蛋白质结构和代谢概述
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《生物化学》 79 糖原代谢1 -- 南京大学 (十一月 2024)
蛋白质是构建人体结构组件(如肌肉和器官)所必需的。您还需要蛋白质来保持您的免疫系统健康,合成神经递质,创造和发出激素信号等等。
蛋白质往往是由称为氨基酸的结构单元制成的大分子。氨基酸分子的一般结构包括原子的羧基,胺基和侧链。羧基含有一个碳,两个氧和一个氢原子。胺基含有一个氮原子,其上连接有两个氢原子。
所有20种氨基酸都具有不同的侧链,其形状不同。存在直链原子,支链原子和原子环,加上侧链可包括碳,氢,硫,氮和氧原子。
侧链中发现的构型和分子是将一种氨基酸与另一种氨基酸区分开来的原因。支链氨基酸是异亮氨酸,亮氨酸和缬氨酸,是肌肉结构所必需的。酪氨酸,苯丙氨酸和色氨酸被称为芳香族氨基酸,每一个都含有具有环状结构的侧链。这三种氨基酸是神经递质产生所必需的。
非必需和必需氨基酸
11种非必需氨基酸不被称为“非必需”,因为它们并不重要。它们很重要,你的身体要求它们执行多种功能。这些氨基酸被称为“非必需”,因为您不需要从饮食中获取它们。你的身体可以用已经存在于你体内的化学物质构建这11种氨基酸。非必需氨基酸包括:
- 丙氨酸
- 精氨酸
- 天冬酰胺
- 天冬氨酸
- 半胱氨酸
- 谷氨酸
- 谷氨酰胺
- 甘氨酸
- 脯氨酸
- 丝氨酸
- 酪氨酸
氨基酸精氨酸,半胱氨酸,甘氨酸和酪氨酸有时也被认为是“条件必需的”。这意味着大多数人自己制造它们,但患有某些疾病或遗传异常的人无法制造它们,所以他们需要通过他们的饮食来完成它们。
九种必需氨基酸被称为“必需”,因为你不能制造它们;你必须吃含有这些氨基酸的蛋白质。他们包括:
- 组氨酸
- 异亮氨酸
- 亮氨酸
- 赖氨酸
- 蛋氨酸
- 苯丙氨酸
- 苏氨酸
- 色氨酸
- 缬氨酸
在计划每日膳食时,您是否需要担心必需氨基酸?并不是的。肉类,蛋类和乳制品等蛋白质的动物来源是“完整的蛋白质”。这意味着在动物产品中发现的每种蛋白质都含有九种必需氨基酸中的每一种。素食者和素食主义者可能需要多关注膳食蛋白质。植物蛋白质被称为“不完全蛋白质”。每种植物蛋白缺少九种必需氨基酸中的一种或多种。但是,每种氨基酸都存在于某些植物中,因此您可以将不同的植物蛋白结合起来,以获得所需的所有氨基酸。了解素食和素食蛋白质组合。
你体内有许多不同的蛋白质,它们具有不同的功能。蛋白质功能包括:
- 促进促进体内化学反应的酶活性
- 信号细胞做什么以及何时做
- 在身体周围运输物质
- 保持体液和pH值在体内平衡
- 作为激素生产的基石
- 帮助血液凝块
- 促进控制免疫和过敏功能的抗体活性
- 作为结构组件,为我们的身体部位提供形状
如何消化蛋白质
蛋白质的消化在口腔中开始咀嚼,这使食物更容易吞咽。它还可以通过将食物切成小块来帮助消化。请记住,彻底咀嚼食物很重要;不要把你的食物吞成大块的食物。
随着消化液的释放,包括盐酸和胃蛋白酶原在胃中继续进行蛋白质消化。盐酸将胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶,胃蛋白酶开始分解氨基酸之间的键。这个过程发生在胃周围的肌肉挤压并挤压食物和胃液的同时。
下一步发生在小肠中,其中盐酸用从胰腺释放的碳酸氢盐中和。胰腺还释放出一种叫做胰蛋白酶的酶。胰蛋白酶继续分解氨基酸,然后被吸收到血液中。一旦进入血液,氨基酸就会被带到身体各个部位的细胞中。您的身体使用单独的氨基酸来构建不同功能所需的蛋白质。
蛋白质作为能量
您可能不会将蛋白质视为能量来源,但蛋白质确实可以为您的饮食提供卡路里。如果你正在注意你的体重,那么需要承认这些卡路里。你吃的每克蛋白质有四卡路里。美国农业部建议你从蛋白质中获得大约15%到20%的卡路里。对于每天需要2000卡路里的人来说,这相当于75到100克蛋白质。
肉类,鱼类,海鲜,家禽,蛋类和乳制品是蛋白质的重要来源,但您也可以从各种谷物,豆类,坚果和种子中获取蛋白质。在你的饮食中摄取足够的蛋白质并不困难。单独一条鸡腿将为您提供约30克蛋白质。一片鲑鱼片含有约40克蛋白质,一杯燕麦片含有6克蛋白质,一杯芦笋甚至含有两克蛋白质。由于大多数人从饮食中摄取足够的蛋白质,发达国家的蛋白质缺乏症很少见。
在不发达国家,营养不良和蛋白质缺乏更为普遍。严重的蛋白质缺乏被称为kwashiorkor。患有kwashiorkor的儿童往往有非常瘦的手臂和腿以及大而膨胀的腹部。缺乏蛋白质会导致生长失败,肌肉量减少,免疫系统功能下降,肺部问题,心脏病和死亡。