蛋白質

632

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

蛋白質在10℃——15℃可以變質，
但也有特例，
最佳就是冰箱內溫度以上就能變質

第一節 蛋白質通論
一、蛋白質的功能多樣性
蛋白質是原生質的主要成分，任何生物都含有蛋白質。自然界中最小、最簡單的生物是病毒，它是由蛋白質和核酸組成的。沒有蛋白質也就沒有生命。
自然界的生物多種多樣，因而蛋白質的種類和功能也十分繁多。概括起來，蛋白質主要有以下功能：
1.催化功能 生物體內的酶都是由蛋白質構成的，它們有機體新陳代謝的催化劑。沒有酶，生物體內的各種化學反應就無法正常進行。例如，沒有淀粉酶，淀粉就不能被分解利用。
2.結構功能 蛋白質可以作為生物體的結構成分。在高等動物里，膠原是主要的細胞外結構蛋白，參與結締組織和骨骼作為身體的支架，占蛋白總量的1/4。細胞里的片層結構，如細胞膜、線粒體、葉綠體和內質網等都是由不溶性蛋白與脂類組成的。動物的毛發和指甲都是由角蛋白構成的。
3.運輸功能 脊椎動物紅細胞中的血紅蛋白和無脊椎動物體內的血藍蛋白在呼吸過程中起著運輸氧氣的作用。血液中的載脂蛋白可運輸脂肪，轉鐵蛋白可轉運鐵。一些脂溶性激素的運輸也需要蛋白，如甲狀腺素要與甲狀腺素結合球蛋白結合才能在血液中運輸。
4.貯存功能 某些蛋白質的作用是貯存氨基酸作為生物體的養料和胚胎或幼兒生長發育的原料。此類蛋白質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存起來，供缺鐵時使用。
5.運動功能 肌肉中的肌球蛋白和肌動蛋白是運動系統的必要成分，它們構象的改變引起肌肉的收縮，帶動機體運動。細菌中的鞭毛蛋白有類似的作用，它的收縮引起鞭毛的擺動，從而使細菌在水中游動。
6.防御功能 高等動物的免疫反應是機體的一種防御機能，它主要也是通過蛋白質（抗體）來實現的。凝血與纖溶系統的蛋白因子、溶菌酶、干擾素等，也擔負著防御和保護功能。
7.調節功能 某些激素、一切激素受體和許多其他調節因子都是蛋白質。
8.信息傳遞功能 生物體內的信息傳遞過程也離不開蛋白質。例如，視覺信息的傳遞要有視紫紅質參與，感受味道需要味覺蛋白。視桿細胞中的視紫紅質，只需1個光子即可被激發，產生視覺。
9.遺傳調控功能 遺傳信息的儲存和表達都與蛋白質有關。DNA在儲存時是纏繞在蛋白質（組蛋白）上的。有些蛋白質，如阻遏蛋白，與特定基因的表達有關。β－半乳糖苷酶基因的表達受到一種阻遏蛋白的抑制，當需要合成β－半乳糖苷酶時經過去阻遏作用才能表達。
10.其他功能 某些生物能合成有毒的蛋白質，用以攻擊或自衛。如某些植物在被昆蟲咬過以后會產生一種毒蛋白。白喉毒素可抑制生物蛋白質合成。
二、蛋白質的分類
（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、轉運蛋白、蛋白激素、抗體等。球狀蛋白的長度與直徑之比一般小于10。
2.纖維狀蛋白 外形細長，分子量大，大都是結構蛋白，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，角蛋白等結構蛋白。
（二）按分子組成分類
1.簡單蛋白 完全由氨基酸組成，不含非蛋白成分。如血清清蛋白等。根據溶解性的不同，可將簡單蛋白分為以下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.結合蛋白 由蛋白質和非蛋白成分組成，后者稱為輔基。根據輔基的不同，可將結合蛋白分為以下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、蛋白質的元素組成與分子量
1.元素組成 所有的蛋白質都含有碳氫氧氮四種元素，有些蛋白質還含有硫、磷和一些金屬元素。
蛋白質平均含碳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，所以常通過測量樣品中氮的含量來測定蛋白質含量。如常用的凱氏定氮：
蛋白質含量＝蛋白氮×6.25
其中6.25是16％的倒數。
2.蛋白質的分子量 蛋白質的分子量變化范圍很大，從6000到100萬或更大。這個范圍是人為規定的。一般將分子量小于6000的稱為肽。不過這個界限不是絕對的，如牛胰島素分子量為5700，一般仍認為是蛋白質。蛋白質煮沸凝固，而肽不凝固。較大的蛋白質如煙草花葉病毒，分子量達4000萬。
四、蛋白質的水解
氨基酸是蛋白質的基本結構單位，這個發現是從蛋白質的水解得到的。蛋白質的水解主要有三種方法：
1.酸水解 用6MHCl或4MH2SO4，105℃回流20小時即可完全水解。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，在酸水解過程中常產生腐黑質，使水解液變黑。用3mol/L對甲苯磺酸代替鹽酸，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。常用于測定色氨酸含量?？杉尤氲矸垡苑乐寡趸?。
3.酶水解 酶水解既不破壞氨基酸，也不引起消旋。但酶水解時間長，反應不完全。一般用于部分水解，若要完全水解，需要用多種酶協同作用。

