食品生物化学
第五章 蛋白质化学
一、蛋白质的水解 蛋白质——朊——胨——多肽——二肽——AA
1*104
5*103 2*103 1000 200-500 100
➢ 蛋白质和多肽的肽键可被催化水解 ➢ 酸/碱能将蛋白完全水解
得到各种AA的混合物
➢ 酶水解一般是部分水解
得到多肽片段和AA的混合物
氨基酸是蛋白质的基本结构单元
Zn、Co、Mo、I 等
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含氮量与蛋白质含量换算：
N 是蛋白质中特征元素，且含量恒定，约 为16% ，即16 克氮相当于100 克蛋白质， 故可以用定氮法测定样品中蛋白质含量， 通常采用微量凯氏定氮法先测定样品含氮 量，再按下式计算蛋白质含量：
蛋白质含量（g）＝样品含氮量×6.25（g）
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生命是蛋白体的存 在方式，这种存在 方式本质上就在于 这些蛋白体的化学 组成部分的不断自 我更新。
恩格斯《反杜林论》1878
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第一节 蛋白质的概述
一、蛋白质定义及生物学意义
㈠定义
蛋白质是由许多不同的α-氨基酸按一定的序列 通过酰胺键铆（蛋白质化学中专称为肽键）缩 合而成的，具有较稳定的构象并且具有一定生 物功能的生物大分子。
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三、蛋白质的分类
根据分子形状
球状蛋白质（分子对称性佳，外形接近球状或椭球状， 溶解度较好，能结晶，大多数蛋白质属于这一类 ）
纤维状蛋白质（对称性差，分子类似细棒或纤维。又可 分成可溶性纤维状蛋白质和不溶性纤维状蛋白质 ）
简单蛋白质：完全由α-氨基酸组成
根据组分 结合蛋白质除蛋白外还有非蛋白成分（辅基）
6.25即为 1/16%
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㈡蛋白质的分子组成
蛋白质可以被酸、碱和酶催化而完全水解 ，水解的最终物是氨基酸的混合物。而氨 基酸是不能再水解的最小单位，因此，氨 基酸是组成蛋白质的基本单位。
在自然界，氨基酸多以结合形式存在于蛋 白质中，以自由形式存在者很少。
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芳香族氨基酸：
苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸
杂环氨基酸：
脯氨酸、组氨酸
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3、按侧基R基与水的关系分：
非极性氨基酸：
甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、 甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、脯氨酸
极性不带电氨基酸：
天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、 酪氨酸、半胱氨酸
极性带电氨基酸：
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二、蛋白质的化学组成 蛋白质是生命活动的物质基础。 生物体内的蛋白质是除水以外，机体组织中最
多的组分，占人体干重的45%，占细胞干重的 50～70% 。
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㈠蛋白质的元素组成（按干重计算）
有些蛋白质含有 其它微量元素：
P、Fe、Cu、 Mn、
天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸
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4、按氨基酸是否能在人体内合成分：
● 必需氨基酸：指人体内不能合成的氨基酸，
必须从食物中摄取。 有八种：赖氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、
亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸。（缬异苯蛋亮色苏赖）
● 非必需氨基酸：指人体内可以合成的氨基酸。
有十种： 甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、
天冬酰氨、谷氨酰氨、脯氨酸、酪氨酸、胱氨酸
● 半必需氨基酸：指人体内可以合成但合成量不能满足
人体需要（特别是婴幼儿时期）的氨基酸。 有两种：组氨酸、精氨酸
赖氨酸、精氨酸、组氨酸 中性氨基酸： 一氨基一羧基氨基酸
甘氨 色氨酸 酪氨酸 脯氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺 丝氨酸 苏氨酸
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2、按侧基R基的结构特点分：
脂肪族氨基酸：
甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、 异亮氨酸、甲硫氨酸、天冬酰胺、 谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、 天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸
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5、参与机体的防御： 如抗体或称免疫球蛋白
6、接受传递信息： 如味觉蛋白、视觉蛋白
7、调节或控制细胞的生长、分化、遗传信息的表达
8、其它： 如鸡蛋清蛋白、牛奶中的酪蛋白是营养和储存蛋白； 胶原蛋白、纤维蛋白等属于结构蛋白； 甜味蛋白、毒素蛋白等都具有特异的生物学功能
所以说 “ 没有蛋白质就没有生命 ”
多肽一词着重于结构意义，而蛋白质原则强调 了其功能意义。
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第三节 蛋白质的基本结构--氨基酸
蛋白质是一类含氮的生物大分子，相对分子质量 大，结构复杂，但如用酸或蛋白酶处理使其彻底 水解，最后可以得到各种氨基酸。实验证明氨基 酸是蛋白质的基本组成单位。
氨基酸是指含有氨基的羧酸。自然界发现的氨基 酸有200余种，但组成蛋白质的氨基酸只有20种 ，这20种氨基酸也称为蛋白质氨基酸或称基本氨 基酸。
根据功能分
活性蛋白质（如酶蛋白、转运蛋白、运动蛋白、保
护和防御蛋白和受体蛋白）
非活性蛋白（如硬蛋白、角蛋白）
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四、蛋白质的大小与相对分子质量
蛋白质是由20种基本AA组成的多聚物，AA数 目由几个到成百上千个，分子量从几千到几千 万。一般情况下，少于50个AA的低分子量的 多聚物称为肽、寡肽或生物活性肽，有时也称 多肽。多于50个AA的称为蛋白质。但有时也 把含有一条肽链的蛋白质不严谨地称为多肽。
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二、氨基酸的结构与分类
㈠氨基酸的通式
COOH
α
H2N C H R
不带电形式
COO +α
H3N C H
R
两性离子形式
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㈡氨基酸的分类
1、按氨基酸分子中羧基与氨基的数目分：
酸性氨基酸： 一氨基二羧基氨基酸 天冬氨酸、谷氨酸
碱性氨基酸： 二氨基一羧基氨基酸
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㈡蛋白质的生物学功能
1、作为生物催化剂： 几乎所有的酶都是蛋白质
2、调节代谢反应： 如胰岛素、生长激素
3、运输载体： 如血红蛋白 (Hemoglobin, Hb)：运输 CO2 和 O2 ； 载脂蛋白：运输脂类物质； 载体蛋白：运输营养物质
4、参与机体的运动： 如肌球蛋白、肌动蛋白