蛋白質(zhì)

632

蛋白質(zhì)在常溫下放置一段時(shí)間即可變質(zhì)，所以夏天不容益處存蛋白質(zhì)食品，比如肉類食品。

蛋白質(zhì)在10℃——15℃可以變質(zhì)，
但也有特例，
最佳就是冰箱內(nèi)溫度以上就能變質(zhì)

第一節(jié) 蛋白質(zhì)通論
一、蛋白質(zhì)的功能多樣性
蛋白質(zhì)是原生質(zhì)的主要成分，任何生物都含有蛋白質(zhì)。自然界中最小、最簡(jiǎn)單的生物是病毒，它是由蛋白質(zhì)和核酸組成的。沒有蛋白質(zhì)也就沒有生命。
自然界的生物多種多樣，因而蛋白質(zhì)的種類和功能也十分繁多。概括起來，蛋白質(zhì)主要有以下功能：
1.催化功能 生物體內(nèi)的酶都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，它們有機(jī)體新陳代謝的催化劑。沒有酶，生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)就無法正常進(jìn)行。例如，沒有淀粉酶，淀粉就不能被分解利用。
2.結(jié)構(gòu)功能 蛋白質(zhì)可以作為生物體的結(jié)構(gòu)成分。在高等動(dòng)物里，膠原是主要的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)蛋白，參與結(jié)締組織和骨骼作為身體的支架，占蛋白總量的1/4。細(xì)胞里的片層結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞膜、線粒體、葉綠體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等都是由不溶性蛋白與脂類組成的。動(dòng)物的毛發(fā)和指甲都是由角蛋白構(gòu)成的。
3.運(yùn)輸功能 脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞中的血紅蛋白和無脊椎動(dòng)物體內(nèi)的血藍(lán)蛋白在呼吸過程中起著運(yùn)輸氧氣的作用。血液中的載脂蛋白可運(yùn)輸脂肪，轉(zhuǎn)鐵蛋白可轉(zhuǎn)運(yùn)鐵。一些脂溶性激素的運(yùn)輸也需要蛋白，如甲狀腺素要與甲狀腺素結(jié)合球蛋白結(jié)合才能在血液中運(yùn)輸。
4.貯存功能 某些蛋白質(zhì)的作用是貯存氨基酸作為生物體的養(yǎng)料和胚胎或幼兒生長(zhǎng)發(fā)育的原料。此類蛋白質(zhì)包括蛋類中的卵清蛋白、奶類中的酪蛋白和小麥種子中的麥醇溶蛋白等。肝臟中的鐵蛋白可將血液中多余的鐵儲(chǔ)存起來，供缺鐵時(shí)使用。
5.運(yùn)動(dòng)功能 肌肉中的肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的必要成分，它們構(gòu)象的改變引起肌肉的收縮，帶動(dòng)機(jī)體運(yùn)動(dòng)。細(xì)菌中的鞭毛蛋白有類似的作用，它的收縮引起鞭毛的擺動(dòng)，從而使細(xì)菌在水中游動(dòng)。
6.防御功能 高等動(dòng)物的免疫反應(yīng)是機(jī)體的一種防御機(jī)能，它主要也是通過蛋白質(zhì)（抗體）來實(shí)現(xiàn)的。凝血與纖溶系統(tǒng)的蛋白因子、溶菌酶、干擾素等，也擔(dān)負(fù)著防御和保護(hù)功能。
7.調(diào)節(jié)功能 某些激素、一切激素受體和許多其他調(diào)節(jié)因子都是蛋白質(zhì)。
8.信息傳遞功能 生物體內(nèi)的信息傳遞過程也離不開蛋白質(zhì)。例如，視覺信息的傳遞要有視紫紅質(zhì)參與，感受味道需要味覺蛋白。視桿細(xì)胞中的視紫紅質(zhì)，只需1個(gè)光子即可被激發(fā)，產(chǎn)生視覺。
