《营养学基础蛋白质》PPT课件.ppt
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1、蛋白质蛋白质1第一节第一节 蛋白质的结构和组成蛋白质的结构和组成第二节第二节 氨基酸氨基酸第三节第三节 蛋白质的分类和生理功能蛋白质的分类和生理功能第四节第四节 蛋白质的消化吸收及代谢蛋白质的消化吸收及代谢第五节第五节 蛋白质的营养学评价蛋白质的营养学评价第六节第六节 蛋白质营养状况评价蛋白质营养状况评价第七节第七节 蛋白质供给量及来源蛋白质供给量及来源2第一第一节 蛋白蛋白质的的结构和构和组成成一、蛋白质定义:一、蛋白质定义:蛋白质是含氮的有机化合物,以氨基酸为蛋白质是含氮的有机化合物,以氨基酸为基本组成单位。基本组成单位。蛋白质是一切生命的物质基础,没有蛋白蛋白质是一切生命的物质基础,没有
2、蛋白质就没有生命。质就没有生命。3第一第一节 蛋白蛋白质的的结构和构和组成成二、蛋白质的组成二、蛋白质的组成C C:50-55%50-55%H H:6.7-7.3%6.7-7.3%O O:19-24%19-24%N N N N :13-19%13-19%(大多数蛋白质含氮量为(大多数蛋白质含氮量为(大多数蛋白质含氮量为(大多数蛋白质含氮量为16%16%16%16%,折算系数为),折算系数为),折算系数为),折算系数为)蛋白质是人体氮的唯一来源,碳水化合物和脂肪不能代替蛋白质是人体氮的唯一来源,碳水化合物和脂肪不能代替蛋白质是人体氮的唯一来源,碳水化合物和脂肪不能代替蛋白质是人体氮的唯一来源,碳
3、水化合物和脂肪不能代替S S:0-4%0-4%P P、FeFe、I I、MnMn、ZnZn等等蛋白质蛋白质 =总氮量总氮量 蛋白质折算系数()蛋白质折算系数()4 三、蛋白三、蛋白质结构:构:氨基酸是蛋白氨基酸是蛋白质的基本构成的基本构成单位。位。构成人体蛋白构成人体蛋白质的氨基酸有的氨基酸有20种。蛋白种。蛋白质分解分解时的次的次级结构称构称为肽(peptide)。10个以上的氨基酸的个以上的氨基酸的肽称称为多多肽。含。含4-6个氨基酸的个氨基酸的肽为寡寡肽。5蛋白质分子中氨基酸的连接方式蛋白质分子中氨基酸的连接方式几种元素构成氨基酸,氨基酸之间是以几种元素构成氨基酸,氨基酸之间是以肽键肽键
4、(peptidebond)相连的。肽键就是一个氨相连的。肽键就是一个氨基酸的基酸的-羧基与另一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩氨基脱水缩合形成的键。合形成的键。在蛋白质分子中,氨基酸之间通过肽键联结在蛋白质分子中,氨基酸之间通过肽键联结起来的化合物称为肽起来的化合物称为肽氨基酸聚合形成肽链,一条或几条肽链聚合氨基酸聚合形成肽链,一条或几条肽链聚合在一起就构成了蛋白质,构成天然蛋白质的在一起就构成了蛋白质,构成天然蛋白质的氨基酸共氨基酸共20种。种。67二肽二肽 三肽三肽 四肽四肽 二肽二肽+肽称寡肽(肽称寡肽(oligopeptide)多肽(多肽(Polypeptide)89一 级结
5、构1011二二级级结结构构12血红蛋白血红蛋白13 为了对蛋白质结构叙述的方便,人为地将蛋白质的结构分为为了对蛋白质结构叙述的方便,人为地将蛋白质的结构分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。14第二第二节 氨基酸氨基酸 构成蛋白质的基本单位构成蛋白质的基本单位 NHNH2 2R-CHR-CH COOHCOOH-氨基酸氨基酸15一、氨基酸的分类和命名2020(多)(多)种氨基酸,种氨基酸,按化学结构分类:按化学结构分类:(一)脂肪族氨基酸一)脂肪族氨基酸一)脂肪族氨基酸一)脂肪族氨基酸 甘氨酸、缬氨酸、异亮氨酸甘氨酸、缬氨酸、异亮氨酸(二)芳香族氨基酸
