食物與化學(xué)-蛋白質(zhì)課件

食物與化學(xué)

——蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)

在人體所需的各種營養(yǎng)素中，蛋白質(zhì)是最主要的成分，它是構(gòu)成機體細(xì)胞、促進(jìn)生長發(fā)育、調(diào)節(jié)生理功能、增強抵抗能力的重要物質(zhì)。蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)是一類大分子化合物，主要由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成。它的基本組成單元是氨基酸，如氨基乙酸、丙氨酸等。這些不同的氨基酸按照一定的順序結(jié)合起來，組成蛋白質(zhì)大分子，分子量從幾萬到幾百萬。蛋白質(zhì)自然界蛋白質(zhì)的種類繁多，最簡單的單細(xì)胞生物如大腸桿菌有3000多種不同的蛋白質(zhì)，人體有10萬種以上不同的蛋白質(zhì)。整個生物界蛋白質(zhì)的種類約為1010數(shù)量級，不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，各具不同的生物學(xué)功能，許多重要的生命現(xiàn)象和生理活動往往都是通過蛋白質(zhì)來實現(xiàn)的。蛋白質(zhì)的生理功能1、催化作用生命的基本特征是物質(zhì)代謝，代謝的全部反應(yīng)幾乎都需要酶作為催化劑，酶都是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的生理功能2、代謝的調(diào)節(jié)作用激素是機體內(nèi)分泌細(xì)胞制造的一類化學(xué)物質(zhì)，它隨血液循環(huán)流遍全身，調(diào)節(jié)機體的正?；顒?，對機體的繁殖、生長、發(fā)育和適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的變化起重要作用，這些激素中許多都是蛋白質(zhì)。如胰島素，可調(diào)節(jié)血糖的水平，若分泌不足可導(dǎo)致糖尿病。蛋白質(zhì)的生理功能3、營養(yǎng)物質(zhì)的運輸和貯存體內(nèi)許多小分子物質(zhì)的運輸和貯存，可由一些特殊的蛋白質(zhì)來完成。如血紅蛋白運輸O2和CO2，血漿蛋白運輸Fe，并在肝臟中形成鐵蛋白復(fù)合物貯存。蛋白質(zhì)的生理功能5、運動與支持作用肌肉的收縮與舒張是由肌動蛋白和肌球蛋白來完成的。皮膚、骨骼和肌腱的膠原纖維，主要含膠原蛋白，它有強烈的韌性。1平方毫米粗的膠原纖維可耐受98~392N的張力。蛋白質(zhì)的生理功能7、供能主要功能非供能，但它是一種供能物質(zhì)，分解1克蛋白質(zhì)可釋放16.8千焦的能量。當(dāng)人體內(nèi)缺乏葡萄糖，貯存的脂肪又不足時，需動用蛋白質(zhì)供能。蛋白質(zhì)的組成及結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)是由各種氨基酸通過肽鍵連接而成的、具有特定結(jié)構(gòu)的生物大分子。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本單位是氨基酸，蛋白質(zhì)分子都很大，分子量一般在十萬以上，最小的也有幾千，它們結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但都可被酸、堿、以及各種水解蛋白質(zhì)的酶等催化水解，水解的最終產(chǎn)物是氨基酸。蛋白質(zhì)的組成及結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的元素組成與糖、脂肪不同，除含有C、H、O外，都含有N，大多數(shù)蛋白質(zhì)的含N量比較接近，一般為15~17%，這是蛋白質(zhì)組成的一個重要特點，有些蛋白質(zhì)還含有S、P、Fe、Mn、I、Zn等元素有關(guān)氨基酸分子中含有氨基和羧基的化合物。組成蛋白質(zhì)的氨基酸大多是∝—氨基酸

R—CH—COOH（脯氨酸除外）

NH2組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有二十種。有關(guān)氨基酸氨基酸的功用:1、經(jīng)胃腸道消化吸收進(jìn)入血液的氨基酸進(jìn)入人體組織細(xì)胞合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)（如肌蛋白、血紅蛋白、脂蛋白、核蛋白等），以滿足人體生長、發(fā)育、補充消化的需要。2、存在于血液內(nèi)的氨基酸可維持血容量的相對穩(wěn)定。有關(guān)氨基酸氨基酸的功用:3、合成多種含氮化合物（如腎上腺素、甲狀腺素、嘌呤、嘧啶等），甚至直接充當(dāng)神經(jīng)介質(zhì)，從各個不同的角度起到維持身體機能和遺傳作用。4、合成多種抗體、補體物質(zhì)，參與人體免疫功能。有關(guān)氨基酸從營養(yǎng)學(xué)上可將氨基酸分為兩類：1、必需氨基酸肌體需要但不能合成或合成量很少，不能滿足需要，必需由食物供給。賴氨酸、色氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、（組氨酸、精氨酸為嬰幼兒必需氨基酸）有關(guān)氨基酸2、非必需氨基酸肌體需要且肌體能合成，可不強調(diào)由食物供給。甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、酪氨酸、脯氨酸、組氨酸、精氨酸。蛋白質(zhì)的消化與吸收動植物蛋白各種∝—氨基酸

