由多种氨基酸组成的大分子化合物。存在于一切有机体中,为生命活动的基础物质,动物日粮中的必需营养物质之一。蛋白质的结构 蛋白质除同脂肪、碳水化合物一样含有碳、氢、氧元素外,还含有上述能量物质所不含有的氮。有些蛋白质还有硫、磷、铁、铜等元素。蛋白质的平均含氮量为16%。 蛋白质的基本构成单位是氨基酸。每个氨基酸的α碳原子上都有羟基和羧基,不同的氨基酸只是侧链集团不同。
由多种氨基酸组成的大分子化合物。存在于一切有机体中,为生命活动的基础物质,动物日粮中的必需营养物质之一。
蛋白质除同脂肪、碳水化合物一样含有碳、氢、氧元素外,还含有上述能量物质所不含有的氮。有些蛋白质还有硫、磷、铁、铜等元素。蛋白质的平均含氮量为16%。
蛋白质的基本构成单位是氨基酸。每个氨基酸的α碳原子上都有羟基和羧基,不同的氨基酸只是侧链集团不同。有生物学活性的蛋白质有三至四级结构。一级结构是二十几种氨基酸通过相邻的氨基和羟基构成肽键而连成的念珠状长链分子。蛋白质分子中氨基酸的不同比例和排列顺序决定了蛋白质功能的多样性。二级结构是蛋白质主链化学结构中上的氧原子与上的氢原子形成氢键,而使主链在空间卷曲形成的α-螺旋和β-折叠等本身旋转折叠结构,不涉及与其他肽链片段的相互关系和侧链构象。三级结构是指因主链和侧链上的各种集团之间形成盐键、疏水键等使肽链在二级结构的基础上进一步在空间卷曲折叠形成的蛋白质分子很不规则的特定构象。四级结构是指两条或多条相同的或不同的各具特定一、二、三级结构的多肽链以非共价键结合形成的立体排列方式。
蛋白质是高分子化合物,分子量可从几千到几千万。
蛋白质是两性电解质,具有许多可解离集团,在不同的pH值条件下可解离成阳离子、阴离子或两性离子,在电场中移动。当蛋白质溶液处于某一pH值时,某种特定蛋白质颗粒上的正负电荷相等,不向阴极也不向阳极移动,此时溶液的pH值即为该蛋白质的等电点。蛋白质在等电点时溶解度最小,容易凝集沉淀。
蛋白质颗粒分散在溶液时直径约为1~100毫微米,在胶体颗粒的范围内,具有胶体性质。蛋白质分子中亲水的集团多位于颗粒的表面,在水溶液中可与水发生水合作用,因此,蛋白质的水溶液具有亲水胶体的性质。
天然蛋白质可因高温、高压、振荡和射线等物理化学作用失去原有的空间构象,从而引起理化性质的改变和生物学活性的丧失。
分类方法有多种。20世纪初因蛋白质的生物功能还未被认识,主要是根据其物理化学性质分类。按溶解度可分为清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白、硬蛋白、组蛋白和精蛋白等。按化学成分可分为单纯蛋白质和结合蛋白质。结合蛋白质根据其辅基不同又可分为核蛋白、糖蛋白、脂蛋白、磷蛋白、色蛋白和金属蛋白。随着分析方法的不断改进,许多过去被认为是单纯蛋白质的,如今发现含有少量的碳水化合物。20世纪中叶以后,蛋白质的功能被逐渐认识,蛋白质按结构和功能分类的方法得到公认,一般分为以下几类:
包括硬蛋白、肌肉蛋白和血纤维蛋白。硬蛋白为纤维状蛋白,有胶原蛋白、弹性蛋白和角蛋白;肌肉蛋白包括肌浆蛋白、肌球蛋白和肌动蛋白。前者中含多种酶类,后二者与肌肉收缩有关。血纤维蛋白原存在于血浆中,在血凝过程中变成不溶性的纤维蛋白。
主要成分为清蛋白和球蛋白。如血清中的血清蛋白和血球蛋白;乳中的乳清蛋白和乳球蛋白;蛋黄中的卵黄蛋白以及鱼精蛋白和某些植物蛋白,如醇溶谷蛋白等。
由蛋白质和辅基结合而成。糖蛋白的糖基多为低聚糖,其中碳水化合物量超过3%的称糖蛋白。脂蛋白溶于水,不溶于有机溶剂。有些含脂高,溶于有机溶剂的含脂蛋白质称为含蛋白脂类。金属蛋白含有金属离子如铁蛋白等。此外,还有含核酸的核蛋白、含色素的色蛋白等。
即酶类。可分为单纯蛋白质如尿素酶和胃蛋白酶。多数的结合蛋白质,其辅基常为活性部位。
由内分泌腺分泌。种类很多,作用于各自特异的靶组织,调节体内物质代谢。
机体为抵抗外来物质而产生的特异性球蛋白。含有免疫性抗体,与血浆中的补体共同发挥免疫功能。
蛋白质是体内除水分以外含量最丰富的物质,占脱脂固形物的80%左右。蛋白质是动物器官、软组织、体液和毛发的主要成分,也是畜产品的主要成分。动物的生长期、妊娠期和泌乳期要合成大量蛋白质。
在动物生长停止后的成熟期,体蛋白始终处于分解与合成的动态平衡状态。体蛋白分解形成的氨基酸不能全部在合成过程中再利用,一部分被转化成尿素或尿酸排出体外。动物皮肤、毛发、蹄、角和消化道等处也不断有蛋白质损失,需要不断从日粮中给予补充。动物体蛋白的平均更新率约为每日0.25%~0.30%,约6~7个月可更新全部体蛋白的一半。
蛋白质为机体提供了多种具有特殊生物学活性的物质,表现出许多生命的基本现象。如催化体内新陈代谢的酶类是蛋白质类物质;调节体内物质代谢的激素也大多是多肽类物质;免疫性抗体、作为运输工具的脂蛋白和血红蛋白等都是蛋白质。含有DNA的核蛋白是染色体的主要成分,对遗传信息的传递有制约作用。
当食入蛋白质过量或食入蛋白质品质不佳时,多余的或不能利用的蛋白质脱氨基后形成的碳架可以氧化供能或转化为脂肪。蛋白质氧化后可产生能量,可用于促进合成代谢、维持体温和进行其他生理活动。蛋白质的供能作用可以被糖和脂肪所替代。
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