蛋白质

蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的有机大分子物质。蛋白质是构成人体组织、调节各种生理功能不可缺少的物质,可促进机体生长发育,参与许多重要物质的转运,并供给热能。缺乏时可致生长发育迟缓、易疲劳、贫血、易感染、病后恢复缓慢等;严重缺乏时可致营养不良性水肿。而蛋白质过多则可增加肾负担。
名称
英文名称
应用学科
出处
概述
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的有机大分子物质。蛋白质是构成人体组织、调节各种生理功能不可缺少的物质,可促进机体生长发育,参与许多重要物质的转运,并供给热能。缺乏时可致生长发育迟缓、易疲劳、贫血、易感染、病后恢复缓慢等;严重缺乏时可致营养不良性水肿。而蛋白质过多则可增加肾负担。
蛋白质的基本特征包括高分子量、空间结构复杂、两性解离、胶体性质、变性、复性和沉淀等。
1、高分子量
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的高分子化合物。氨基酸是蛋白质的基本组成单位,约有20种常见的氨基酸参与蛋白质的合成。
2、空间结构复杂
蛋白质具有特定的三维空间结构,复杂的结构使得人体内蛋白质具有多样性,也决定了蛋白质的生物功能。
3、两性解离
蛋白质分子中同时含有氨基和羧基,因此具有两性解离性质。在不同的pH值条件下,蛋白质可以带有正电荷或负电荷。
4、胶体性质
蛋白质分子大小与胶体微粒相当,因此具有胶体溶液的稳定性。在溶液中,蛋白质分子表面带有电荷,并因水化作用而形成胶体溶液,表现出一定的稳定性和粘度。
5、变性、复性和沉淀
蛋白质在特定条件下会发生空间结构改变(变性),但部分或全部功能可能在去除变性因素后恢复(复性);同时,蛋白质也可能从溶液中析出形成沉淀。
蛋白质可以从多个角度进行分类,包括按食物来源、按化学结构、按形状等。
1、按食物来源
可分为动物性蛋白质和植物性蛋白质。动物性蛋白质主要来源于动物的肉类(如牛肉、猪肉、鱼肉、鸡肉等)、蛋类(如鸡蛋、鸭蛋、鹌鹑蛋等)以及奶产品(如牛奶、羊奶等)。植物性蛋白质主要来源于豆制品(如豆腐、豆皮、豆浆等)或谷类(如大米、小麦、小米等)等食品。
2、按化学结构
可分为单纯蛋白质和缀合蛋白质。单纯蛋白质仅由氨基酸残基组成,不含其他化学成分。例如,清蛋白、球蛋白、谷蛋白等。缀合蛋白质由氨基酸残基和其他化学成分(如糖、脂类、核酸等)结合而成。例如,核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等。
3、按形状
纤维状蛋白质多为结构蛋白,是形成机体组织的物质基础,如胶原蛋白。球状蛋白质多用以合成生物活性因子,如酶、激素、免疫因子、补体等。
蛋白质具有多种功能,主要包括构成细胞和生物体结构、物质运输、催化功能、信息交流、免疫功能、氧化供能、维持机体酸碱平衡、维持正常血浆渗透压。
1、构成细胞和生物体结构
蛋白质是组成人体各种组织、器官、细胞的重要成分。人的肌肉、内脏、神经、血液、骨骼等,包括皮肤、毛发都含有丰富的蛋白质。蛋白质也是细胞的重要结构组分,如膜蛋白质、细胞器的组成蛋白质、染色体蛋白质等。
2、物质运输
体内有许多营养素必须与某种特异的蛋白质结合,将其作为载体才能运转,比如血红蛋白携带氧气到身体的各个部分,供组织细胞代谢使用。
3、催化功能
人体内每时每刻都进行着化学反应来实施新陈代谢。大量的酶类快速精准地催化化学反应,这些各具特殊功能的酶,绝大多数是蛋白质。
4、信息交流
存在于细胞膜上使细胞对外界刺激产生相应的效应的受体是蛋白质。信号转导通路中的衔接蛋白,含有各种能与其他蛋白质结合的结构域,能形成各种信号复合体。通过特异性的蛋白质-蛋白质相互作用形成蛋白质复合体来激活下游信号通路。
5、免疫功能
保护机体抵抗相应病原体的感染的抗体、淋巴因子等免疫分子都是蛋白质。
6、氧化供能