人體吸收各種人體蛋白質(zhì)胃酸、酶分解按人體需要及遺傳密碼合成限制氨基酸食物蛋白質(zhì)中，按照人體的需要及其比例關(guān)系相對不足的氨基酸稱為限制氨基酸。限制氨基酸中缺乏最多的稱第一限制氨基酸。食物中最主要的限制氨基酸為賴氨酸和蛋氨酸。賴氨酸在谷物蛋白質(zhì)和其它植物蛋白質(zhì)中含量較少；蛋氨酸在大豆、花生、牛奶和肉類蛋白中相對不足。氨基酸的短線平衡

氨基酸是短線平衡，人體總是以含量最少的一種氨基酸為基點，按比例結(jié)合各種氨基酸，重新排列組合，形成人體蛋白質(zhì)。若必需氨基酸品種不齊全或量不足，都會影響其它氨基酸的吸收。在天然蛋白質(zhì)中，完全符合人體比例的氨基酸是沒有的，若長期偏食，會造成代謝紊亂（代謝多余的氨基酸會使肝臟、腎臟超負(fù)荷工作）。蛋白質(zhì)“中毒”

蛋白質(zhì)氨基酸在體內(nèi)不能貯存（糖、脂肪能貯存），未被利用的氨基酸要分解，氨基酸氨尿素排出分解肝臟中合成蛋白質(zhì)“中毒”

1945年6月，一部分原來關(guān)在希特勒集中營的人自由了，受到盛宴款待。他們在忍受了長期的饑餓后，看到豐盛的酒菜，就狂飲大吃起來，結(jié)果不少人斷送了生命，經(jīng)專家研究，發(fā)現(xiàn)是由于過量食用了高蛋白食物，引起了蛋白質(zhì)“中毒”。蛋白質(zhì)攝入不足引起的后果青少年、幼兒：生長發(fā)育遲緩，消瘦，體重過輕，智力發(fā)育障礙成人：疲倦，體重下降、肌肉萎縮、貧血、血漿蛋白減少，嚴(yán)重的會引起營養(yǎng)性水腫。蛋白質(zhì)缺乏對處于生長階段的兒童更為敏感，它往往與熱能缺乏并在，稱蛋白質(zhì)－－熱能營養(yǎng)不良蛋白質(zhì)攝入不足引起的后果安徽阜陽農(nóng)村的一百多名兒童陸續(xù)患上了一種怪病。本來健康的孩子在喂養(yǎng)期間開始出現(xiàn)四肢短小，身體瘦弱，尤其是這些嬰兒的腦部顯得偏大，當(dāng)?shù)厝朔Q這些嬰兒為“大頭娃娃”?，F(xiàn)在阜陽已經(jīng)有多名嬰兒因為這種怪病而夭折。那么這些嬰兒到底得的什么病，病因到底在哪里呢？

蛋白質(zhì)攝入不足引起的后果經(jīng)工作人員檢驗，送檢的嬰兒奶粉全部都不符合國家標(biāo)準(zhǔn)，尤其是蛋白質(zhì)的含量。

按照國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，嬰兒一段奶粉蛋白質(zhì)含量是12％到18％，二段、三段應(yīng)該不低于18％，而這些奶粉蛋白質(zhì)含量大多數(shù)只有2％到3％，有的甚至只有0.37％。蛋白質(zhì)的分類

營養(yǎng)學(xué)上，根據(jù)蛋白質(zhì)所含氨基酸種類是否齊全及比例是否合理，將蛋白質(zhì)分為三大類：1、完全蛋白質(zhì)含有的必需氨基酸的種類和比例，符合人體需要，且易吸收，利用充分。如：畜禽肉、蛋、奶、魚、大豆等。蛋白質(zhì)的分類2、半完全蛋白質(zhì)含有的必需氨基酸的種類基本齊全，但相互比例不合適，促進(jìn)生長發(fā)育的功能不全。如：小麥、大麥。蛋白質(zhì)的分類3、不完全蛋白質(zhì)含有的必需氨基酸的種類不齊全，且比例不合適，促進(jìn)生長發(fā)育的功能差。如：動物的結(jié)締組織（軟骨、肌腱）、動物的肉皮、水果等。

各種食物含有的氨基酸相互補充，各得其所，組裝成人體蛋白質(zhì)。有關(guān)消化與吸收消化：食物在消化道內(nèi)的分解過程稱為消化。吸收：透過消化道黏膜進(jìn)入血液循環(huán)的過程稱為吸收。

