要物质的转运等都与蛋白质有关。由此可见，蛋白质是生命的物质基础。蛋白质是构成机体和生命的重要物质基础人体的所有组织器官都会有蛋白质，蛋白质是生命的物质基础。蛋白质是人体的主要“建筑材料”。没有蛋白质的供给，人就不可能从3～4千克的新生儿长成50～60千克重的成年人。一般说，蛋白质约占人体全部质量的18％，最重要的还是其与生命现象有关。蛋白质和核酸是生命存在的主要形式。二、建造新组织和修补更新组织食物蛋白质最重要的作用是供给人体合成蛋白质所需要的氨基酸。由于碳水化合物和脂肪中只含有碳、氢和氧，不含氮。因此，蛋白质是人体中惟一的氮的来源。这是碳水化合物和脂肪不能代替的作用。食物蛋白质必须经过消化、分解成氢基酸后方能被吸收、利用。体内蛋白质的合成与分解之间也存在着动态平衡。通常，成年人体内蛋白质含量稳定不变。尽管体内蛋白质在不断地分解与合成，组织细胞在不断更新。但是，蛋白质的总量却维持动态平衡。一般认为成人体内全部蛋白质每天约有3％更新。这些体内蛋白质分子分解成氨基酸后，大部分又重新合成蛋白质，此即蛋白质的周转率，只有一小部分分解成为尿素及其它代谢产物排出体外。因此，成人的食物蛋白质只需要补充被分解并排出的那部分蛋白质即可。机体蛋白质的转换率很高。通常，它比氨基酸的摄取大七倍。儿童和青少年正处在生长、发育时期，对蛋白质的需要量较大，蛋白质的转换率也相对较高。这种蛋白质的转换量与基础代谢密切有关。机体由蛋白质分解的氨基酸再合成新蛋白质的数量可随环境条件而异。例如，饲养良好的大鼠，其肝脏所需氨基酸的50％为再利用部分，禁食大鼠的再利用部分为90％。不同蛋白质的转换率极不相同例如，色氨酸砒咯酶和酪氨酸转氨酶的半衰期为2—3h，而肌纤维和肌胶原蛋白的半衰期为50—60d.至于肌腿胶原蛋白则更长。三、供能尽管蛋白质在体内的主要功能并非供给能量，但它也是一种能源物质。特别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)。它与碳水化合物和脂肪所供给的能量一样，都可用以促进机体的生物合成，维持体温和生理活动。因此，蛋白质的供能作用可以由碳水化合物或脂类代替。即供能是蛋白质的次要作用。碳水化合物和脂肪具有节约蛋白质的作用。人体每天消耗的能量约有14％来自蛋白质。氮平衡？氮平衡是反映体内蛋白质代谢情况的一种表示方法，实际上是指蛋白质摄取量与排出量之间的对比关系。由于直接测定食物中和体内消耗的蛋白质有很多困难，各种食物蛋白质的含氮量相当接近(约为16％)，一般食物中的含氮物质又大部分是蛋白质。所以常用测定含氮量的方法间接了解蛋白质的平衡情况。蛋白质氮(克)蛋白质氮（克）肌动蛋白（兔肌肉）16.7谷蛋白（小麦）17.6清蛋白（牛血）16.07血红蛋白（马）16.8清蛋白（鸡蛋白）15.9胰岛素A（牛肉）15.88α-淀粉酶16.23β–乳球蛋白(牛乳)15.64抗生物素蛋白(鸡蛋白)14.80溶菌酶（鸡蛋白）18.80全酪蛋白（牛乳）15.63肌球蛋白（兔肌肉）16.70胶原（蛋白）（牛皮）18.70木瓜蛋白酶（木瓜）17.15伴清蛋白（鸡蛋白）16.6核糖核酸酶A（牛胰）17.51白明胶（小牛皮）18.1鲑精蛋白（鲑精液）31.5麦醇溶蛋白（小麦）17.66胰蛋白酶（牛胰）16.95球蛋白（南瓜籽）18.55色氨酸合成酶17.5胰岛血糖素（猪）17.29玉米醇溶蛋白(玉米)16.2与氮平衡相对应的身体状况正常成人不再生长，每日进食的蛋白质主要用来维持组织的修补和更新。