精胺酸（Arg）：成長中的嬰兒、病患
半胱胺酸﹙Cys﹚：
非必需胺基酸：身體能夠自行製造足夠量
甘胺酸(Gly)
麩胺酸(Glu)
丙胺酸(Ala)
絲胺酸(Ser)
胱胺酸(Cyn)
脯胺酸(Pro)
天門冬酸(Asp)
瓜胺酸(Cit)
異白胺酸(Ile) 苯丙胺酸(Phe) 組胺酸(His)
酪胺酸﹙Tyr﹚ 半胱胺酸﹙Cys﹚ 氫氧基脯胺酸 氫氧基麩胺酸
第 4 頁，共 24 頁
二、蛋白質的化學結構
構成元素：
含有碳、氫、氧等元素，與醣類和脂肪相同。此外還含有氮，為蛋白質所 特有，約佔重量 13〜19%，平均 16%。食品分析時，測定氮量，乘以 6.25 倍約 等於蛋白質的含量，稱為粗蛋白質量。
構造單位：
胺基酸是蛋白質的基本構造單位。
胺基酸的基本結構：
氮平衡的意義
負氮平衡
平衡
正氮平衡
蛋白質攝入＜蛋白質消耗 體內之蛋白質減少，
蛋白質攝入＝蛋白質消耗 體內之蛋白質量維持不變，
蛋白質攝入＞蛋白質消耗 體內之蛋白質增加，
攝取之蛋白質不足身體代謝之 需，組織蛋白質分解，對健康 不利。
相關的生理狀況是：
蛋白質缺乏或品質不良、禁 食、疾病、熱量攝取不足、代 謝性荷爾蒙分泌增加
酵素催化分解反應
第 3 頁，共 24 頁
抗體的作用
供應葡萄糖與能量：
平日在各餐之間，沒有飲食醣類之供應，而且肝醣用盡時，可由胺基酸代 謝轉變成葡萄糖以維持血糖濃度。禁食或飢餓時，也有相同的反應。當身體無 法獲得充足的熱量營養素時，組織蛋白質會分解生成胺基酸，氧化以供應細胞 所需的能量，每公克蛋白質可以產生 4 大卡熱量。
目的是使長條的胜鏈釋出它的構造原料胺基酸。分解作用由酵素蛋白脢 ﹙protease﹚負責。為了使酵素能夠接近作用的部位，構造緊密的蛋白質分子要 先變性，使胜鏈鬆散，便利酵素的作用。烹調加工的加熱處理，胃中的酸度， 都可以使蛋白質變性，因此不管熟食或生食如生魚片，都可以順利進行消化。
蛋白質的消化從胃部開始，先經酵素的作用將胜鍵水解，首先形成較短的 胜鏈，進入小腸中受胰臟分泌的消化液作用，再繼續分解成含有兩個胺基酸的 雙胜與三個胺基酸的三胜，還有一些胺基酸產物。
細胞核中的遺傳物質 DNA 序列決定蛋白質 的結構，DNA 主導合 成 mRNA，作為合成 蛋白質的模板
細胞質中核醣體是合 成蛋白質的機器，負 責解讀 mRNA 代表胺 基酸的密碼。
細胞質中含有 tRNA， 用來攜帶胺基酸，對 應基因密碼依序組 合，形成蛋白質鏈。
儲存：
過量之蛋白質或胺基酸最終轉換成脂肪而儲存。一般而言，體內並無「儲 存性」之蛋白質，蛋白質主要存在肌肉及各組織器官，代表體組織。當熱量攝 取不足時，體組織蛋白質可以分解氧化以供熱量，其結果即造成體組織之耗 損，並不符合健康的原則。
第 12 頁，共 24 頁
五、人體對蛋白質的需要 氮平衡 (Nitrogen Balance) 的觀念 由於氮是蛋白質特有的元素，因此追蹤氮的攝取和排泄可以反應蛋白質的
利用狀況。因此蛋白質的平衡以但平衡來代表，以公式表示如下： 氮平衡 ＝食物攝食之氮 － 排泄之氮 (糞便、尿、汗、皮膚、毛髮…)
