什麼是蛋白質 定義及概述 組成蛋白質的基本單位是氨基酸,氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈。蛋白質是由一條或多條多肽鏈組成的生物大分子,每一條多肽鏈有二十~數百個氨基酸殘基不等;各種氨基酸殘基按一定的順序排列。產生蛋白質的細胞器是核糖體。 蛋白質(protein)是生命的物質基礎,沒有蛋白質就沒有生命。因此,它是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯系在一起的物質。機體中的每一個細胞和所有重要組成部分都有蛋白質參與。蛋白質占人體重量的16.3%,即一個60kg重的成年人其體內約有蛋白質9.8kg。人體內蛋白質的種類很多,性質、功能各異,但都是由20多種氨基酸按不同比例組合而成的,並在體內不斷進行代謝與更新。被食入的蛋白質在體內經過消化分解成氨基酸,吸收後在體內主要用於重新按一定比例組合成人體蛋白質,同時新的蛋白質又在不斷代謝與分解,時刻處於動態平衡中。因此,食物蛋白質的質和量、各種氨基酸的比例,關系到人體蛋白質合成的量,尤其是青少年的生長發育、孕產婦的優生優育、老年人的健康長壽,都與膳食中蛋白質的量有著密切的關系。 蛋白質:由a-氨基酸結合而成的多肽鏈,再由一條和一條以上的肽鏈按各種方式組合而成的高分子定義及概述蛋白質是一種復雜的有機化合物,舊稱“朊”。組成蛋白質的基本單位是氨基酸,氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈。 在食品體系中蛋白質起泡的現象非常常見,如蛋糕、棉花糖、蛋奶酥、啤酒泡沫、面包等。蛋白質泡沫其實質蛋白質在一定條件下與水分、空氣形成的一種特殊形態的混合物。
影響蛋白質起泡的因素有:
(1)鹽類:氯化鈉一般能提高蛋白質的發泡性能,但會使泡沫的穩定性降低,ca2+則能提高蛋白質泡沫的穩定性。
(2)糖類:糖類會抑制蛋白質起泡,但可以提高蛋白質泡沫的穩定性。
(3)脂類:脂類對蛋白質的起泡和泡沫的穩定性都不利。
(4)其他:蛋白質濃度為2-8%時,起泡效果最好,除此之外還與攪拌時間,強度、方向等有關。
有時由於蛋白質的起泡而影響加工工藝的操作,要對蛋白質泡沫進行消除,常用的方法就是加入消泡劑——硅油。 定義及概述 組成蛋白質的基本單位是氨基酸,氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈。蛋白質是由一條或多條多肽鏈組成的生物大分子,每一條多肽鏈有二十~數百個氨基酸殘基不等;各種氨基酸殘基按一定的順序排列。產生蛋白質的細胞器是核糖體。 蛋白質(protein)是生命的物質基礎,沒有蛋白質就沒有生命。因此,它是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯系在一起的物質。機體中的每一個細胞和所有重要組成部分都有蛋白質參與。蛋白質占人體重量的16.3%,即一個60kg重的成年人其體內約有蛋白質9.8kg。人體內蛋白質的種類很多,性質、功能各異,但都是由20多種氨基酸按不同比例組合而成的,並在體內不斷進行代謝與更新。被食入的蛋白質在體內經過消化分解成氨基酸,吸收後在體內主要用於重新按一定比例組合成人體蛋白質,同時新的蛋白質又在不斷代謝與分解,時刻處於動態平衡中。因此,食物蛋白質的質和量、各種氨基酸的比例,關系到人體蛋白質合成的量,尤其是青少年的生長發育、孕產婦的優生優育、老年人的健康長壽,都與膳食中蛋白質的量有著密切的關系。 蛋白質:由a-氨基酸結合而成的多肽鏈,再由一條和一條以上的肽鏈按各種方式組合而成的高分子
定義及概述蛋白質是一種復雜的有機化合物,舊稱“朊”。組成蛋白質的基本單位是氨基酸,氨
