营养学基础知识 蛋白质通论
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
蛋白质通论
— — 营 养 学 的 核 心 ！
中心医院 王兴国
蛋白质（protein）是营养学的核心
普遍存在于生物界的蛋白质是生物体的重要组成成分和生命 活动的基本物质基础，也是生物体中含量最丰富的大分子， 约占人体固体成分的45%。
1 2 3
蛋白质的分子结构（食物与人体）
蛋白质的消化与吸收 蛋白质（氨基酸）的代谢与营养功能
蛋白质的生物学重要性 1. 蛋白质是生物 体重要组成成分 • 分布广：所有器官、组织都含有蛋白 质；细胞的各个部分都含有蛋白质。 • 含量高：蛋白质是细胞内最丰富的有 机分子，占人体干重的45％，某些组 织含量更高，例如脾、肺及横纹肌等 高达80％。
2. 蛋白质具有重要的生物学功能 • • • • • • 1）作为生物催化剂（酶） 2）代谢调节作用 3）免疫保护作用 4）物质的转运和存储 5）运动与支持作用 6）参与细胞间信息传递
4
人体蛋白质需要与供给
了解：体内蛋白质的合成
第1部分 蛋白质的分子结构与性质
《生物化学》第1章
中心医院 王兴国
第一节 蛋白质分子组成
蛋 白 质 在 人 体 和 食 物 中 的 存 在
中心医院 王兴国
什么是蛋白质? • 蛋白质(protein)是由许多氨基酸(amino acids)通过肽键(peptide bond)相连形 成的高分子含氮化合物。
精氨酸
arginine
Arg
R
10.76
组氨酸
histidine
His
H
7.59
几种特殊氨基酸
• 脯氨酸 （亚氨基酸）
CH2 CH2
CH2 CHCOONH2+
半胱氨酸
-OOC-CH-CH
+NH 3
-SH + HS-CH2-CH-COO2
-HH
+NH 3
-OOC-CH-CH
+NH 3
-S S-CH2-CH-COO2
S Y C M
asparagine
Asn
N
谷氨酰胺
glutamine
Gln
Q
5.65
苏氨酸
threonine
Thr
T
5.60
3. 酸性氨基酸 天冬氨酸 aspartic acid Asp D
2.97 3.22
谷氨酸 4. 碱性氨基酸 赖氨酸
glutamic acid
Glu
E
lysine
Lys
K
9.74
• 是哺乳动物的必需氨 基酸 • 生酮氨基酸。 • 可用于合成半胱氨酸， 其过程中形成“同型 半胱氨酸”。（甲硫 氨酸循环） • 合成肌酸与磷酸肌酸 • 其代谢产物是细胞增 殖促进剂
4.半胱氨酸和胱氨酸
半胱氨酸
胱氨酸
在体内可由甲硫氨酸转化而来，它们都是含硫氨基酸 半胱氨酸克转化为牛磺酸，用于合成胆汁
蛋白质分子结构示例——胰岛素
胰岛素由51个氨基酸构成，又分为A、B两条链
氨基酸（AA）分子结构
COOR
C H
+
NH3
氨基酸分子通式 C : α-碳原子 COO :羧基 H3N :氨基 R :侧链
氨基酸和羧基和氨基均可发生化学反应！
人体内20种氨基酸 • 人体内20种氨基酸结构式和特点
自然界有300余种氨基酸，大多为左旋（L型），少数为右旋（D型）
+NH 3
二硫键
胱氨酸
1.色氨酸（Trp）
• 分子量204.2 • 是哺乳动物必需氨 基酸 • 是生糖氨基酸。 • 色氨酸是人体重要 的神经递质5-羟色 胺的前体。 • 可合成烟酸，60：1
2.赖氨酸（Lys）
• 是哺乳动物必需氨 基酸。 • 是生酮氨基酸。 • 在粮食中普遍含量 较少
3.甲硫氨酸（蛋氨酸，Met）
食物中蛋白质含量的测定 • 蛋白质分子中氮元素含量16% 1克氮相当于6.25克蛋白质（折算系数）
1/16% 100克样品中蛋白质的含量 ( g % ) = 每克样品含氮克数× 6.25×100
某牛奶100毫升（克）中，经过凯式定氮法测定 含有0.48克氮。那么100毫升牛奶蛋白质含量为： 0.48÷16%=0.48×6.25=3（克）
3. 氧化供能
一、蛋白质分子的基本元素构成 1.碳（C）50%~55% 2.氢（H）6%~7% 3.氧（O）19%~24% 4.氮（N）13%~19%，平均16% 5.硫（S）0%~4%
碳水化合物（糖类）和脂肪分子中均不含“氮”； 核酸中含有少量氮；某些维生素中含有微量氮。 延伸学习：碳水化合物和脂肪分子的元素构成
脯氨酸
proline
Pro
P
6.30
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2. 极性中性氨基酸 色氨酸 tryptophan Try W
5.89 5.68 5.66 5.07 5.74 5.41
丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 蛋氨酸 天冬酰胺
serine tyrosine cysteine methionine
Ser Try Cys Met
7.丙氨酸
• 非必需，由丙酮酸 合成。 • 丙氨酸-葡萄糖循环 • 哺乳动物非必需氨 基酸和生糖氨基酸。
8.苯丙氨酸
• 必需氨基酸 • 可转化为酪氨酸 • 衍生为儿茶酚胺、 甲状腺素（激素）、 黑色素（皮肤色素）
PKU：若苯丙氨酸不能羟化生成酪氨酸，苯丙酮酸 生成就增多，在血和尿中出现苯丙酮酸，导致智力 发育障碍。
1.
