一、蛋白质生理功能概述
蛋白质是人体极为重要的营养素。每日的需要量又较多(70—75克干重),因此,要纠正营养不良,应格外重视加强和调整蛋白质食物。因为蛋白质在人体中的生理功能,实在是太重要了。
首先
蛋白质能构成和修补身体组织。它占人的体重的16.3%,占人体干重的42%—45%。身体的生长发育、衰老组织的更新、损伤组织的修复,都需要用蛋白质作为机体最重要的“建筑材料”。儿童长身体更不能缺少它。
其次
蛋白质能构成生理活性物质。人体内的酶、激素、抗体等活性物质都是由蛋白质组成的。人的身体就像一座复杂的化工厂,一切生理代谢、化学反应都是由酶参与完成的。生理功能靠激素调节,如生长激素、性激素、肾上腺素等。抗体是活跃在血液中的一支“突击队”,具有保卫机体免受细菌和病毒的侵害、提高机体抵抗力的作用。
第三
蛋白质能调节渗透压。正常人血浆和组织液之间的水分不断交换并保持平衡。血浆中蛋白质的含量对保持平衡状态起着重要的调节作用。如果膳食中长期缺乏蛋白质,血浆中蛋白质含量就会降低,血液中的水分便会过多地渗入到周围组织,出现营养性水肿。这就是三年自然灾害期间不少人出现水肿的生理学原因。
第四
蛋白质能供给能量。这不是蛋白质的主要功能,我们不能拿“肉”当“柴”烧。但在能量缺乏时,蛋白质也必须用于产生能量。另外,从食物中摄取的蛋白质,有些不符合人体需要,或者摄取数量过多,也会被氧化分解,释放能量。
二、蛋白质参与重要的生理功能
体内重要的生理活动都是由蛋白质来完成的,例如,参与机体防御功能的抗体,催化代谢反应的酶;调节物质代谢和生理活动的某些激素和神经递质,有的是蛋白质或多肽类物质,有的是氨基酸转变的产物;此外,肌肉收缩、血液凝固、物质的运输等生理功能也是由蛋白质来实现的。因此,蛋白质是生命活动的重要物质基础。
机体生命活动之所以能够有条不紊的进行,有赖于多种生命活性物质的调节。而蛋白质在体内是构成多种重要生理活性物质的成分,参与调节生理功能。如核蛋白构成细胞核并影响细胞功能;酶蛋白具有促进食物消化、吸收和利用的作用;免疫蛋白具有维持机体免疫功能的作用;收缩蛋白如肌球蛋白具有调节肌肉收缩的功能;血液中的脂蛋白、运铁蛋白、视黄醇结合蛋白质具有运送营养素的作用;血红蛋白具有携带、运送氧气的功能;白蛋白具有调节渗透压、维持体液平衡的作用(肝癌);由蛋白质或蛋白质衍生物构成的某些激素,如垂体激素、甲状腺激素、胰岛素及肾上腺素等等都是机体的重要调节物质。
三、蛋白质的整体结构介绍
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物高分子。蛋白质分子上氨基酸的序列和由此形成的立体结构构成了蛋白质结构的多样性。蛋白质具有一级、二级、三级、四级结构,蛋白质分子的结构决定了它的功能。
一级结构(primary structure):氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序称为蛋白质的一级结构,每种蛋白质都有唯一而确切的氨基酸序列。
二级结构(secondary structure):蛋白质分子中肽链并非直链状,而是按一定的规律卷曲(如α-螺旋结构)或折叠(如β-折叠结构)形成特定的空间结构,这是蛋白质的二级结构。蛋白质的二级结构主要依靠肽链中氨基酸残基亚氨基(—NH—)上的氢原子和羰基上的氧原子之间形成的氢键而实现的。
三级结构(tertiary structure):在二级结构的基础上,肽链还按照一定的空间结构进一步形成更复杂的三级结构。肌红蛋白,血红蛋白等正是通过这种结构使其表面的空穴恰好容纳一个血红素分子。