一般认为成人体内全部蛋白质每天约有3％左右须更新，80天左右蛋白质的更新量可达一半。当膳食蛋白质供应适当时，其氮的摄人量和排出量相等，这称之为氮的总平衡。儿童正在成长，孕妇及初愈病人体内正在生长新组织。其摄人的蛋白质有一部分变成新组织。此时，其氮的摄食量必定大于排出量，这称之为氮的正平衡。至于饥饿者、食用缺乏蛋白质膳食的人，以及消耗性疾病患者，其每日的摄人氮少于排出氮而日渐消瘦。这种情况称之为氮的负平衡蛋白质代谢及氮平衡蛋白质在体内总的代谢可用氮平衡表示，即摄入氮和排出氮之差。蛋白质的平均含氮量为16%。氮平衡公式如下：B＝I－（U＋F＋S）B：氮平衡；I：摄入氮；U：尿氮；F：粪氮；S：皮肤丢失氮。该差值若为正值，代表正氮平衡，说明氮在体内潴留或用作机体蛋白质增长；相反，负氮平衡代表氮丢失；也可以是零氮平衡。实验安排食科八班星期一上午星期三下午食科九班星期三上午星期四下午注：1、每班分两个大组同时进行。2、必须穿实验服氮平衡试验的考虑因素健康成人，当给以无氮膳食时，体内蛋白质的合成与分解仍继续进行。被分解的氨基酸可再用于合成，并且此过程很有效。但是，也有少部分氨基酸被分解、代谢成尿氮化合物，粪中也有一定的损失。最初尿氮明显下降，以后长时间缓慢下降到相对稳定。根据大量研究结果，食用无氮膳食10—14d后平均每天尿氮排出量为37mg／kg，粪氮约为12mg／kg，至于由皮肤及其它次要途径损失的氮量实际测定比较麻烦，一般实验室不易进行，且有一定的局限性。当推论到群体时因个体差异尚应有一个合理的延伸以照顾绝大多数人。此外，进行蛋白质平衡试验的蛋白质是优质蛋白，还应考虑到与实际生活中所消费的蛋白质差异等。皮肤及其它次要途径损失的氮量:根据1985年WHO的规定：成人每天为8mg／kg；12岁以下的儿童每天为10mg／kg。这些在无蛋白膳食时所丢失的氮量称之为必然丢失氮（obligatorynitrogenlosses）。综上所述，成年人在无N膳食条件下，每天N的损失总量为57mg/kg（37+12+8=57），相当于每天排出蛋白质0.36g/kg（57mg×6.25）。假设食物蛋白质被完全利用，据此可认为，若食物蛋白质按0.36g/kg摄入，应能补偿成人机体的蛋白质丢失，达到N平衡。N平衡状态可表示为下式：摄入N=尿N+粪N+其他N损失氮平衡对机体的作用实际上，N平衡不是绝对的。一天内，进食时N平衡为正；晚上不进食时则N平衡为负；超过24小时这种波动才比较平稳。机体在一定限度内对N平衡具有调节作用，健康成人每日进食蛋白质有所增减时，其体内蛋白质的分解速度及随尿排出的氮量也随之增减。如进食高蛋白膳食时尿中排出的氮量增加，反之则减少。但若长期进食低蛋白质膳食，因体内蛋白质仍要分解，故易出现氮的负平衡；若摄食蛋白质的量太大，不仅机体利用不了，甚至反而加重消化器官及肾脏等的负担。不过，蛋白质的需要量与能量不同，满足蛋白质的需要和大量摄食蛋白质引起有害作用的量相差甚大。第三节必需氨基酸一、必需氨基酸与非必需氨基酸二、必需氨基酸的需要量及需要量模式三、限制氨基酸氨基酸英文氨基酸英文必需氨基酸异亮氨酸亮氨酸赖氨酸蛋氨酸苯丙氨酸苏氨酸色氨酸缬氨酸组氨酸*非必需氨基酸丙氨酸精氨酸Isoleucine(Ile)Leucine(Leu)Lysine(Lys)Methionine(Met)Phenylalanine(Phe)Threonine(Thr)Tryptophan(Trp