非极性疏水性氨基酸 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 苯丙氨酸 glycine alanine valine leucine isoleucine Gly Ala Val Leu Ile G A V L I F
5.97 6.00 5.96 5.98 6.02 5.48
phenylalanine Phe
6.谷氨酸
• 非必需，在体内可以 由葡萄糖转变而来。 • 体内氨基酸代谢，脱 氨中转站，也是非必 需氨基酸合成的中转 站 • 代谢为γ-氨基丁酸 （神经递质） • 味精
6.谷氨酰胺
• 非必需氨基酸，在 体内可以由葡萄糖 转变而来。 • 是肌肉中最丰富的 游离氨基酸，约占 人体游离氨基酸总 量的60%。 • 胃肠道粘膜细胞的 基本能量来源。 • 用于合成碱基和核 酸
延伸学习：凯式定氮法的基本方法与应用
三聚氰胺和尿素的分子结构
三聚氰胺含66%的氮元素
尿素含45%的氮元素
二、蛋白质分子的氨基酸构成 • 存在自然界中的氨基酸有300余种，但 组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种， 且均属 L-氨基酸（甘氨酸除外）。
氨基酸与蛋白质的关系
• 1.基本构成单位 20种氨基酸→数十万种蛋白质 • 2.吸收形式 蛋白质→单个或2、3个一组氨基酸
— — 营 养 学 的 核 心 ！
中心医院 王兴国
蛋白质（protein）是营养学的核心
普遍存在于生物界的蛋白质是生物体的重要组成成分和生命 活动的基本物质基础，也是生物体中含量最丰富的大分子， 约占人体固体成分的45%。
1 2 3
蛋白质的分子结构（食物与人体）
蛋白质的消化与吸收 蛋白质（氨基酸）的代谢与营养功能
蛋白质的生物学重要性 1. 蛋白质是生物 体重要组成成分 • 分布广：所有器官、组织都含有蛋白 质；细胞的各个部分都含有蛋白质。 • 含量高：蛋白质是细胞内最丰富的有 机分子，占人体干重的45％，某些组 织含量更高，例如脾、肺及横纹肌等 高达80％。
2. 蛋白质具有重要的生物学功能 • • • • • • 1）作为生物催化剂（酶） 2）代谢调节作用 3）免疫保护作用 4）物质的转运和存储 5）运动与支持作用 6）参与细胞间信息传递
4
人体蛋白质需要与供给
了解：体内蛋白质的合成
第1部分 蛋白质的分子结构与性质
《生物化学》第1章
中心医院 王兴国
第一节 蛋白质分子组成
蛋 白 质 在 人 体 和 食 物 中 的 存 在
中心医院 王兴国
什么是蛋白质? • 蛋白质(protein)是由许多氨基酸(amino acids)通过肽键(peptide bond)相连形 成的高分子含氮化合物。
精氨酸
arginine
Arg
R
10.76
组氨酸
histidine
His
H
7.59
几种特殊氨基酸
• 脯氨酸 （亚氨基酸）
CH2 CH2
CH2 CHCOONH2+
半胱氨酸
-OOC-CH-CH
+NH 3
-SH + HS-CH2-CH-COO2
-HH
+NH 3
-OOC-CH-CH
+NH 3
-S S-CH2-CH-COO2
S Y C M
asparagine
Asn
N
谷氨酰胺
glutamine
Gln
Q
5.65
苏氨酸
threonine
Thr
T
5.60
3. 酸性氨基酸 天冬氨酸 aspartic acid Asp D
2.97 3.22
谷氨酸 4. 碱性氨基酸 赖氨酸
glutamic acid
Glu
E
lysine
Lys
K
9.74
• 是哺乳动物的必需氨 基酸 • 生酮氨基酸。 • 可用于合成半胱氨酸， 其过程中形成“同型 半胱氨酸”。（甲硫 氨酸循环） • 合成肌酸与磷酸肌酸 • 其代谢产物是细胞增 殖促进剂
4.半胱氨酸和胱氨酸
半胱氨酸
胱氨酸
在体内可由甲硫氨酸转化而来，它们都是含硫氨基酸 半胱氨酸克转化为牛磺酸，用于合成胆汁
蛋白质分子结构示例——胰岛素