四级结构(quaternary structure):具有三级结构的多肽链按一定空间排列方式结合在一起形成的聚集体结构称为蛋白质的四级结构。如血红蛋白由4个具有三级结构的多肽链构成,其中两个是α-链,另两个是β-链,其四级结构近似椭球形状。
连接方法
用约20种氨基酸作原料,在细胞质中的核糖体上,将氨基酸分子互相连接成肽链。一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基,脱去一分子水而连接起来,这种结合方式叫做脱水缩合。通过缩合反应,在羧基和氨基之间形成的连接两个氨基酸分子的那个键叫做肽键。由肽键连接形成的化合物称为肽。
检测方法
分别向甲乙两支试管加入3毫升蛋清稀释液和清水,再依次向两支试管中加入双缩脲试剂A液和B液。观察甲乙两试管中溶液发生的颜色变化。上述的演示实验结果表明,双缩脲试剂与蛋白质呈现紫色反应。
四、蛋白质缺少或过多的危害
过量
蛋白质如果摄取过量的话也会在体内转化成脂肪,造成脂肪堆积。
肾脏要排泄进食的蛋白质,当分解蛋白质时会产生大量的氮素这样会增加肾脏的负担。蛋白质,尤其是动物性蛋白摄入过多,对人体同样有害。首先过多的动物蛋白质的摄入,就必然摄入较多的动物脂肪和胆固醇。其次蛋白质过多本身也会产生有害影响。正常情况下,所以必须将过多的蛋白质脱氨分解,氮则由尿排出体外,这加重了代谢负担,而且,这一过程需要大量水分,从而加重了肾脏的负荷,若肾功能本来不好,则危害就更大。过多的动物蛋白摄入,也造成含硫氨基酸摄入过多,这样可加速骨骼中钙质的丢失,易产生骨质疏松。
危害
1、蛋白质如果摄取过量的话也会在体内转化成脂肪,造成脂肪堆积。
2、一旦蛋白质在体内转化为脂肪,血液的酸性就会提高,这样就会消耗大量的钙质,结果储存在骨骼当中的钙质就被消耗了,使骨质变脆。
3、肾脏要排泄进食的蛋白质,当分解蛋白质时会产生大量的氮素这样会增加肾脏的负担。
缺乏症
蛋白质缺乏在成人和儿童中都有发生,但处于生长阶段的儿童更为敏感。蛋白质的缺乏常见症状是代谢率下降,对疾病抵抗力减退,易患病,远期效果是器官的损害,常见的是儿童的生长发育迟缓、营养不良、体质量下降、淡漠、易激怒、贫血以及干瘦病或水肿,并因为易感染而继发疾病。蛋白质的缺乏,往往又与能量的缺乏共同存在即蛋白质—热能营养不良,分为两种,一种指热能摄入基本满足而蛋白质严重不足的营养性疾病,称加西卡病。另一种即为“消瘦”,指蛋白质和热能摄入均严重不足的营养性疾病。
摄取超过需要量的蛋白质时,经过代谢后,会在人体的组织里残留很多有毒的代谢残余物,因而引起自体中毒、酸碱度失去平衡(酸度过剩)、营养缺乏(一部分营养被迫排出)、尿酸蓄积,导致多种疾病,如痛风等。?
蛋白质摄取过多,还可导致脑损害、精神异常、骨质疏松、动脉硬化、心脏病等症。常年进食高蛋白质者,肠道内有害物质堆积并被吸收,可能会导致未老先衰、缩短生命。
扩展资料:
蛋白质缺乏症:
蛋白质缺乏在成人和儿童中都有发生,但处于生长阶段的儿童更为敏感。蛋白质的缺乏常见症状是代谢率下降,对疾病抵抗力减退,易患病,远期效果是器官的损害,常见的是儿童的生长发育迟缓、营养不良、体质量下降、淡漠、易激怒、贫血以及干瘦病或水肿;
并因为易感染而继发疾病。蛋白质的缺乏,往往又与能量的缺乏共同存在即蛋白质—热能营养不良,分为两种,一种指热能摄入基本满足而蛋白质严重不足的营养性疾病,称加西卡病。另一种即为“消瘦”,指蛋白质和热能摄入均严重不足的营养性疾病。
—蛋白质过多症
人民网—警惕蛋白质过剩有四大危害
过量蛋白质不但是毒素的来源,更破坏细胞的渗透平衡。渗透平衡指的是细胞膜内外液体压力保持平衡。当平衡受到干扰,水分便进入细胞,除了试图恢复平衡,也会将细胞内过量蛋白质加以稀释。稀释是应付细胞内过剩物质的生理反应。添加水分固然能恢复渗透平衡,却也导致水肿。