体内的蛋白质可以彻底氧化分解为水、二氧化碳,并释放能量。正常膳食情况下,机体首先利用糖提供能量。饥饿时,组织蛋白质分解增加,作为能量物质的替代。
7、维持机体酸碱平衡
机体内组织细胞必须处于合适的酸碱度范围内,才能完成其正常的生理活动。机体的这种维持酸碱平衡的能力是通过肺、肾以及血液缓冲系统来实现的。蛋白质缓冲体系是血液缓冲系统的重要组成部分。
8、维持正常血浆渗透压
血浆胶体渗透压主要由蛋白质分子构成,其中,血浆清蛋白分子量较小,数目较多,决定血浆胶体渗透压的大小。
异常表现
蛋白质异常的症状可以分为蛋白质过量和蛋白质不足两种情况。
1、蛋白质过量
长期大量食用高蛋白食物,容易导致热量超标,从而引起肥胖。高蛋白饮食通常膳食纤维较低,对肠胃不利,容易出现便秘、口臭。另外,蛋白质过多会增加肾脏负担,可能出现少尿、蛋白尿等肾损伤情况。
2、蛋白质不足
缺乏蛋白质时,机体会出现乏力、水肿、抵抗力下降、消瘦等。对于青少年儿童来说,缺乏蛋白质会影响其生长发育,导致身材矮小、体重下降等。
蛋白质异常可能涉及多种疾病,这些疾病通常与蛋白质的摄入量、吸收、代谢以及排泄等方面有关,包括营养不良、消化系统疾病、糖尿病、肾病综合征等。
1、营养不良
蛋白质是身体组织修复和生长所必需的基本营养素,摄入不足会导致营养不良,表现为体重下降、肌肉萎缩、免疫力下降等症状。严重时会影响青少年儿童的正常发育,或导致成年人器官衰竭。这类患者需要及时调整饮食,补充营养,必要时可遵医嘱服用营养素补充剂。
2、消化系统疾病
胃炎、胃切除术后,以及克罗恩病、溃疡性结肠炎等肠道疾病,都会导致消化吸收障碍,影响蛋白质的吸收,导致体内蛋白质含量下降。这类患者在治疗疾病的同时需要遵医嘱调整饮食,必要时可采取肠外营养补充营养素。
3、糖尿病
糖尿病患者由于胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗,可能导致蛋白质代谢紊乱,出现负氮平衡和肌肉消耗。糖尿病的典型症状为“三多一少”,即多尿、多饮、多食和体重下降。此外,患者还常伴有乏力、皮肤瘙痒等症状。糖尿病主要通过药物来降低血糖,结合饮食和运动调整,将血糖长期控制在正常范围内。
4、肾病综合征
肾病综合征患者由于肾小球滤过膜受损,大量蛋白质从尿中丢失,导致低蛋白血症和水肿。肾病综合征的典型症状为“三高一低”,即大量蛋白尿、低蛋白血症、水肿和高脂血症。患者常出现严重的水肿,尤其是眼睑、面部和下肢的水肿。肾病综合征以糖皮质激素和免疫抑制剂的药物治疗为主,同时辅以利尿消肿、降脂、抗凝等综合治疗措施。
如果没有其他不适症状,仅有检查发现蛋白质水平异常,可到营养科就诊;如果有明确的临床症状,应根据具体症状到相应科室就诊,比如存在腹胀、腹痛、腹泻、呕吐的患者应到消化内科就诊。
误区提示
蛋白质摄入并非越多越好,而是需要根据个体的身体状况和需求来合理确定。过量摄入蛋白质会增加肾脏负担,尤其是对于肾功能已经受损的人群来说更为不利。此外,长期高蛋白饮食还可能增加心血管疾病、骨质疏松症等风险。因此,合理控制蛋白质摄入量,保持营养均衡才是关键。
植物性蛋白和动物性蛋白在营养价值上各有千秋,不能一概而论。虽然动物性蛋白通常含有更全面的氨基酸谱,但植物性蛋白如豆类、坚果和谷物中也富含优质蛋白质,并且通常含有较少的饱和脂肪和胆固醇。此外,植物性食物还富含膳食纤维、维生素和矿物质等营养素,有助于维持肠道健康、降低慢性病风险等。因此,在选择蛋白质来源时,应根据个人饮食习惯和需求进行多样化搭配。
高蛋白饮食虽然可以在一定程度上增加饱腹感、减少总能量摄入,但并不能保证快速减肥或长期有效。减肥的关键在于总能量摄入与消耗之间的平衡,而非单一营养素(如蛋白质)的摄入量。如果高蛋白饮食导致其他营养素(如碳水化合物、脂肪)摄入不足或总能量摄入仍然过高,那么减肥效果将大打折扣。此外,长期高蛋白饮食还可能对肾脏、骨骼等器官造成不良影响。因此,减肥应遵循科学的方法,综合考虑饮食、运动和心理等多方面因素。