蛋白质1

氢键α-螺旋结构教学目标1、了解蛋白质的元素组成和分类2、掌握蛋白质的生理功能3、了解蛋白质的消化吸收机制4、掌握必须氨基酸、限制氨基酸的概念5、能够正确评价食物中蛋白质的营养价值和人体蛋白质的营养状况（蛋白质互补）6、明确氮平衡的含义7、掌握蛋白质的推荐摄入量以及食物来源8、掌握蛋白质变性对丰富日常生活的意义生命的基础——蛋白质在人体各个器官、组织和体液内，蛋白质都是必不可少的成分。成年人体重的16.3%是蛋白质。蛋白质是生命的物质基础，如果蛋白质长时间地摄入不足，正常代谢和生长发育便会无法进行。一、蛋白质的元素组成蛋白质主要由碳、氢、氧、氮（特征性元素)四种元素组成。有些蛋白质还含有硫、磷、铁等其他元素。上述这些元素按一定结构组成氨基酸。氨基酸是蛋白质的组成单位。自然界中的氨基酸有20多种。蛋白质的分子大小可相差几千倍，但它们含氮的百分率相当恒定，为16%。这样，我们要测定某一种食物的蛋白质含量便可以首先测定其氮含量，再乘以6.25（100÷16=6.25）即可得出该食物的蛋白质含量。二、蛋白质的分类（一）按化学结构分：1、单纯蛋白：就是以α氨基酸为主的白蛋白、球蛋白。2、结合蛋白：就是以α氨基酸和其他非氨基酸物质结合在一起的蛋白质。3、衍生蛋白：就是蛋白质在分解成氨基酸之前的示、胨、肽（二）按营养价值分类1、完全蛋白质必需氨基酸种类、数量、比例；维持人体健康，促进生长发育；鱼、肉、蛋、奶。2、半完全蛋白质必需氨基酸种类齐全、数量不足，它们可以维持生命，但不能促进生长发育。例如小麦中的麦胶蛋白含赖氨酸很少。3、不完全蛋白质不能提供人体所需的全部必需氨基酸，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。（国际上称优质蛋白和非优质蛋白）三、蛋白质的生理功能蛋白质是与生命和各种形式生命活动联系在一起的物质。是一切生命的物质基础，是肌体细胞的重要组成部分，蛋白质占人体除水分以外的剩余物质的一半．它除了提供机体部分能量以外，还参与体内一切代谢活动，可以说没有蛋白质就没有生命。蛋白质蛋白质是由20多种氨基酸组成，以氨基酸组成的数量和排列顺序不同，使人体中蛋白质多达10万种以上。它们的结构、功能千差万别，形成了生命的多样性和复杂性。1、硬件设施：含量高、分布广、种类多。2、软件设施：功能蛋白质的生理功能主要体现在以下方面：1、结构功能：组织基架、维持生长发育、更新修复（钢筋、门窗）2、催化功能：酶的本质是蛋白质；3、运输功能：血红蛋白、白蛋白等；4、运动功能：肌肉蛋白、肌红蛋白（储存氧气、收缩）5、调节功能：激素、受体、体液平衡等；6、免疫功能：抗体的基本成分；7、遗传变异：基因表达的诱导与阻遏；8、记忆功能：信息的储存、编码、提取过程；9、神经的兴奋及传导：神经递质的释放等。10、提供能量：生理状况下10-20%的能量来自蛋白质四、蛋白质的消化、吸收和代谢胃蛋白酶胰蛋白酶吸收食物蛋白蛋白胨氨基酸血液胃内肠腔肠粘膜细胞五、食物中蛋白质营养价值的评价蛋白质的基本组成－氨基酸氨基酸的种类很多，比较常见的氨基酸亦有十多种。氨基酸的共通特点是分子中并含有氨基－NH2和羧基－COOH，前者是碱性基团，而后者是酸性基团。氨基能与酸反应，羧基能与碱反应，多数氨基酸每分子含有一个氨基和一个羧基，它们的溶液接近中性。自然界的氨基酸有170余种，但组成天然蛋白质的主要是其中的20种。（8种必须）（一）氨基酸的分类1、必须氨基酸是指机体不能合成或合成速度不能满足机体需要，而必须从食物获取的氨基酸。目前已肯定的有九种，即赖氨酸（Lys）、色氨酸（Trp）、苏氨酸（Thr）、蛋氨酸（Met）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、苯丙氨酸（Phe）、缬氨酸（Val）和组氨酸（His）。组氨酸为婴儿的必需氨基酸，成人需要较少。易主旦写两三本书来，假设来写一两本书。蛋奶苏异亮写本色2、条件必需氨基酸可以减少人体对某些必须氨基酸需要量的氨基酸，称为条件必须氨基酸。