氮平衡可分為三種狀態：正、平衡、負。健康的成年人應該維持氮平衡。 成長中的嬰幼兒、兒童、青少年、懷孕的婦女、病後調養復原時，都應維持正 氮平衡。任何情況下，負氮平衡均有損健康。以氮平衡為標準可以估計人體對 必需胺基酸與蛋白質的需要量
細胞膜上的蛋白質 運送
連結
受器
酵素
細胞中微結構﹙microskeleton﹚的蛋白質
第 2 頁，共 24 頁
多種調節功能： 酵素：催化各種合成或分解的生化反應，例如各種消化酵素。 激素(荷爾蒙)：例如胰島素、甲狀腺素、副甲狀腺素等等。 運送功能之蛋白質：例如血紅素、脂蛋白等。 抗體：由免疫細胞合成，具有專一性的辨識作用，可辨識外來物質並加以破 壞清除。 水份平衡：血漿中蛋白質維持血液的滲透壓，蛋白質不足會使水分滲出血 管，流入組織間隙，造成水腫的症狀。 電解質平衡 酸鹼平衡：緩衝血液酸鹼度的變化。
胺基酸的需要量 必需胺基胺
各年齡層的需要量，毫克/公斤/天
嬰兒
幼兒
兒童
成 人d
3-4 個月 a
2 歲以下 b
10-12 歲 c
組胺酸
28
？
？
8-12
異白胺酸
70
31
28
10
白胺酸
161
73
42
14
離胺酸
103
64
44
12
甲硫胺酸加胱胺酸
58
27
22
13
苯丙胺酸加酪胺酸
125
69
22
14
羥丁胺酸
87
37
絨 肝門靜脈運送到肝 毛 臟與體內利用
第 9 頁，共 24 頁
第 10 頁，共 24 頁
四、蛋白質的利用
細胞內胺基酸的利用：
依照蛋白質攝取量之多寡，以及身體的需求，胺基酸可以用來合成人體所 需的各樣蛋白質，或是在醣類供應不足時轉換成葡萄糖，以維持血糖的濃度。 當能量不足時，胺基酸可以代謝氧化產生能量以供細胞利用，每公克蛋白質可 以供應 4 大卡熱量。當胺基酸超過所需時，則代謝轉換成脂肪而儲存在肝臟和 脂肪組織，以供不時之需。
細胞：除了 70%水分之外，蛋白質佔 15%，是含量最多的有機成分，分布在 細胞膜、胞器與細胞質中。細胞膜上的蛋白質參與物質通透、荷爾蒙受器、 連結、酵素等作用。細胞質中的微結構含有多種纖維狀蛋白質。
人體：肌肉含有肌纖維，由肌凝蛋白與肌動蛋白所構成，負責肌肉的收縮作 用。骨骼、牙齒、皮層、毛髮等等也都含有獨特的纖維狀膠原蛋白 ﹙collagen﹚。
四級結構 (quaternary structure) 由多條胜鏈拼合而成，例 如血紅素含有 4 條胜鏈
第 6 頁，共 24 頁
第 7 頁，共 24 頁
三、蛋白質的消化與吸收
飲食蛋白質的主要功用在於供應人體所需的各種胺基酸，因此來自各種動 植物食品的蛋白質都必須分解成胺基酸，才能供人體利用。
消化：
第 14 頁，共 24 頁
國人之蛋白質建議攝取量：
根據衛生署最新版的膳食營養素參考攝取量，一歲以內嬰兒的蛋白質每日 建議量以每公斤體重為單位估計，不分性別，因為嬰兒成長速率有很大的個體 差異。1-12 歲兒童的建議量為每天 20-50 公克，不分性別。13 歲以上，男性的 建議量較女性為高，其中 13-18 歲因應成長的需求，建議量最高，成年後建議 量稍微降低。懷孕和哺乳期也需要增加蛋白質的攝取，每天約需增加 10-15 公 克。