蛋白質的變性既有物理變化，也有化學變化：

蛋白質是由多種氨基酸通過肽鍵構成的高分子化合物，在蛋白質分子中各氨基酸的結合順序稱為一級結構：蛋白質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象，這些稱為蛋白質的二級結構；多肽鏈之間又可互相扭曲折疊起來構成特定形狀的排列稱為三級結構，三級結構是與二硫鍵，氫鍵等聯系著的。 變性作用是蛋白質受物理或化學因素的影響，改變其分子內部結構和性質的作用。一般認為蛋白質的二級結構和三級結構有了改變或遭到破壞，都是變性的結果。能使蛋白質變性的化學方法有加強酸，強堿，重金屬鹽，尿素，乙醇，丙酮等；能使蛋白質變性的物理方法有加熱，紫外線照射，劇烈振蕩等。 重金屬鹽使蛋白質變性，是因為重金屬陽離子可以和蛋白質中游離的羧基形成不溶性的鹽，在變性過程中有化學鍵的斷裂和生成，因此是一個化學變化。
強酸、強堿使蛋白質變性，是因為強酸、強堿可以使蛋白質中的氫鍵斷裂。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鍵的斷裂和生成，因此，可以看作是一個化學變化。
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，從而破壞了蛋白質中原有的氫鍵，使蛋白質變性。但氫鍵不是化學鍵，因此在變化過程中沒有化學鍵的斷裂和生成，所以是一個物理變化。 加熱、紫外線照射，劇烈振蕩等物理方法使蛋白質變性，主要是破壞廠蛋白質分子中的氫鍵，在變化過程中也沒有化學鍵的斷裂和生成，沒有新物質塵成，因此是物理變化。否則，雞蛋煮熟后就不是蛋白質了。
從以上分析可以看出，蛋白質的變性既有物理變化，也有化學變化。但蛋白質的變性是很復雜的，要判斷變性是物理變化還是化學變化，要視具體情況而定。如果有化學鍵的斷裂和生成就是化學變化；如果沒有化學鍵的斷裂和生成就是物理變化。
天然蛋白質的嚴密結構在某些物理或化學因素作用下，其特定的空間結構被破壞，從而導致理化性質改變和生物學活性的喪失，如酶失去催化活力，激素喪失活性稱之為蛋白質的變性作用(denaturation)。變性蛋白質只有空間構象的破壞，一般認為蛋白質變性本質是次級鍵，二硫鍵的破壞，并不涉及一級結構的變化。
變性蛋白質和天然蛋白質最明顯的區別是溶解度降低，同時蛋白質的粘度增加，結晶性破壞，生物學活性喪失，易被蛋白酶分解。
引起蛋白質變性的原因可分為物理和化學因素兩類。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；化學因素有強酸、強堿、尿素、重金屬鹽、十二烷基磺酸鈉(SDS)等。在臨床醫學上，變性因素常被應用于消毒及滅菌。反之，注意防止蛋白質變性就能有效地保存蛋白質制劑。
變性并非是不可逆的變化，當變性程度較輕時，如去除變性因素，有的蛋白質仍能恢復或部分恢復其原來的構象及功能，變性的可逆變化稱為復性。例如，前述的核糖核酸酶中四對二硫鍵及其氫鍵。在β?巰基乙醇和8M尿素作用下，發生變性，失去生物學活性，變性后如經過透析去除尿素，β?巰基乙醇，并設法使疏基氧化成二硫鍵，酶蛋白又可恢復其原來的構象，生物學活性也幾乎全部恢復，此稱變性核糖核酸酶的復性。
許多蛋白質變性時被破壞嚴重，不能恢復，稱為不可逆性變性

蛋白質的概念、生理功能和代謝


    一、概念
蛋白質是一節細胞的主要組成成分，由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成，有的還含有磷、銅、鐵等。這些元素先組成結構較簡單的氨基酸，再由各種不同的氨基酸組成不同種類和營養價值各異的蛋白質。

蛋白質是生命存在的主要形式，人體內蛋白質占體重的16%。蛋白質也是構成人體的重要生命活性物質，如酶、激素和免疫物質等。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字，形成生物體內復雜多樣的蛋白質。必須氨基酸是在人體內不能合成或其合成速度不能滿足機體代謝基本需要、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（在兒童體內組氨酸也是必需氨基酸）。