6、(二)芳香族氨基酸(二)芳香族氨基酸(二)芳香族氨基酸 苯丙、苯丙、酪氨酸酪氨酸(三)杂环氨基酸(三)杂环氨基酸(三)杂环氨基酸(三)杂环氨基酸 脯、组、脯、组、色氨酸色氨酸16二、必需氨基酸(ESSENTIAL AMINO ACID,EAA):是人体不能合成或合成速度不能满足机体需要,是人体不能合成或合成速度不能满足机体需要,必须从食物中直接获得的氨基酸。必须从食物中直接获得的氨基酸。组氨酸:是组氨酸:是4 4岁以下儿童必需氨基酸。岁以下儿童必需氨基酸。赖氨酸:促进人体发育,增强免疫力。赖氨酸:促进人体发育,增强免疫力。蛋氨酸:合成半胱氨酸。蛋氨酸:合成半胱氨酸。苯丙氨酸:合成酪氨酸。苯丙氨
7、酸:合成酪氨酸。异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸色氨酸色氨酸缬氨酸缬氨酸记忆:携一两本单色书来记忆:携一两本单色书来17三、条件必需氨基酸:2种1.1.半胱氨酸半胱氨酸 蛋氨酸蛋氨酸2.2.酪氨酸酪氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 如果膳食中能够直接提供这两种氨基酸,则人如果膳食中能够直接提供这两种氨基酸,则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要分别减少体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要分别减少30%30%和和50%50%,所,所以半胱氨酸和酪氨酸称为条件必须氨基酸或半必需氨以半胱氨酸和酪氨酸称为条件必须氨基酸或半必需氨基酸。基酸。合成合成合成合成18四、氨基酸模式及限制氨基酸1、氨基酸模式、氨基酸模式 定义:定
8、义:是指某种蛋白质中必需氨基酸的构成比例。计算方法:将该种蛋白质中含量最少的色计算方法:将该种蛋白质中含量最少的色氨酸含量定为氨酸含量定为1,分别计算出其它必需氨基酸,分别计算出其它必需氨基酸的相应比值,这些比值就是该种蛋白质的氨的相应比值,这些比值就是该种蛋白质的氨基酸模式。基酸模式。19表表3-3 几种食物和人体蛋白质氨基酸模式几种食物和人体蛋白质氨基酸模式202.2.限制氨基酸限制氨基酸 当食物蛋白中某一种或几种必需氨基酸含当食物蛋白中某一种或几种必需氨基酸含量不足或缺乏时,会使合成组织蛋白受限制,量不足或缺乏时,会使合成组织蛋白受限制,这一种或几种氨基酸被称为限制氨基酸。这一种或几种氨
9、基酸被称为限制氨基酸。第一限制氨基酸:第一限制氨基酸:植物蛋白质:赖、蛋、苏、色植物蛋白质:赖、蛋、苏、色 谷类食物赖氨酸含量最低,为第一限制氨基酸。21第三第三节 蛋白蛋白质的分的分类和生理功能和生理功能一、蛋白质的分类:一、蛋白质的分类:1.1.按蛋白质中氨基酸的组成分类按蛋白质中氨基酸的组成分类(营养价值)营养价值)(1 1)完全蛋白质完全蛋白质:必须必须氨基酸种类齐全、数量充足、氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当。如牛奶、全鸡蛋中的蛋白。比例适当。如牛奶、全鸡蛋中的蛋白。(2 2)半完全蛋白质半完全蛋白质:必须必须氨基酸种类齐全、但数量不氨基酸种类齐全、但数量不足、比例不当。小麦中的麦
10、交蛋白等。足、比例不当。小麦中的麦交蛋白等。(3 3)不完全蛋白质不完全蛋白质:必须必须氨基酸种类不齐、数量不足、氨基酸种类不齐、数量不足、比例不当。如胶原蛋白等玉米、土豆(色氨酸含量比例不当。如胶原蛋白等玉米、土豆(色氨酸含量极低)极低)22分分 类类必需氨基必需氨基酸酸生长效应生长效应举举例例完全蛋白质完全蛋白质种类齐全种类齐全数量充足数量充足比例适当比例适当维持生命维持生命促进生长促进生长酪蛋白酪蛋白卵白蛋白卵白蛋白白蛋白白蛋白半完全蛋白质半完全蛋白质 种类齐全种类齐全比例不适当比例不适当维持生命维持生命不能促进生长不能促进生长麦胶蛋白麦胶蛋白不完全蛋白质不完全蛋白质 种类不齐全种类不齐