基酸通過脫水縮合形成肽鏈。 定義及概述 蛋白質是一種復雜的有機化合物,舊稱“朊”。組成蛋白質的基本單位是氨基酸,氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈。蛋白質是由一條或多條多肽鏈組成的生物大分子,每一條多肽鏈有二十~數百個氨基酸殘基不等;各種氨基酸殘基按一定的順序排列。蛋白質的氨基酸序列是由對應基因所編碼。除了遺傳密碼所編碼的20種“標准”氨基酸,在蛋白質中,某些氨基酸殘基還可以被翻譯後修飾而發生化學結構的變化,從而對蛋白質進行激活或調控。多個蛋白質可以一起,往往是通過結合在一起形成穩定的蛋白質復合物,發揮某一特定功能。產生蛋白質的細胞器是核糖體。 蛋白質(protein)是生命的物質基礎,沒有蛋白質就沒有生命。因此,它是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯系在一起的物質。機體中的每一個細胞和所有重要組成部分都有蛋白質參與。蛋白質占人體重量的16.3%,即一個60kg重的成年人其體內約有蛋白質9.8kg。人體內蛋白質的種類很多,性質、功能各異,但都是由20多種氨基酸按不同比例組合而成的,並在體內不斷進行代謝與更新。被食入的蛋白質在體內經過消化分解成氨基酸,吸收後在體內主要用於重新按一定比例組合成人體蛋白質,同時新的蛋白質又在不斷代謝與分解,時刻處於動態平衡中。因此,食物蛋白質的質和量、各種氨基酸的比例,關系到人體蛋白質合成的量,尤其是青少年的生長發育、孕產婦的優生優育、老年人的健康長壽,都與膳食中蛋白質的量有著密切的關系。 蛋白質的組成 蛋白質是由c、h、o、n組成,一般蛋白質可能還會含有p、s、fe、zn、cu、b、mn、i等。 [編輯本段]蛋白質的性質
①具有兩性 蛋白質是由α-氨基酸通過肽鍵構成的高分子化合物,在蛋白質分子中存在著氨基和羧基,因此跟氨基酸相似,蛋白質也是兩性物質。 ②可發生水解反應 蛋白質在酸、鹼或酶的作用下發生水解反應,經過多肽,最後得到多種α-氨基酸[1]。 蛋白質水解時,應找准結構中鍵的“斷裂點”,水解時肽鍵 如:蛋白質 nh2n—ch2—cooh 找到“斷裂點”就可以確定蛋白質水解的產物 例如某蛋白質水解 可得三種α-氨基酸,為h2n—ch2—cooh、 ③溶水具有膠體的性質 有些蛋白質能夠溶解在水裡(例如雞蛋白能溶解在水裡)形成溶液。具有膠體性質。 蛋白質的分子直徑達到了膠體微粒的大小(10-9~10-7m)時,所以蛋白質具有膠體的性質。 ④加入電解質可產生鹽析作用 少量的鹽(如硫酸铵、硫酸鈉等)能促進蛋白質的溶解,如向蛋白質水溶液中加入濃的無機鹽溶液,可使蛋白質的溶解度降低,而從溶雍中析出,這種作用叫做鹽析. 這樣鹽析出的蛋白質仍舊可以溶解在水中,而不影響原來蛋白質的性質,因此鹽析是個可逆過程.利用這個性質,采用鹽析方法可以分離提純蛋白質. ⑤蛋白質的變性 在熱、酸、鹼、重金屬鹽、紫外線等作作用下,蛋白質會發生性質上的改變而凝結起來.這種凝結是不可逆的,不能再使它們恢復成原來的蛋白質.蛋白質的這種變化叫做變性. 蛋白質變性後,就失去了原有的可溶性,也就失去了它們生理上的作用.因此蛋白質的變性凝固是個不可逆過程. 造成蛋白質變性的原因 物理因素包括:加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波等: 化學因素包括:強酸、強鹼、重金屬鹽、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。 ⑥顏色反應 蛋白質可以跟許多試劑發生顏色反應.例如在雞蛋白溶液中滴入濃硝酸,則雞蛋白溶液呈黃色.這是由於蛋白質(含苯環結構)與濃硝酸發生了顏色反應的緣故. 利用這種顏色反應可以鑒別蛋白質. ⑦蛋白質在灼燒時,可以產生燒焦羽毛的氣味. 蛋白質在灼燒分解時,可以產生一種燒焦羽毛的特殊氣味. 利用這一性質可以鑒別蛋白質. [編輯本段]蛋白質的折疊過程 對蛋白質折疊機理的研究,對保留蛋白質活性,維持蛋白質穩定性和包涵體蛋白質折疊復性都具有重要的意義(21)。