事实上,形成细胞组织的生理蛋白质和汉堡所含动物性蛋白质并不相同。生理蛋白质是自然且必要的,汉堡所含蛋白质却属于外来物质。膳食蛋白质虽能补充你的资源,过度摄取反而危害健康。
膳食蛋白质进入人体,必须经过分解。蛋白质在胃肠局部被分解为Proteoses、pepetones、polypeptides。大部分蛋白质分解在小肠进行,胰脏酵素进一步将蛋白质消化成polypeptides、氨基酸(aminoacids)。尽管蛋白质能够产生能量,但为了消化蛋白质,身体却必须耗费更多能量,还得处理蛋白质所遗留的酸性灰烬。换句话说,蛋白质是一种负能量源,所制造能量比消耗的更少。市面上很多减肥饮食计划具有高蛋白质的特性,或许就是利用这个原理。
膳食蛋白质从身体索取的养分比所能提供的还多。此外,膳食蛋白质还遗留酸性灰烬。由此看来,过量摄取蛋白质,反而得不偿失。
为了代谢蛋白质并处理酸性灰烬,身体必须消耗大量能量及时间。处理碳水化合物时,人体新陈代谢率平均增加4%。但是,食用大量蛋白质一小时之内,新陈代谢率则增加30%。更糟的是,这种状况可能持续3至12小时之久。新陈代谢率越迅速,能量的制造也越快速,这是为什么习惯食用大量蛋白质的人一旦停止摄取肉类等就感到无精打采、提不起劲的原因。从大量蛋白质获取能量有别于糖果的能量,最大差别在于蛋白质需要较长的消化时间。换言之,蛋白质需要更长的时间刺激能量产生:那些终日紧张兮兮、坐立不安、抓着遥控器不停切换频道的人正显示了过量蛋白质的症状。他们自以为精力充沛,其实,只不过受了刺激罢了。
各种刺激品中,蛋白质仅次于药物。和蛋白质相比较,咖啡、茶、可乐只能算是小儿科。含咖啡因饮料远不及一客牛排威力大。前者只持续一小时,后者则让你兴奋数小时之久。
一旦了解蛋白质持续刺激的效果,相信你不会天真地以为享受一顿高蛋白晚餐之后,仍能安枕无忧吧?如果你的身体正努力处理晚上七点吃的起司汉堡和奶昔,怎么可能清晨两点完全休息?如果你因为无法入眠又在半夜吃饼干和花生酱,那么,隔天起床仍然疲惫不堪,也就不足为奇了。你以为自己处在休息中,实际上你的身体却不眠不休地彻夜赶工。
每天睡眠时,正是身体重建的时候。如果身体必须不停处理大量蛋白质,就永远无法进行修补,最终将导致慢性疾病。
蛋白质是由碳、氧、氢(碳水化合物三大元素)、氨基酸、氮等所组成。每一个氨基酸都含有氮。过去,膳食蛋白质的需求量根据氮比较来决定,就是将每日氮摄取量和尿液粪便中的氮含量作比较。经由这个方式,每日蛋白质建议摄取量从十九世纪末所定的118克降低为1980年定的46至56克。另外,罗伯特·布朗博士指出,蛋白质的建议摄取量应降低至25至35克。至于我的看法,蛋白质建议量应该再降低。
动物性蛋白质含有氮。氮并不是“坏蛋”。我们需要氮,只是分量不多。人体能够将适量蛋白质所含的氮以尿素的方式排除。尿素(中性盐类)在肝脏形成并由尿液排除。当你食用蛋白质越多,尿液中的尿素也越多。
蛋白质过量会使尿素制造系统负荷过重,此时只好动员储备系统。肾脏及大部分细胞会制造氮的废弃物———氨(强碱)。氨和酸性灰烬食物的氢离子结合,取代钠成为中和因子,但毕竟是储备系统,身体并无法长期仰赖它。
利用氨处理过剩蛋白质的储备系统充分显示人体的构造极其精密:氮是过量蛋白质所产生的废料,却以氨的形式排除,且用来中和过量蛋白质的酸性。这真是天衣无缝的紧急系统:使你的尿液pH值高达7.5或8.0,呈现弱碱。虽然尿液的碱性与氨有关,氨的存在却是体内过量蛋白质所致,含氨碱性的尿液表示你的健康正面临危机!严嘉摘自《听!PH值会说话》
我们对蛋白质如此着魔,是何时开始的?