11、全 不能维持生命不能维持生命不能促进生长不能促进生长玉米胶蛋白玉米胶蛋白皮骨胶蛋白皮骨胶蛋白23一、蛋白质的分类:一、蛋白质的分类:2.蛋白质的结构分类:(1)单纯蛋白单纯蛋白:包括动、植物组织中的白蛋白、球蛋白和植物中的谷蛋白、麦醇溶蛋白等。硬蛋白:不溶于水,消化酶对其不易水解。硬蛋白硬蛋白:不溶于水,消化酶对其不易水解。硬蛋白包括骨胶原、弹性硬蛋白、角蛋白,一般为身体的支持组包括骨胶原、弹性硬蛋白、角蛋白,一般为身体的支持组织。织。白蛋白:易溶于水,加热凝结。白蛋白含在鸡蛋、牛白蛋白:易溶于水,加热凝结。白蛋白含在鸡蛋、牛奶和人体血液中。奶和人体血液中。球蛋白:在水中溶解度低,加热凝固。球
12、蛋白广泛存球蛋白:在水中溶解度低,加热凝固。球蛋白广泛存在于自然界中,如血清球蛋白、肌肉球蛋白、植物球蛋白。在于自然界中,如血清球蛋白、肌肉球蛋白、植物球蛋白。谷蛋白:不溶于水,溶于稀酸和稀碱,消化酶可水解。谷蛋白:不溶于水,溶于稀酸和稀碱,消化酶可水解。谷蛋白在谷粒中含量丰富,如小麦谷蛋白。谷蛋白在谷粒中含量丰富,如小麦谷蛋白。24一、蛋白质的分类:一、蛋白质的分类:2.2.蛋白质的结构分类:蛋白质的结构分类:(2 2)结合蛋白)结合蛋白:包括蛋黄中与磷酸组成的磷蛋白、与脂肪和类脂组成的脂蛋白、与金属结合的核蛋白、血红蛋白、金属蛋白等。色蛋白:蛋白质和色素物质结合,如血红蛋白色蛋白:蛋白质和
13、色素物质结合,如血红蛋白。卵磷蛋白:蛋白质与卵磷脂相结合,如血液中的纤维卵磷蛋白:蛋白质与卵磷脂相结合,如血液中的纤维蛋白、卵黄磷蛋白。蛋白、卵黄磷蛋白。脂蛋白:溶于水,是脂肪与蛋白质结合,脂蛋白是人脂蛋白:溶于水,是脂肪与蛋白质结合,脂蛋白是人体在体内运输脂肪的工具。包括乳糜微粒、极低密度脂蛋体在体内运输脂肪的工具。包括乳糜微粒、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白。白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白。糖蛋白:含有碳水化合物如甘露糖和半乳糖的蛋白质,糖蛋白:含有碳水化合物如甘露糖和半乳糖的蛋白质,人体细胞组织分泌的粘液含有粘蛋白。人体细胞组织分泌的粘液含有粘蛋白。25一、蛋白质的分类:3.
14、3.蛋白质的功能分类:蛋白质的功能分类:(1 1)活性蛋白。包括生命活动过程中一切)活性蛋白。包括生命活动过程中一切有活性的蛋白质,如酶、激素蛋白、输送和有活性的蛋白质,如酶、激素蛋白、输送和储存蛋白、肌动蛋白、受体蛋白等。储存蛋白、肌动蛋白、受体蛋白等。(2 2)非活性蛋白。包括不具活性的、担任)非活性蛋白。包括不具活性的、担任生物保护功能和支持作用的蛋白质,如胶原生物保护功能和支持作用的蛋白质,如胶原蛋白、角蛋白、弹性蛋白等。蛋白、角蛋白、弹性蛋白等。26二、蛋白质的生理功能二、蛋白质的生理功能1、人体组织成分、人体组织成分人体的任何组织和器官,都以蛋白质人体的任何组织和器官,都以蛋白质作
15、为重要的组成成分。作为重要的组成成分。人体的瘦组织中含大量的蛋白质;骨人体的瘦组织中含大量的蛋白质;骨骼和牙齿中含大量的胶原蛋白,指趾甲中骼和牙齿中含大量的胶原蛋白,指趾甲中含有角蛋白;细胞中从细胞膜到细胞内的含有角蛋白;细胞中从细胞膜到细胞内的各种结构均含有蛋白质。各种结构均含有蛋白质。可见可见,蛋白质是,蛋白质是人体不可缺少的构成成分。人体不可缺少的构成成分。27 二、蛋白质的生理功能二、蛋白质的生理功能2、构成、构成人人体内体内各种各种重要重要生理功能的生理功能的物质物质(1)含蛋白质的酶催化体内一切物质的)含蛋白质的酶催化体内一切物质的分解和合成分解和合成;(2)激素使内环境稳定并调节