早在上世紀30年代,我國生化界先驅吳憲教授就對蛋白質的變性作用進行了闡釋(8),30年後,anfinsen通過對核糖核酸酶a的經典研究表明去折疊的蛋白質在體外可以自發的進行再折疊,僅僅是序列本身已經包括了蛋白質正確折疊的所有信息(9,10),並提出蛋白質折疊的熱力學假說,為此anfinsen獲得1972年諾貝爾化學獎。這一理論有兩個關鍵點:1蛋白質的狀態處於去折疊和天然構象的平衡中;2天然構象的蛋白質處於熱力學最低的能量狀態。盡管蛋白質的氨基酸序列在蛋白質的正確折疊中起著核心的作用,各種各樣的因素,包括信號序列,輔助因子,分子伴侶,環境條件,均會影響蛋白質的折疊,新生蛋白質折疊並組裝成有功能的蛋白質,並非都是自發的,在多數情況下是需要其它蛋白質的幫助,已經鑒定了許多參與蛋白質折疊的折疊酶和分子伴侶(3,16,86),蛋白質“自發折疊”的經典概念發生了轉變和更新,但這並不與折疊的熱力學假說相矛盾,而是在動力學上完善了熱力學觀點。在蛋白質的折疊過程中,有許多作用力參與,包括一些構象的空間阻礙,范德華力,氫鍵的相互作用,疏水效應,離子相互作用,多肽和周圍溶劑相互作用產生的熵驅動的折疊(12,52),但對於蛋白質獲得天然結構這一復雜過程的特異性,我們還知之甚少,許多實驗和理論的工作都在加深我們對折疊的認識,但是問題仍然沒有解決。 在折疊的機制研究上早期的理論認為,折疊是從變性狀態通過中間狀態到天然狀態的一個逐步的過程,並對折疊中間體進行了深入研究,認為折疊是在熱力學驅動下按單一的途徑進行的。後來的研究表明折疊過程存在實驗可測的多種中間體,折疊通過有限的路徑進行。新的理論強調在折疊的初始階段存在多樣性,蛋白質通過許多的途徑進入折疊漏斗(foldingfunnel),從而折疊在整體上被描述成一個漏斗樣的圖像,折疊的動力學過程被認為是部分折疊的蛋白質整體上的進行性裝配,並且伴隨有自由能和熵的變化,蛋白質最終尋找到自己的正確的折疊結構,這一理論稱為能量圖景(energylandscape),如圖3所示,漏斗下方的凹凸反映蛋白質構象瞬間進入局部自由能最小區域(13,14)。 圖3:能量圖景(theenergylandscape)的示意圖,高度代表能量尺度,寬度代表構象尺度,在漏斗(funnel)的下方存在別的低能量狀態,共存的不同能量狀態的蛋白質種類也降到最小(14)。 這一理論認為結構同源的蛋白質可以通過不同的折疊途徑形成相似的天然構象,人酸性成纖維生長因子(hfgf-1)和蝾螈酸性成纖維生長因子(nfgf-1)氨基酸序列具有約80%同源性,並且具有結構同源性(12個β折疊反向平行排列形成β折疊桶),在鹽酸胍誘導去折疊的過程中,hfgf-1可以監測到具有熔球體樣的折疊中間體,而nfgf-1經由兩態(天然狀態到變性狀態)去折疊,沒有檢測到中間體的存在,折疊的動力學研究也表明兩種蛋白采用不同的折疊機制(38)。對於同一蛋白質,采用的滲透壓調節劑(osmolytes)不同,蛋白質折疊的途徑也不相同,說明不同的滲透壓調節劑對蛋白質的穩定效應不同(11)。這兩個例子都說明折疊機制的復雜性,也與上面所介紹的理論相吻合。 [編輯本段]蛋白質的生理功能 1、構造人的身體:蛋白質是一切生命的物質基礎,是肌體細胞的重要組成部分,是人體組織更新和修補的主要原料。人體的每個組織:毛發、皮膚、肌肉、骨骼、內髒、大腦、血液、神經、內分泌等都是由蛋白質組成,所以說飲食造就人本身。蛋白質對人的生長發育非常重要。 比如大腦發育的特點是一次性完成細胞增殖,人的大腦細胞的增長有二個高峰期。第一個是胎兒三個月的時候;第二個是出生後到一歲,特別是0---6個月的嬰兒是大腦細胞猛烈增長的時期。到一歲大腦細胞增殖基本完成,其數量已達成人的9/10。所以0到1歲兒童對蛋白質的攝入要求很有特色,對兒童的智力發展尤關重要。 2、修補人體組織:人的身體由百兆億個細胞組成,細胞可以說是生命的最小單位,它們處於永不停息的衰老、死亡、新生的新陳代謝過程中。例如年輕人的表皮28天更新一次,而胃黏膜兩三天就要全部更新。所以一個人如果蛋[1] [2] [3] 下一页
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