似乎骨质疏松还不够,后来又发现还有其它的疾病也是源于摄取过量的蛋白质,特别是动物性蛋白质,其中一种疾病就是肾结石。
因为要消化过量的蛋白质,而自我们骨骼中流失的钙,在血液中发挥了它的功用后,一定要被排到某个地方:我们所摄取的,但因磷钙比例太高而无法被利用吸收的钙也是如此,这些钙最后都被排到尿液里,使肾脏系统里的钙含量很高而经常成为结晶石。这就是为什么这种在急诊病例中最痛苦的肾结石,发生在肉食者中的几率远比素食者来得高。
另外,有很多的证据指出,过量的蛋白质与肾脏纤维的破坏及肾功能的退化有关。多余的蛋白质并不是慢慢随尿液流出体外而已,肾脏必须很辛苦工作才能将之排出。很多用动物做的实验显示,饮食中的蛋白质越高,肾发炎及肿大的几率越大,病情也越严重。
如果人类过度摄取蛋白质,我们的肾脏也会有同样的问题。肾曾受损过或失去一个肾的人,通常都可以用限制蛋白质含量的饮食来确保另一个肾的功能。肾有毛病的人若没有限制蛋白质的摄取,尤其是那些继续吃肉的人,他们的肾通常会很快恶化到依赖洗肾机的地步。
很重要而且必须强调的一点是,肾疾病与过量蛋白质的关联,就如同骨质疏松症与过量蛋白质的关联一样,在有知见的医学界已不再仅仅被考虑为可能而已,太多的研究员在太多不同的情况下做了太多的测验,而结果又太一致,现在是被肯定了。
因为越来越多的证据反对摄取过多的蛋白质,你可能摇头不解,我们对蛋白质如此着魔到底是如何开始的?几乎所有早期的营养学研究都是因为人类对肉与牛奶的需求而养殖动物的,那些研究的目的,是要在最短的时间内生产最多的动物,因而这些研究的着手进行,含有迅速的成长为“人人都想长成大个子”这个观念,营养学的研究因而专注在找出可达到这个目的的饮食。
早期的实验发现,老鼠在喂食动物蛋白质时长得最快,这个发现引出了动物蛋白质比较优异的假设,后来再做的实验也证明了老鼠确实在食用动物蛋白质时长得比较快。可是“大就是好”的心态,却被一些其它发现所打击,他们发现,虽然老鼠肉食是长得比较快,可也死得比较早,还会出现很多素食老鼠所没有的疾病。
一篇恰当的命名为“快速成长———生命较短”的文章,被刊登在美国医学协会杂志。这篇报告说,含有高量动物性蛋白质的饮食缩短了数种动物的寿命,这些发现,确证了世界健康统计资料所显示的,吃肉的民族没有吃素的民族长命。
他们同时也发现,肉食者患癌的比率比素食者高。到底过量的蛋白质是如何与癌症扯上关系的,尚未有人了解,但是越来越多的迹象显示,它们之间确实是相关联的。
蛋白质是构成机体组织、器官的重要组成部分,人体各组织无一不含蛋白质,在人体的瘦组织中(非脂肪组织),如肌肉组织和心、肝、肾等器官均含有大量蛋白质、骨骼、牙齿、乃至指、趾也含有大量蛋白质;细胞中,除水分外,蛋白质约占细胞内物质的80%,因此构成机体组织、器官的成分是蛋白质最重要的生理功能。身体的生长发育可视为蛋白质的不断积累过程。蛋白质对生长发育期的儿童尤为重要。
蛋白质的三大基础生理功能分别是:
构成和修复组织、调解生理功能和供给能量
。
蛋白质是构成机体组织、器官的重要成分,人体各组织、器官无一不含蛋白质。同时人体内各种组织细胞的蛋白质始终在不断更新,只有摄入足够的蛋白质方能维持组织的更新,身体受伤后也需要蛋白质作为修复材料。另外蛋白质在体内是构成多种重要生理活性物质的成分,参与调节生理功能。最后供给人体能量是蛋白质的次要功能。
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