利用人體氮平衡實驗，受試者攝取一系列含不同量蛋白質的飲食，找出維 持氮平衡所需要的蛋白質量。1982 年台大醫學院黃伯超與林嘉伯博士針對台灣 成人的研究結果，當飲食所含的蛋白質為雞蛋蛋白質時，每日需要量為每公斤 體重 0.9 公克蛋白質﹔改用國人日常飲食，蛋白質來源為動、植物性食品混合 利用時，需要量為每公斤體重 1.2 公克。可見蛋白質需要量隨品質而有所不 同：品質優良時所需攝取的蛋白質量較少，蛋白質品質越差，需要量就越高。 2002 年的研究指出國人飲食之蛋白質品質比 20 年前大幅提昇，因此蛋白質之需 要量可能接近每公斤體重 0.9 – 1.0 公克即可。
攝取與代謝消耗之蛋白質相 等。
生理意義是：
體內蛋白質代謝為動態之平 衡，合成與分解速率相當，不 會消耗體組織，也不會存積脂 肪
攝取之蛋白質供組織合成新 蛋白質之用。
相關的生理狀況是：
生長、懷孕、病後恢復期、 肌肉訓練、同化性荷爾蒙分 泌增加
第 13 頁，共 24 頁
必需胺基酸的需要量：
主要受年齡的影響，成長階段的需要量大，成年之後只需要維持氮平衡， 需要量較少。因此，成長期需要重視蛋白質的品質與總量，以供應充足的必需 胺基酸。成年時只要蛋白質的品質優良，蛋白質的攝取量並不必很多。
細胞內胺基酸有四種利用途徑：
1、合成作用： 合成人體所需的各樣蛋白質
2、生成葡萄糖： 在醣類供應不足時，肝與腎可利用胺基酸來合 成葡萄糖以維持血糖濃度
3、生成脂肪： 過量胺基酸在肝中轉換成脂肪，可運送至脂肪 組織儲存 4、供應能量： 每公克提供 4 大卡 代謝廢物： 胺基酸代謝為能量或生成葡萄糖與脂肪酸時， 分子中的氮在肝臟代謝為尿素，由腎臟排泄。 由尿液中之氮含量，可推測體內蛋白質的耗損 狀況。
蛋白質的結構層次分為四級
一級結構 (primary structure) 每個蛋白質自己特有的胺 基酸組成與排列次序。
二級結構 (secondary structure) 鄰近的氨基酸之間以氫鍵 連結，使胜鏈有螺旋狀或 鋸齒狀。加熱或酸鹼條件 下會破壞此種結構，稱為 蛋白質變性
三級結構(tertiary structure) 胜鏈上遠距的位置之間形 成連結，而使分子的立體 形狀更為複雜。有結構緊 密的球蛋白，例如血紅 素，或是纖維狀蛋白質如 膠原蛋白。
統
胰臟分泌之胰蛋白
脢，胰凝乳蛋白脢
繼續分解大分子蛋
小 腸
白質，生成小分子 胜鏈
腔
多種胜脢將胜鏈分 解成雙胜或三胜
第 8 頁，共 24 頁
圖示
胺基酸、雙胜與三
胜都可被小腸細胞
小 吸收
腸
吸
細 胞
細胞內雙胜脢將雙 胜分解成胺基酸，
收
三胜脢將三胜分解 成胺基酸
與
細
胞
內
消
小 胺基酸送入小腸絨 化 腸 毛之微血管，經由
合成蛋白質時也需要有充足的熱量供應，若不足則蛋白質利用效率降低。 受傷、疾病、緊張等特殊的生理狀況之下，蛋白質的代謝消耗增加，對蛋白質 的需求也增會增多。蛋白質的代謝受激素的調節，胰島素可以促進合成作用。