這是兩個緊密聯(lián)系的過程。有關(guān)消化與吸收食物在消化道內(nèi)的分解過程稱為消化，消化有兩種形式：物理消化：靠消化道運動把大塊食物粉碎的過程稱物理消化。化學(xué)消化：靠消化液及消化酶的作用，把食物中的大分子分解成小分子物質(zhì)的過程稱化學(xué)消化。人食肉為何要熟食而不生食？原因有三：1、生食具有強烈的血腥氣味，且給人很不愉快的刺激；2、生食韌性很大，不易嚼爛（物理消化困難）。3、結(jié)構(gòu)緊密，難于化學(xué)消化。人食肉為何要熟食而不生食？

動物蛋白質(zhì)分子鏈呈螺旋狀緊密結(jié)構(gòu)，彈性蛋白韌性大，且不溶于水，因此難消化。蛋白質(zhì)遇熱發(fā)生變性，動物肌肉中的肌球蛋白、肌動蛋白和彈性蛋白的緊密螺旋狀結(jié)構(gòu)變?yōu)樗沙跔顟B(tài)，經(jīng)變性后的松弛結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)既易于咀嚼，又易于在胃酸和酶的作用下分解，同時去了血腥味?！吧噪u蛋很營養(yǎng)”的說法對嗎？不對雞蛋中主要含蛋清蛋白（屬于球蛋白），分子同樣是螺旋鏈狀的緊密結(jié)構(gòu)，生吃不易化學(xué)消化，只有煮熟，使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，結(jié)構(gòu)變松弛后，才易被分解吸收。另：生雞蛋中不可避免存在細(xì)菌，不衛(wèi)生，吃了易生病，煮熟可滅菌。肉的“嫩”與“老”在于結(jié)構(gòu)？剛煮熟的肉，蛋白質(zhì)發(fā)生變性，緊密的結(jié)構(gòu)變得松弛，吃起來很“嫩”。如肉受到長時間高溫的作用，蛋白質(zhì)發(fā)生深度變性，分子內(nèi)發(fā)生脫水反應(yīng)，從而使肌肉纖維束緊縮，變得短而粗，結(jié)構(gòu)又趨緊密，吃起來感到硬，即“老”。如何炒肉絲？

炒肉絲用淀粉“勾芡”，目的是生成隔熱保護(hù)膜，緩沖受熱，使肉絲既達(dá)到變性，又不發(fā)生深度變性，且防水分流失，肉絲既熟又嫩。如何從顏色上判斷肉是否新鮮？

動物肌肉中含有肌紅蛋白，是由蛋白質(zhì)和血紅素結(jié)合組成的一種結(jié)合蛋白，由于血紅素呈紅色，在肌肉中含量少，因而使肌肉呈粉紅色。如鮮肉在空氣中暴露時間長了，血紅素中的亞鐵離子Fe2+被氧化成三價鐵離子Fe3+，三價鐵離子為紅棕色，因而使肉的顏色變成暗紅色。因氧化過程是逐漸由表及里的，所以肉的顏色也是由表及里逐漸加深的。臭肉能吃嗎？肌肉中的蛋白質(zhì)分子，正常情況下分解的產(chǎn)物是∝—氨基酸，如蛋白質(zhì)受到細(xì)菌或霉菌的侵蝕，往往還要發(fā)生非正常分解反應(yīng)，生成尸胺和腐肉胺，這兩種胺有惡臭且有劇毒，肉腐爛后，其臭味和毒氣來自這兩種胺，所以，臭肉不能吃。魚類的腥味及去腥的化學(xué)方法魚腥來自魚身上存在的甲胺及其同系物（二甲胺、三甲胺），以三甲胺為最腥，魚頭皮中甲胺類物質(zhì)最多，因而魚頭腥味最重。甲胺類物質(zhì)均易于溶于乙醇，因此，煮魚時加一些酒，使甲胺類物質(zhì)溶于乙醇中，乙醇經(jīng)加熱揮發(fā)逸去，即可除魚腥了。另：加醋，醋與醇發(fā)生酯化反應(yīng)，生成酯，酯很香。加蔥姜蒜，掩蓋腥味。

水產(chǎn)類多以高蛋白低脂肪為特征。如魚類脂肪含量1－10%,且長肽鏈、多價不飽和脂肪酸含量高,故魚類脂肪有一定的防治動脈粥樣硬化和冠心病的作用。我國和日本調(diào)查發(fā)現(xiàn),漁民冠心病的發(fā)病率較低。常年食魚的愛斯基摩人是全球發(fā)病率最低的民族,糖尿病患者也較少。再加上魚類肌肉分化程度低、肌纖維細(xì)、肉嫩、易消化,保健作用更好。海藻類也能預(yù)防多種疾病,宜多食。水產(chǎn)品是營養(yǎng)價值很高的保健食品大量海鮮+大量維生素C=砒霜蝦等軟殼類食物中含有濃度較高的五價砷化合物。這種物質(zhì)本身對人體毒性較小，但是，在服用大量的維生素C（一次性攝入超過500毫克）之后