Q第三章蛋白质( Proteins) 31氨基酸 32蛋白质 33蛋白质的变性 34蛋白质的功能性质 35新蛋白质资源 36食品加工对蛋白质功能性质和 营养价值的影响
第三章 蛋白质(Proteins) 3.1 氨基酸 3.2 蛋白质 3.3 蛋白质的变性 3.4 蛋白质的功能性质 3.5 新蛋白质资源 3.6 食品加工对蛋白质功能性质和 营养价值的影响
概况: 蛋白质由碳、氢、氧、氮、硫、磷以及某 些金属元素锌、铁等组成的复杂大分子,它是 生命细胞的主要成分(占干重50%以上 ◆作用:*是维持生命活动和生长所必需的物质 *部分蛋白质还可以作为生物催化剂(酶和激素 控制机体的生长、消化、代谢、分泌及能量转 移等化学变化;*蛋白质是机体内生物免疫作用 所必需的物质,可以形成抗体以防止机体感染 *在食品中蛋白质对食品的质地、色、香、味等 方面还起着重要的作用 ◆化学组成:蛋白质虽然是复杂大分子,但从 其化学组成上来看,它们都含有基本结构单元
概况： 蛋白质由碳、氢、氧、氮、硫、磷以及某 些金属元素锌、铁等组成的复杂大分子，它是 生命细胞的主要成分(占干重50％以上)。 作用：*是维持生命活动和生长所必需的物质； *部分蛋白质还可以作为生物催化剂(酶和激素) 控制机体的生长、消化、代谢、分泌及能量转 移等化学变化；*蛋白质是机体内生物免疫作用 所必需的物质，可以形成抗体以防止机体感染； *在食品中蛋白质对食品的质地、色、香、味等 方面还起着重要的作用。 化学组成：蛋白质虽然是复杂大分子，但从 其化学组成上来看，它们都含有基本结构单元
氨基酸,蛋白质就是由不同的氨基酸由酰胺 键连接而成的,不同蛋白质分子之间的区别就 在于其氨基酸组成及排布次序的不同。蛋白质 般可分为三大类: ◆①单纯蛋白:仅由氨基酸组成的蛋白质; ◆②结合蛋白:由氨基酸和非蛋白质化合物组成 ◆③衍生蛋白:由酶或化学方法处理蛋白质后得 到的相应化合物。 为了满足人类对蛋白质的需要,不仅要充 分利用现有的蛋白质资源,研究影响蛋白质结 构、性质的加工处理因素,改进蛋白质的性质 尤其是蛋白质的营养价值和功能性质,而且还 应寻找新的蛋白质资源和开发蛋白质利用新技 术
~~氨基酸，蛋白质就是由不同的氨基酸由酰胺 键连接而成的，不同蛋白质分子之间的区别就 在于其氨基酸组成及排布次序的不同。蛋白质 一般可分为三大类： ①单纯蛋白：仅由氨基酸组成的蛋白质； ②结合蛋白：由氨基酸和非蛋白质化合物组成； ③衍生蛋白：由酶或化学方法处理蛋白质后得 到的相应化合物。 为了满足人类对蛋白质的需要，不仅要充 分利用现有的蛋白质资源，研究影响蛋白质结 构、性质的加工处理因素，改进蛋白质的性质， 尤其是蛋白质的营养价值和功能性质，而且还 应寻找新的蛋白质资源和开发蛋白质利用新技 术
3.1氨基酸( Aminoacids) 氨基酸为组成蛋白质的基本单元,天然蛋白 质中一般含有20种氨基酸,另外还有一些其它较 少见的氨基酸存在于自然界中并具有特殊的生物 功能。 结构与分类 结构:除脯氨酸外,所有的氨基酸都是α-氨基 酸,即在α-碳上有一个氨基,并且多以L-构型存 在,某些微生物中有D-型氨基酸。 A-CH-COOH R代表不的裤 分类:根据氨基酸侧链R的极性不同可将其分 为四组,它们分别是 1.碱性氨基酸:侧链上带正电荷,它们是赖氨
3.1 氨基酸(Aminoacids) 氨基酸为组成蛋白质的基本单元，天然蛋白 质中一般含有20种氨基酸，另外还有一些其它较 少见的氨基酸存在于自然界中并具有特殊的生物 功能。 一、结构与分类： 结构：除脯氨酸外，所有的氨基酸都是α-氨基 酸，即在α-碳上有一个氨基，并且多以L-构型存 在，某些微生物中有D-型氨基酸。 分类：根据氨基酸侧链R的极性不同可将其分 为四组，它们分别是： 1. 碱性氨基酸：侧链上带正电荷，它们是赖氨