16、许多生理)激素使内环境稳定并调节许多生理过程;过程;(3)抗体可以抵御外来微生物及其他有)抗体可以抵御外来微生物及其他有害物质的入侵;害物质的入侵;(4)细胞膜和血液中的蛋白质担负着各)细胞膜和血液中的蛋白质担负着各类物质的运输和交换;类物质的运输和交换;28二、蛋白质的生理功能二、蛋白质的生理功能3、维持和调节体内的酸碱平衡及血浆渗透压维持和调节体内的酸碱平衡及血浆渗透压当长期缺乏蛋白质时血浆蛋白质含量下当长期缺乏蛋白质时血浆蛋白质含量下降,血液内的水分便渗入周围组织,造成营降,血液内的水分便渗入周围组织,造成营养性水肿。养性水肿。29二、蛋白质的生理功能二、蛋白质的生理功能4、参与神经冲动
17、的传导及遗传信息的传递参与神经冲动的传导及遗传信息的传递5-羟色胺等氨基酸代谢产物是重要的神羟色胺等氨基酸代谢产物是重要的神经递质,参与神经冲动的传导。经递质,参与神经冲动的传导。30二、蛋白质的生理功能二、蛋白质的生理功能5、供给能、供给能量量蛋白质含碳、氢、氧元素,机体需要时,蛋白质含碳、氢、氧元素,机体需要时,可代谢分解,释放热能。可代谢分解,释放热能。1g蛋白质在体内约产生蛋白质在体内约产生16.7kJ(4.0kcal)能量能量供能是蛋白质的次要功能供能是蛋白质的次要功能31第四节 蛋白质的消化吸收及代谢一、蛋白质的消化一、蛋白质的消化一、蛋白质的消化一、蛋白质的消化 胃内消化胃内消化
18、:胃酸、胃蛋白酶 小肠内消化:胰蛋白酶和小肠粘膜蛋白水解酶二、蛋白质的吸收二、蛋白质的吸收 小肠黏膜细胞小肠黏膜细胞 32 三、N平衡是反映机体摄入氮和排出氮的关系。1.关系式:关系式:B I(U+F+S)(I:摄入氮,U:尿氮,F:粪氮,S:皮肤等氮损失)零氮平衡零氮平衡:摄入氮=排出氮 (正常人)正氮平衡正氮平衡:摄入氮排出氮 (儿童,青少年,孕妇,疾病恢复期等)负氮平衡负氮平衡:摄入氮排出氮 (饥饿,疾病,老年)33 正氮平衡正氮平衡 生长中的儿童、生长中的儿童、健身者和孕妇其体健身者和孕妇其体内内摄入的氮摄入的氮摄入的氮摄入的氮超出排超出排出的氮。出的氮。氮平衡氮平衡 健康的大学健康的
19、大学生和成年人生和成年人氮氮氮氮收收支平衡支平衡。负氮平衡负氮平衡 宇航员和宇航员和急症病人失去的急症病人失去的氮多于摄入的氮。氮多于摄入的氮。342.必要氮损失 机机体体每每天天由由于于皮皮肤肤、毛毛发、粘粘膜膜脱脱落落,经期期失失血血,及及肠道道菌菌体体死死亡亡排排出出,损失失的的氮氮量量,成成人人平平均均为53mg/kg体体重重,相相当当于于每每人人每每天天丢失失20g蛋蛋白白质。此此种种氮氮损失失是是不不可可避避免的。免的。因因此此,相相当当于于必必要要氮氮损失失的的蛋蛋白白质量量是是人体人体最低生理需要量。最低生理需要量。35第五节 食物蛋白质的营养评价食物蛋白质营养价值的优劣可从三
20、方面评价:食物蛋白质营养价值的优劣可从三方面评价:一、蛋白质一、蛋白质含量含量二、蛋白质二、蛋白质消化率消化率三、蛋白质三、蛋白质利用率利用率36一、食物蛋白质的含量一、食物蛋白质的含量蛋白质含氮蛋白质含氮16%16%,微量凯氏定氮法微量凯氏定氮法蛋白蛋白质质含量含量 =氮量氮量蛋白蛋白质换质换算系数)算系数)含量含量37表表1-2 不同食物的蛋白不同食物的蛋白质含量含量名称名称含量含量(%)畜、禽、鱼畜、禽、鱼1020鲜奶鲜奶奶粉奶粉2527蛋类蛋类1214大豆及豆类大豆及豆类2040硬果类硬果类1525谷类谷类610薯类薯类23蔬菜水果类蔬菜水果类138二、二、食物食物蛋白质消化率蛋白质消