如半胱氨酸和酪氨酸在体内可分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成；如果胱氨酸和酪氨酸供给不足，将加大对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量。故这两种氨基酸属于条件必需氨基酸。在某些特殊条件下可变成必需氨基酸。甘氨酸（Gly）、丝氨酸（Ser）、脯氨酸（Pro）和牛磺酸（Taurine）在某些特殊条件下也是必需的。3、非必需氨基酸是指机体可以利用体内已有的物质自行合成的氨基酸，不一定必须从食物获取，但其功能仍然是非常重要的。如丙氨酸（Ala）、谷氨酸（Glu）、谷氨酰胺（Gln）、天门冬氨酸（Asp）和天门冬酰胺（Asn）等。（二）氨基酸模式和限制氨基酸人体蛋白质和食物蛋白质必须氨基酸的种类和含量有差异，可用氨基酸模式来表示这种差异。氨基酸模式：是指某种蛋白质必须氨基酸的构成比例。计算方法就是将某种蛋白质中色氨酸的含量定为1，分别计算其他必需氨基酸的相应比值，这一系列的比值就是该种蛋白质的氨基酸模式。当食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式越接近时，人体对食物蛋白质的利用程度就越高，该种蛋白质的营养价值也就越高。如蛋、奶、肉、鱼等以及大豆蛋白中所含有的必需氨基酸模式能满足人体需要，在营养学上称为优质蛋白质，或完全蛋白质。其中鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式更接近，在实验中常以它作为参考蛋白质（referenceprotein）限制氨基酸将食物蛋白质中各种必须氨基酸的数量与人体氨基酸模式相比较，含量相对较低的必须氨基酸称为限制氨基酸。当食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低或缺乏，限制了食物蛋白质中的其它必需氨基酸被机体利用的程度，使其营养价值降低。含量最低的称为第一限制氨基酸，余者以此类推。谷类蛋白质第一限制氨基酸为赖氨酸，豆类蛋白质为蛋氨酸。谷类蛋白质除缺乏赖氨酸外，异亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸也比较缺乏。（三）如何提高蛋白质的营养价值（1）利用蛋白质的营养互补作用提高蛋白质的生理价值1）营养互补的概念将几种营养价值较低的蛋白质混合食用，使营养必需氨基酸得到相互补充，从而提高蛋白质的营养价值，这种方法叫蛋白质营养互补作用。2）几种互补食物：谷类+豆类、玉米粉+黄豆粉、谷类+赖氨酸、八宝粥（2）合理加工，提高蛋白质的消化吸收率例：黄豆粒蛋白质消化率为54%豆芽蛋白质消化率为65%豆浆蛋白质消化率为85%豆腐蛋白质消化率为90%哪些菜肴是蛋白质营养互补的菜肴？蛋白质互补的注意事项食物的生物属性愈远愈好；搭配的食物种类愈多愈好；最好几种食物同时吃，或先后不超过5小时，否则（超过8小时），食物之间便不再起互补作用。蛋白质互补是我国现有生产力水平基础上提高膳食质量最行之有效的办法。（四）特殊氨基酸的生理功能1、牛黄酸主要分布在兴奋性较高的组织如神经系统、肌肉组织、视网模及淋巴细胞和血小板中。是一种对婴幼儿生长发育至关重要的营养素。在初乳中含量丰富，新生儿及婴儿合成能力很低。（配方奶粉）2、谷氨酰胺当人体功能正常时，体内可以合成谷氨酰胺；在应急条件下，机体对谷氨酰胺的需要量增加时，谷氨酰胺就变为必须氨基酸。3、精氨酸能调节血管张力，调节血压和血流量。4、蛋氨酸是一个含硫的必需氨基酸，又称甲硫氨酸。在人体代谢中，可合成胆碱和肌酸。胆碱是一种抗脂肪肝的物质，对由砷剂、巴比妥类药物、四氯化碳等有机物质引起的中毒性肝炎，蛋氨酸有治疗和保护肝功能作用。5、色氨酸是一种必需氨基酸。它在体内能转变为许多生理上重要的活性物质，如5-羟色胺及烟酸的前体，5—羟色胺是人体重要的神经递质。在临床上，色氨酸可用于治疗支气管哮喘，色氨酸还可以抗过敏，对于季节性鼻炎、急慢性过敏性结膜炎及春季角膜结膜炎、过敏性湿疹以及食物引起的肠道过敏反应都有较好的疗效。6、赖氨酸在人体有重要的生理功能。