胰岛素由51个氨基酸构成，又分为A、B两条链
氨基酸（AA）分子结构
COOR
C H
+
NH3
氨基酸分子通式 C : α-碳原子 COO :羧基 H3N :氨基 R :侧链
氨基酸和羧基和氨基均可发生化学反应！
人体内20种氨基酸 • 人体内20种氨基酸结构式和特点
自然界有300余种氨基酸，大多为左旋（L型），少数为右旋（D型）
+NH 3
二硫键
胱氨酸
1.色氨酸（Trp）
• 分子量204.2 • 是哺乳动物必需氨 基酸 • 是生糖氨基酸。 • 色氨酸是人体重要 的神经递质5-羟色 胺的前体。 • 可合成烟酸，60：1
2.赖氨酸（Lys）
• 是哺乳动物必需氨 基酸。 • 是生酮氨基酸。 • 在粮食中普遍含量 较少
3.甲硫氨酸（蛋氨酸，Met）
食物中蛋白质含量的测定 • 蛋白质分子中氮元素含量16% 1克氮相当于6.25克蛋白质（折算系数）
1/16% 100克样品中蛋白质的含量 ( g % ) = 每克样品含氮克数× 6.25×100
某牛奶100毫升（克）中，经过凯式定氮法测定 含有0.48克氮。那么100毫升牛奶蛋白质含量为： 0.48÷16%=0.48×6.25=3（克）
3. 氧化供能
一、蛋白质分子的基本元素构成 1.碳（C）50%~55% 2.氢（H）6%~7% 3.氧（O）19%~24% 4.氮（N）13%~19%，平均16% 5.硫（S）0%~4%
碳水化合物（糖类）和脂肪分子中均不含“氮”； 核酸中含有少量氮；某些维生素中含有微量氮。 延伸学习：碳水化合物和脂肪分子的元素构成
脯氨酸
proline
Pro
P
6.30
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2. 极性中性氨基酸 色氨酸 tryptophan Try W
5.89 5.68 5.66 5.07 5.74 5.41
丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 蛋氨酸 天冬酰胺
serine tyrosine cysteine methionine
Ser Try Cys Met
7.丙氨酸
• 非必需，由丙酮酸 合成。 • 丙氨酸-葡萄糖循环 • 哺乳动物非必需氨 基酸和生糖氨基酸。
8.苯丙氨酸
• 必需氨基酸 • 可转化为酪氨酸 • 衍生为儿茶酚胺、 甲状腺素（激素）、 黑色素（皮肤色素）
PKU：若苯丙氨酸不能羟化生成酪氨酸，苯丙酮酸 生成就增多，在血和尿中出现苯丙酮酸，导致智力 发育障碍。
1.
非极性疏水性氨基酸 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 苯丙氨酸 glycine alanine valine leucine isoleucine Gly Ala Val Leu Ile G A V L I F
5.97 6.00 5.96 5.98 6.02 5.48
phenylalanine Phe
6.谷氨酸
• 非必需，在体内可以 由葡萄糖转变而来。 • 体内氨基酸代谢，脱 氨中转站，也是非必 需氨基酸合成的中转 站 • 代谢为γ-氨基丁酸 （神经递质） • 味精
6.谷氨酰胺
• 非必需氨基酸，在 体内可以由葡萄糖 转变而来。 • 是肌肉中最丰富的 游离氨基酸，约占 人体游离氨基酸总 量的60%。 • 胃肠道粘膜细胞的 基本能量来源。 • 用于合成碱基和核 酸
延伸学习：凯式定氮法的基本方法与应用
三聚氰胺和尿素的分子结构
三聚氰胺含66%的氮元素
尿素含45%的氮元素
二、蛋白质分子的氨基酸构成 • 存在自然界中的氨基酸有300余种，但 组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种， 且均属 L-氨基酸（甘氨酸除外）。
氨基酸与蛋白质的关系
• 1.基本构成单位 20种氨基酸→数十万种蛋白质 • 2.吸收形式 蛋白质→单个或2、3个一组氨基酸