21、化率 食物蛋白食物蛋白质质被消化被消化酶酶分解的程度和分解的程度和消化后的氨基酸和肽被吸消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。收的程度。(1)表观消化率(apparent digestibility)(2)蛋白质真消化率(true digestibility)粪代谢氮:粪代谢氮:是受试对象在进食无氮膳食时粪便中的含氮量。包括消化道是受试对象在进食无氮膳食时粪便中的含氮量。包括消化道脱落的肠粘膜细胞和肠道微生物及由肠粘膜分泌的消化液氮。脱落的肠粘膜细胞和肠道微生物及由肠粘膜分泌的消化液氮。粪氮:粪氮:绝大多数来自消化吸收的食物氮,也包括粪代谢氮。绝大多数来自消化吸收的食物氮,也包括粪代谢氮。39实际工
22、作中往往不考虑粪代谢氮,计算得出的结果称表观消化率。表观消化率表观消化率的结果比真消化率低低。更具安全性。更具安全性。40表1-3 几种食物蛋白质消化率(%)食物食物真消化率真消化率燕麦燕麦867小米小米79大豆粉大豆粉867菜豆菜豆78花生酱花生酱88中国混合膳中国混合膳96鸡蛋鸡蛋 973牛奶牛奶 953肉、鱼肉、鱼943玉米玉米 856大米大米 884面粉面粉96441三、食物蛋白三、食物蛋白质利用率利用率反映蛋白质在体内被利用的程度反映蛋白质在体内被利用的程度常用指标常用指标:蛋白质功效比值(蛋白质功效比值(PER)生物价(生物价(BV)氨基酸评分(氨基酸评分(AAS)42(一)蛋白质
23、功效比值(一)蛋白质功效比值 (protein efficiency ratio,PER)幼小动物每摄入1g蛋白质所增加的体重克数。蛋白质被机体利用的程度。参考蛋白参考蛋白:酪蛋白酪蛋白 43(二)生物价(二)生物价(biological valuebiological value,BVBV)蛋白蛋白质质吸收后被机体吸收后被机体储储留(利用)的程度留(利用)的程度 氮吸收量氮吸收量 =摄入氮摄入氮 (粪氮(粪氮粪代谢氮)粪代谢氮)氮储留量氮储留量 =氮吸收量氮吸收量 (尿氮(尿氮尿内源氮)尿内源氮)生物价高表明食物蛋白质中氨基酸主要用来合生物价高表明食物蛋白质中氨基酸主要用来合成人体蛋白,极少
24、有氨基酸经肝、肾代谢释放能量成人体蛋白,极少有氨基酸经肝、肾代谢释放能量或由尿排出多余的氮,从而减少肝肾负担。或由尿排出多余的氮,从而减少肝肾负担。44(三)氨基酸评分(amino acid scoreamino acid score,AASAAS)两个步骤:两个步骤:1.计算出被测蛋白质每种必需氨基酸评分值2.在第1步计算结果中,找出最低必需氨基酸(第1限制氨基酸)评分值,即为该蛋白质氨基酸评分。优点:明确限制AA,看出其他AA不足45食物中蛋白质的多少,固然不能决定该食物食物中蛋白质的多少,固然不能决定该食物蛋白质营养价值的优劣,但评价食物蛋白质蛋白质营养价值的优劣,但评价食物蛋白质营养价
25、值时,应该以该食物蛋白质的含量为营养价值时,应该以该食物蛋白质的含量为基础。如果某种蛋白质生物利用率较高,但基础。如果某种蛋白质生物利用率较高,但在食物中含量较低,那么这种食物蛋白质的在食物中含量较低,那么这种食物蛋白质的食用价值不高食用价值不高。如马铃薯的生物利用率为,比大米如马铃薯的生物利用率为,比大米、精面粉都高、精面粉都高,但马铃薯中蛋白质但马铃薯中蛋白质含量为含量为.3%,.3%,比大米、精面粉都低比大米、精面粉都低,即即马铃薯的食用价值低于大米、精面粉。马铃薯的食用价值低于大米、精面粉。46应用优质蛋白质优质蛋白质:食物蛋白质氨基酸模式与:食物蛋白质氨基酸模式与人体氨基酸模式较接近
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