它是合成大脑神经再生性细胞和核蛋白以及血红蛋白等重要蛋白质的必需氨基酸，也是目前应用比较广泛的氨基酸，赖氨酸可叫做“生长性氨基酸“.特别是对婴幼儿、孕妇的补充有很重要的意义。7、酪氨酸儿茶酚胺类激素和神经递质（多巴胺，去甲肾上腺素，肾上腺素等）、黑色素和甲状腺素的前体。(8)苯丙氨酸：酪氨酸的前体。活动：到超市看奶粉配方。9、天门冬氨酸是一种非必需氨基酸。用于治疗肝炎、肝硬化、肝昏迷。天门冬氨酸与鸟氨酸生成的盐在体内尿素循环中起重要作用。因此，它可以延缓氨中毒，改善肝功能，其退黄、降酶作用均较显著，并能促进酒精代谢，减少酒精对肝脏的损伤。天门冬氨酸可用于治疗缺铁性贫血。天门冬氨酸可与铁形成螯合物，能增加胃肠道对铁的吸收(10)丝氨酸：磷脂的成分，合成鞘脂，乙醇胺和胆碱的前体。(11)谷氨酸：血浆和骨骼肌中最多的氨基酸；氨基酸相互转化的中介；合成脯氨酸、鸟氨酸、精氨酸、多胺、-氨基丁酸（GABA）的前体；NH3的来源。（五）食物中蛋白质营养价值的评价评价任何一种食物的蛋白质营养价值通常以以下几个方面为依据：蛋白质的含量蛋白质消化率蛋白质利用率：蛋白质生物价BV蛋白质净利用率NPU蛋白质功效比值PER蛋白质氨基酸评分1、食物中蛋白质的含量食物中蛋白质的含量测定多采用凯氏定氮法。由于多数蛋白质的平均含氮量为16%，故将测得的含氮量乘以6.25(即100/16)，即可得计算出食物的蛋白质含量（粗蛋白含量）。蛋白质含量（%）=含氮量（%）×6.25食物中蛋白质的含量越高，食物的营养价值相对越高结合三鹿奶粉事件谈谈：凯氏定氮法的缺陷表：常见食物中蛋白质的含量范围食物蛋白含量食物蛋白含量大米7～10%小麦粉9～12%玉米7～10%大豆30～40%绿豆、豌豆18～25%花生18～28%核桃12～17%木耳11～18%猪肉（肥）1～3%猪肉（瘦）18～22%猪肝15～22%牛肉20~22%鸭肉13～18%鸡肉17～22%虾仁35～50%鱼、虾15～22%鲜牛奶2.5～3.5%鸡蛋11～14%萝卜0.7～1.5%奶粉18～25%菠菜2～3%马铃薯1.5～2.5%梨、苹果0.1～0.8%枣0.8～2.0%葡萄2.食物蛋白质的消化率食物蛋白质的消化率反映蛋白质在胃肠道内经消化酶作用而分解和吸收的程度，可通过动物试验和人体实验求得。蛋白质（%）＝食物氮-（粪氮-粪代谢氮）真消化率_________________________×100%食物氮粪代谢氮可在受试者完全不吃含蛋白质的食物时从粪中测得。一般24小时的粪代谢氮约为0.9～1.2g。但由于测定粪代谢氮较为困难，故在实际测定时常常不测定粪代谢氮，这时可按下述公式计算表观消化率：食物氮-粪氮表观消化率（%）＝×100（%）食物氮动物蛋白消化率一般高于植物蛋白。如蛋类为98%，乳类97%，馒头79%。加工方法也影响蛋白质的消化率。如煮大豆消化率为60%，豆腐为90%。3.蛋白质的利用率反映食物蛋白质利用率的指标有许多，常用者有以下三个：(1)生物价(BV)：即贮留的蛋白质占吸收蛋白质的比例，表示蛋白质吸收后在体内贮留的程度。生物学价值愈大，说明其利用率愈高。氮贮留量蛋白质生物学价值＝×100氮吸收量氮吸收量＝食物氮-(粪氮-粪代谢氮)；氮贮留量＝氮吸收量-(尿氮-尿内源性氮)蛋白质互补作用可以提高蛋白质的生物价，如绿豆粥、杂合面、水饺，动物蛋白质+植物蛋白质食物蛋白质的生物学价值高低主要取决于食物中必需氨基酸的含量和比例。(2)蛋白质净利用率(NPU)：即贮留的蛋白质占摄入蛋白质的比例，表示摄取的蛋白质被机体贮留的程度，可体现出各种蛋白质的不同消化率。蛋白质净利用率(NPU)＝生物学价值×消化率(3)蛋白质功效比值(PER)：即摄入每克蛋白质使动物体重增加的克数。可反映蛋白质对于机体生长发育需要的满足程度。动物体重增加(g)蛋白质功效比值(PER)＝摄入蛋白质(g)4、氨基酸评分氨基酸评分＝食物蛋白质中的必需氨基酸量／参考蛋白中必需氨基酸量几种食物的蛋白质含量和质量指标食物蛋白质含量（%）质量指标（%）鲜食品干食品消化率生物学价值NPU全鸡蛋11.848999493全牛乳3.527978482鱼197