9.遺傳調(diào)控功能 遺傳信息的儲(chǔ)存和表達(dá)都與蛋白質(zhì)有關(guān)。DNA在儲(chǔ)存時(shí)是纏繞在蛋白質(zhì)（組蛋白）上的。有些蛋白質(zhì)，如阻遏蛋白，與特定基因的表達(dá)有關(guān)。β－半乳糖苷酶基因的表達(dá)受到一種阻遏蛋白的抑制，當(dāng)需要合成β－半乳糖苷酶時(shí)經(jīng)過去阻遏作用才能表達(dá)。
10.其他功能 某些生物能合成有毒的蛋白質(zhì)，用以攻擊或自衛(wèi)。如某些植物在被昆蟲咬過以后會(huì)產(chǎn)生一種毒蛋白。白喉毒素可抑制生物蛋白質(zhì)合成。
二、蛋白質(zhì)的分類
（一）按分子形狀分類
1.球狀蛋白 外形近似球體，多溶于水，大都具有活性，如酶、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、蛋白激素、抗體等。球狀蛋白的長(zhǎng)度與直徑之比一般小于10。
2.纖維狀蛋白 外形細(xì)長(zhǎng)，分子量大，大都是結(jié)構(gòu)蛋白，如膠原蛋白，彈性蛋白，角蛋白等。纖維蛋白按溶解性可分為可溶性纖維蛋白與不溶性纖維蛋白。前者如血液中的纖維蛋白原、肌肉中的肌球蛋白等，后者如膠原蛋白，彈性蛋白，角蛋白等結(jié)構(gòu)蛋白。
（二）按分子組成分類
1.簡(jiǎn)單蛋白 完全由氨基酸組成，不含非蛋白成分。如血清清蛋白等。根據(jù)溶解性的不同，可將簡(jiǎn)單蛋白分為以下7類：清蛋白、球蛋白、組蛋白、精蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白和硬蛋白。
2.結(jié)合蛋白 由蛋白質(zhì)和非蛋白成分組成，后者稱為輔基。根據(jù)輔基的不同，可將結(jié)合蛋白分為以下7類：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、血紅素蛋白、黃素蛋白和金屬蛋白。
三、蛋白質(zhì)的元素組成與分子量
1.元素組成 所有的蛋白質(zhì)都含有碳?xì)溲醯姆N元素，有些蛋白質(zhì)還含有硫、磷和一些金屬元素。
蛋白質(zhì)平均含碳50％，氫7％，氧23％，氮16％。其中氮的含量較為恒定，而且在糖和脂類中不含氮，所以常通過測(cè)量樣品中氮的含量來測(cè)定蛋白質(zhì)含量。如常用的凱氏定氮：
蛋白質(zhì)含量＝蛋白氮×6.25
其中6.25是16％的倒數(shù)。
2.蛋白質(zhì)的分子量 蛋白質(zhì)的分子量變化范圍很大，從6000到100萬或更大。這個(gè)范圍是人為規(guī)定的。一般將分子量小于6000的稱為肽。不過這個(gè)界限不是絕對(duì)的，如牛胰島素分子量為5700，一般仍認(rèn)為是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)煮沸凝固，而肽不凝固。較大的蛋白質(zhì)如煙草花葉病毒，分子量達(dá)4000萬。
四、蛋白質(zhì)的水解
氨基酸是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，這個(gè)發(fā)現(xiàn)是從蛋白質(zhì)的水解得到的。蛋白質(zhì)的水解主要有三種方法：
1.酸水解 用6MHCl或4MH2SO4，105℃回流20小時(shí)即可完全水解。酸水解不引起氨基酸的消旋，但色氨酸完全被破壞，絲氨酸和蘇氨酸部分破壞，天冬酰胺和谷氨酰胺的酰胺基被水解。如樣品含有雜質(zhì)，在酸水解過程中常產(chǎn)生腐黑質(zhì)，使水解液變黑。用3mol/L對(duì)甲苯磺酸代替鹽酸，得到色氨酸較多，可像絲氨酸和蘇氨酸一樣用外推法求其含量。
2.堿水解 用5MNaOH，水解10－20小時(shí)可水解完全。堿水解使氨基酸消旋，許多氨基酸被破壞，但色氨酸不被破壞。常用于測(cè)定色氨酸含量。可加入淀粉以防止氧化。
3.酶水解 酶水解既不破壞氨基酸，也不引起消旋。但酶水解時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)不完全。一般用于部分水解，若要完全水解，需要用多種酶協(xié)同作用。