二、生理功能
1、構成和修補機體組織
蛋白質是細胞的主要組成成分，占細胞內固體成分的80%以上。肌肉、肌腱、血液、骨、軟骨等都收蛋白質參與組成。體內代謝與破損的組織，也必須由蛋白質修復。因此，蛋白質維持組織的生長、更新和修復。

2、調節人體生理功能
（1）蛋白質是構成酶和激素的物質。
（2）血漿蛋白質維持機體的滲透壓。
（3）蛋白質是全內緩沖體系的組成成分，維持酸堿平衡。
（4）蛋白質中某些氨基酸是合成乙酰膽堿的物質，因此和神經組織的興奮與傳導有關。

3、增強機體抵抗力
球蛋白形成抗體，與機體抵抗力有關。實驗證明，蛋白質營養不良時，機體免疫功能減退，白細胞減少，白細胞及網織內皮細胞的吞噬能力下降。

4、影響高級神經活動
蛋白質能提高中樞神經系統的興奮性，個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及體內更新的蛋白質分解后可放出能量供能。

三、蛋白質代謝及其調節因素
代謝機體一的蛋白質處于一種動平衡狀態中，組織蛋白質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，在胃中開始消化，經過胃蛋白酶的作用分解為結構較簡單的蛋白胨及少量氨基酸，這些消化產物進入腸道后，受胰液或腸液中蛋白酶及肽酶的作用，進一步水解成為氨基酸。吸收的氨基酸絕大部分從毛細血管經門靜脈到肝臟；一小部分由乳糜管經淋巴系統進入血液循環。在肝臟內有一部分氨基酸進行蛋白質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，并構成動態平衡，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 酮酸同時產生的氨則進入氨的代謝途徑，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，生成體內各種含氮物質。

運動對蛋白質需要量的影響

一、訓練狀態
運動員在進行劇烈運動訓練的初期，由于細胞破壞的增加、肌蛋白和紅細胞再生等合成代謝亢進以及應激時激素和神經調節等反應，常發生負氮平衡基出現運動性貧血，經過一段時間適應后，負氮平衡得到改善，因此在大運動量訓練的初期應適當增加蛋白質營養。

二、訓練的類型、強度及頻率
長時間劇烈耐力運動訓練使蛋白質代謝加強，會增加蛋白質的需要量。
（1）能量短缺和糖原儲備不足將增加蛋白質的需要量，能量攝入不足時蛋白質的需要量可增加10%。
（2）控制體重項目運動員，需適當選擇蛋白質營養密度高的食物以滿足機體的需要，蛋白質食物的供能應達到總熱能的18%。
（3）素食者應考慮膳食中有足量體質蛋白質。
（4）生長發育期的兒童青少年參加運動訓練時應增加一部分蛋白質營養（約10%~15%），以滿足生長發育的需要。根據氮平衡實驗的結果，蛋白質的需要量為2 g / kg~3 g / kg。
（5）運動員在訓練中失汗量較多時特別是在高溫季節，汗氮的丟失可占氮排出量的10%~14%，使蛋白質需要量增加。
蛋白質營養不足會延緩劇烈運動后的恢復。解決運動員的蛋白質營養問題也可利用大豆和谷類食物的互補作用，即采用谷類主食和豆類主食混合食用，可提高蛋白質的生物價值。


運動要消耗能量，但是，運動時蛋白質的氧化和氮的排泄并不顯著高于

安靜狀態。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。蛋白質分解代謝增強，主要在于對整體代謝起調節作用。所

以，當機體的糖和脂肪充足時，蛋白質通常不是肌肉活動的主要能量來源。


蛋白質的代謝

蛋白質不斷在體內分解成為含氮廢物，隨尿排出體外。蛋白質在分解的

同時也不斷在體內合成，以補償分解。正常情況下，機體的蛋白質攝入

量和排出量處于動態平衡，稱為氮平衡。運動時人體的代謝加強，蛋白

質的代謝也發生變化。短時間激烈的運動，蛋白質基本上不參與供能；

長時間耐力運動時，肌糖原被大量消耗，脂肪動用和利用加速，能量需

求的平衡關系有可能受到破壞。為了補充骨骼肌和大腦正?；顒訉μ堑?

需求，蛋白質和氨基酸分解代謝增強，氨基酸的糖異生作用加強。

753

嘿嘿~好熟悉呵~~~~這些都是高中生物和化學知識呵~~~~~~~~~~~~~~~

924

就當是預習，好好看看，研究研究~~

632

可以這樣說吧……………………………………………

178

有些是大學知識，不過現在高中以超綱為榮。

632

學多些比較好………………………………………