蛋白質(zhì)的變性既有物理變化，也有化學(xué)變化：

蛋白質(zhì)是由多種氨基酸通過肽鍵構(gòu)成的高分子化合物，在蛋白質(zhì)分子中各氨基酸的結(jié)合順序稱為一級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的同一多肽鏈中的氨基和酰基之間可以形成氫鍵，使得這一多肽鏈具有一定的構(gòu)象，這些稱為蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)；多肽鏈之間又可互相扭曲折疊起來構(gòu)成特定形狀的排列稱為三級(jí)結(jié)構(gòu)，三級(jí)結(jié)構(gòu)是與二硫鍵，氫鍵等聯(lián)系著的。 變性作用是蛋白質(zhì)受物理或化學(xué)因素的影響，改變其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的作用。一般認(rèn)為蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)有了改變或遭到破壞，都是變性的結(jié)果。能使蛋白質(zhì)變性的化學(xué)方法有加強(qiáng)酸，強(qiáng)堿，重金屬鹽，尿素，乙醇，丙酮等；能使蛋白質(zhì)變性的物理方法有加熱，紫外線照射，劇烈振蕩等。 重金屬鹽使蛋白質(zhì)變性，是因?yàn)橹亟饘訇栯x子可以和蛋白質(zhì)中游離的羧基形成不溶性的鹽，在變性過程中有化學(xué)鍵的斷裂和生成，因此是一個(gè)化學(xué)變化。
強(qiáng)酸、強(qiáng)堿使蛋白質(zhì)變性，是因?yàn)閺?qiáng)酸、強(qiáng)堿可以使蛋白質(zhì)中的氫鍵斷裂。也可以和游離的氨基或羧基形成鹽，在變化過程中也有化學(xué)鍵的斷裂和生成，因此，可以看作是一個(gè)化學(xué)變化。
尿素、乙醇、丙酮等，它們可以提供自己的羥基或羰基上的氫或氧去形成氫鍵，從而破壞了蛋白質(zhì)中原有的氫鍵，使蛋白質(zhì)變性。但氫鍵不是化學(xué)鍵，因此在變化過程中沒有化學(xué)鍵的斷裂和生成，所以是一個(gè)物理變化。 加熱、紫外線照射，劇烈振蕩等物理方法使蛋白質(zhì)變性，主要是破壞廠蛋白質(zhì)分子中的氫鍵，在變化過程中也沒有化學(xué)鍵的斷裂和生成，沒有新物質(zhì)塵成，因此是物理變化。否則，雞蛋煮熟后就不是蛋白質(zhì)了。
從以上分析可以看出，蛋白質(zhì)的變性既有物理變化，也有化學(xué)變化。但蛋白質(zhì)的變性是很復(fù)雜的，要判斷變性是物理變化還是化學(xué)變化，要視具體情況而定。如果有化學(xué)鍵的斷裂和生成就是化學(xué)變化；如果沒有化學(xué)鍵的斷裂和生成就是物理變化。
天然蛋白質(zhì)的嚴(yán)密結(jié)構(gòu)在某些物理或化學(xué)因素作用下，其特定的空間結(jié)構(gòu)被破壞，從而導(dǎo)致理化性質(zhì)改變和生物學(xué)活性的喪失，如酶失去催化活力，激素喪失活性稱之為蛋白質(zhì)的變性作用(denaturation)。變性蛋白質(zhì)只有空間構(gòu)象的破壞，一般認(rèn)為蛋白質(zhì)變性本質(zhì)是次級(jí)鍵，二硫鍵的破壞，并不涉及一級(jí)結(jié)構(gòu)的變化。
變性蛋白質(zhì)和天然蛋白質(zhì)最明顯的區(qū)別是溶解度降低，同時(shí)蛋白質(zhì)的粘度增加，結(jié)晶性破壞，生物學(xué)活性喪失，易被蛋白酶分解。
引起蛋白質(zhì)變性的原因可分為物理和化學(xué)因素兩類。物理因素可以是加熱、加壓、脫水、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波的作用等；化學(xué)因素有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、尿素、重金屬鹽、十二烷基磺酸鈉(SDS)等。在臨床醫(yī)學(xué)上，變性因素常被應(yīng)用于消毒及滅菌。反之，注意防止蛋白質(zhì)變性就能有效地保存蛋白質(zhì)制劑。
變性并非是不可逆的變化，當(dāng)變性程度較輕時(shí)，如去除變性因素，有的蛋白質(zhì)仍能恢復(fù)或部分恢復(fù)其原來的構(gòu)象及功能，變性的可逆變化稱為復(fù)性。例如，前述的核糖核酸酶中四對(duì)二硫鍵及其氫鍵。在β?巰基乙醇和8M尿素作用下，發(fā)生變性，失去生物學(xué)活性，變性后如經(jīng)過透析去除尿素，β?巰基乙醇，并設(shè)法使疏基氧化成二硫鍵，酶蛋白又可恢復(fù)其原來的構(gòu)象，生物學(xué)活性也幾乎全部恢復(fù)，此稱變性核糖核酸酶的復(fù)性。
許多蛋白質(zhì)變性時(shí)被破壞嚴(yán)重，不能恢復(fù)，稱為不可逆性變性

蛋白質(zhì)的概念、生理功能和代謝


    一、概念
蛋白質(zhì)是一節(jié)細(xì)胞的主要組成成分，由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成，有的還含有磷、銅、鐵等。這些元素先組成結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的氨基酸，再由各種不同的氨基酸組成不同種類和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值各異的蛋白質(zhì)。

蛋白質(zhì)是生命存在的主要形式，人體內(nèi)蛋白質(zhì)占體重的16%。蛋白質(zhì)也是構(gòu)成人體的重要生命活性物質(zhì)，如酶、激素和免疫物質(zhì)等。目前已知的氨基酸種類約有30種，見的有20種。如果把氨基酸比作字母，肽類比作句子，蛋白質(zhì)比作段落、文章的話，不同氨基酸通過排列組合可以形成非常龐大的數(shù)字，形成生物體內(nèi)復(fù)雜多樣的蛋白質(zhì)。必須氨基酸是在人體內(nèi)不能合成或其合成速度不能滿足機(jī)體代謝基本需要、必須由膳食供給的氨基酸，包括賴氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、色氨酸（在兒童體內(nèi)組氨酸也是必需氨基酸）。

二、生理功能
1、構(gòu)成和修補(bǔ)機(jī)體組織
蛋白質(zhì)是細(xì)胞的主要組成成分，占細(xì)胞內(nèi)固體成分的80%以上。肌肉、肌腱、血液、骨、軟骨等都收蛋白質(zhì)參與組成。體內(nèi)代謝與破損的組織，也必須由蛋白質(zhì)修復(fù)。因此，蛋白質(zhì)維持組織的生長(zhǎng)、更新和修復(fù)。

2、調(diào)節(jié)人體生理功能
（1）蛋白質(zhì)是構(gòu)成酶和激素的物質(zhì)。
（2）血漿蛋白質(zhì)維持機(jī)體的滲透壓。
（3）蛋白質(zhì)是全內(nèi)緩沖體系的組成成分，維持酸堿平衡。
（4）蛋白質(zhì)中某些氨基酸是合成乙酰膽堿的物質(zhì)，因此和神經(jīng)組織的興奮與傳導(dǎo)有關(guān)。

3、增強(qiáng)機(jī)體抵抗力
球蛋白形成抗體，與機(jī)體抵抗力有關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明，蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)，機(jī)體免疫功能減退，白細(xì)胞減少，白細(xì)胞及網(wǎng)織內(nèi)皮細(xì)胞的吞噬能力下降。

4、影響高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)
蛋白質(zhì)能提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性，個(gè)別氨基酸如蛋氨酸及賴氨酸有助于條件反射的建立。

5、供給能量
食物中未被利用的蛋白質(zhì)及體內(nèi)更新的蛋白質(zhì)分解后可放出能量供能。

三、蛋白質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)因素
代謝機(jī)體一的蛋白質(zhì)處于一種動(dòng)平衡狀態(tài)中，組織蛋白質(zhì)及一些含氮化合物處于不斷分解與再合成的過程中。由食物攝取的蛋白質(zhì)，在胃中開始消化，經(jīng)過胃蛋白酶的作用分解為結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的蛋白胨及少量氨基酸，這些消化產(chǎn)物進(jìn)入腸道后，受胰液或腸液中蛋白酶及肽酶的作用，進(jìn)一步水解成為氨基酸。吸收的氨基酸絕大部分從毛細(xì)血管經(jīng)門靜脈到肝臟；一小部分由乳糜管經(jīng)淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液循環(huán)。在肝臟內(nèi)有一部分氨基酸進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成或氨基酸的分解，另一部分隨血液分布到全身各組織器官。在組織中，氨基酸一方面合成組織蛋白、酶和激素，另一方面則分解為α 酮酸及氨。這些合成和分解一般都是可逆反應(yīng)，并構(gòu)成動(dòng)態(tài)平衡，因此血液氨基酸的量能維持恒定。α 酮酸可以參與糖或脂肪的代謝，也可以直接氧化成二氧化碳和水。與α 酮酸同時(shí)產(chǎn)生的氨則進(jìn)入氨的代謝途徑，最后以尿素、銨鹽及尿酸等形式排出體外。另外，某些氨基酸還具有特別的代謝途徑，生成體內(nèi)各種含氮物質(zhì)。

運(yùn)動(dòng)對(duì)蛋白質(zhì)需要量的影響

一、訓(xùn)練狀態(tài)
運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的初期，由于細(xì)胞破壞的增加、肌蛋白和紅細(xì)胞再生等合成代謝亢進(jìn)以及應(yīng)激時(shí)激素和神經(jīng)調(diào)節(jié)等反應(yīng)，常發(fā)生負(fù)氮平衡基出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性貧血，經(jīng)過一段時(shí)間適應(yīng)后，負(fù)氮平衡得到改善，因此在大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練的初期應(yīng)適當(dāng)增加蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。

二、訓(xùn)練的類型、強(qiáng)度及頻率
長(zhǎng)時(shí)間劇烈耐力運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使蛋白質(zhì)代謝加強(qiáng)，會(huì)增加蛋白質(zhì)的需要量。
（1）能量短缺和糖原儲(chǔ)備不足將增加蛋白質(zhì)的需要量，能量攝入不足時(shí)蛋白質(zhì)的需要量可增加10%。
（2）控制體重項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員，需適當(dāng)選擇蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)密度高的食物以滿足機(jī)體的需要，蛋白質(zhì)食物的供能應(yīng)達(dá)到總熱能的18%。
（3）素食者應(yīng)考慮膳食中有足量體質(zhì)蛋白質(zhì)。
（4）生長(zhǎng)發(fā)育期的兒童青少年參加運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)應(yīng)增加一部分蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)（約10%~15%），以滿足生長(zhǎng)發(fā)育的需要。根據(jù)氮平衡實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，蛋白質(zhì)的需要量為2 g / kg~3 g / kg。
（5）運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中失汗量較多時(shí)特別是在高溫季節(jié)，汗氮的丟失可占氮排出量的10%~14%，使蛋白質(zhì)需要量增加。
蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不足會(huì)延緩劇烈運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)。解決運(yùn)動(dòng)員的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)問題也可利用大豆和谷類食物的互補(bǔ)作用，即采用谷類主食和豆類主食混合食用，可提高蛋白質(zhì)的生物價(jià)值。


運(yùn)動(dòng)要消耗能量，但是，運(yùn)動(dòng)時(shí)蛋白質(zhì)的氧化和氮的排泄并不顯著高于

安靜狀態(tài)。即使在某些條件下，含氮廢物的排泄增多，但供能所占的比

例也較少。蛋白質(zhì)分解代謝增強(qiáng)，主要在于對(duì)整體代謝起調(diào)節(jié)作用。所

以，當(dāng)機(jī)體的糖和脂肪充足時(shí)，蛋白質(zhì)通常不是肌肉活動(dòng)的主要能量來源。


蛋白質(zhì)的代謝

蛋白質(zhì)不斷在體內(nèi)分解成為含氮廢物，隨尿排出體外。蛋白質(zhì)在分解的

同時(shí)也不斷在體內(nèi)合成，以補(bǔ)償分解。正常情況下，機(jī)體的蛋白質(zhì)攝入

量和排出量處于動(dòng)態(tài)平衡，稱為氮平衡。運(yùn)動(dòng)時(shí)人體的代謝加強(qiáng)，蛋白

質(zhì)的代謝也發(fā)生變化。短時(shí)間激烈的運(yùn)動(dòng)，蛋白質(zhì)基本上不參與供能；

長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌糖原被大量消耗，脂肪動(dòng)用和利用加速，能量需

求的平衡關(guān)系有可能受到破壞。為了補(bǔ)充骨骼肌和大腦正常活動(dòng)對(duì)糖的

需求，蛋白質(zhì)和氨基酸分解代謝增強(qiáng)，氨基酸的糖異生作用加強(qiáng)。

753

嘿嘿~好熟悉呵~~~~這些都是高中生物和化學(xué)知識(shí)呵~~~~~~~~~~~~~~~

924

就當(dāng)是預(yù)習(xí)，好好看看，研究研究~~

632

可以這樣說吧……………………………………………

178

有些是大學(xué)知識(shí)，不過現(xiàn)在高中以超綱為榮。

632

學(xué)多些比較好………………………………………