酸、精氨酸、组氨酸,侧链含有氨基或亚氨基。 2.酸性氨基酸:侧链上带负电荷,它们是谷氨酸 綑天冬氨酸,侧链上均含一个羧基 3.不带电荷的极性氨基酸:此种Aa侧链含有极性 塞团,可以形成氢键,溶解度比非极性氨基酸增大。 鏤有7种:丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天 、酰胺、谷氨酰胺及甘氨酸。半胱氨酸在蛋白质中 常以胱氨酸的形式存在,而天冬酰胺、谷氨酰胺 在酸、碱存在时水解转化为天冬氨酸和谷氨酸。 4.非极性氨基酸:具有一个疏水性侧链,在水中 的溶解度比极性氨基酸低。共有8种:丙氨酸、亮氨 酸、异亮氨酸、缬氨酸、脯氨酸、色氨酸、苯丙氨 酸和甲硫氨酸(蛋氨酸),脯氨酸是α一亚氨基酸 此外,还有存在于胶原蛋白中的羟脯氨酸、羟 赖氨酸;存在于肌肉中的甲基组氨酸和εN一甲基 赖氨酸
酸、精氨酸、组氨酸，侧链含有氨基或亚氨基。 2. 酸性氨基酸：侧链上带负电荷，它们是谷氨酸 和天冬氨酸，侧链上均含一个羧基。 3. 不带电荷的极性氨基酸：此种Aa侧链含有极性 基团，可以形成氢键，溶解度比非极性氨基酸增大。 共有7种：丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天 冬酰胺、谷氨酰胺及甘氨酸。半胱氨酸在蛋白质中 通常以胱氨酸的形式存在，而天冬酰胺、谷氨酰胺 在酸、碱存在时水解转化为天冬氨酸和谷氨酸。 4.非极性氨基酸：具有一个疏水性侧链，在水中 的溶解度比极性氨基酸低。共有8种：丙氨酸、亮氨 酸、异亮氨酸、缬氨酸、脯氨酸、色氨酸、苯丙氨 酸和甲硫氨酸(蛋氨酸)，脯氨酸是α一亚氨基酸。 此外，还有存在于胶原蛋白中的羟脯氨酸、羟 赖氨酸；存在于肌肉中的甲基组氨酸和ε—N一甲基 赖氨酸
二、氨基酸的物理性质 ◆1.旋光性:除甘氨酸外,氨基酸的碳原子均是手 性碳原子,所以具有旋光性。旋光方向和大小取 决于其R基性质,也与水溶液的pH有关 ◆2.紫外吸收:20种Aa在可见区内无吸收,但在紫 外光区酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸有吸收,其最 大吸收波入分别为278nm、279nm和259mm,故 此利用此性质对这三种氨基酸进行测定。酪氨酸 色氨酸残基同样在280nm处有最大的吸收,可用 紫外分光光度法定量分析蛋白质 3.离解:在中性溶液中氨基酸是以偶极离子或两 性离子的形式存在:
二、氨基酸的物理性质 1. 旋光性：除甘氨酸外，氨基酸的碳原子均是手 性碳原子，所以具有旋光性。旋光方向和大小取 决于其R基性质，也与水溶液的pH有关。 2. 紫外吸收：20种Aa在可见区内无吸收，但在紫 外光区酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸有吸收，其最 大吸收波λman分别为278nm、279nm和259nm，故 此利用此性质对这三种氨基酸进行测定。酪氨酸、 色氨酸残基同样在280nm处有最大的吸收，可用 紫外分光光度法定量分析蛋白质。 3. 离解：在中性溶液中氨基酸是以偶极离子或两 性离子的形式存在：
R—cH-cOo分 NHe NH ◆在不同的PH 条件下既可作R-c:-00+R-CH-co0 为碱接受质子: 又可作为酸离 NH 解出一质子 NHp 所以一个单氨 基单羧基氨基 酸仝 部质子化LR-cH-(00R-CeH=00H 以后可以看作 元酸 因而有两个离 解常数:
在不同的 PH 条件下既可作 为碱接受质子： 又可作为酸离 解出一质子： 所以一个单氨 基单羧基氨基 酸全部质子化 以后可以看作 一个二元酸， 因而有两个离 解常数：
NHS NH r-CH-cooH +R-ch-cooe+HE AA AA± AA*H+ AA NH NH2 RCH-c0oR-cH-C009+H曲 AAH+ AA AA K 42[AA± ◆当氨基酸呈电中性(即净电荷为零)时,所处 环境的p值即为该氨基酸的等电点(pD),pI 和pKa、pKa2有以下的关系 PI=.(PKa+kaz
当氨基酸呈电中性(即净电荷为零)时，所处 环境的pH值即为该氨基酸的等电点(pI)，pI 和pKaI、pKa2有以下的关系：
氨基酸的化学性质 氨基酸上的各个官能团可进行多种反应,在 这里介绍氨基、羧基及侧链的一些主要反应: 1.氨基的反应(4个) (1)α-Aa能与亚硝酸定量作用,产生氨气和羟 基酸;测定N2的体积就可以计算氨基酸含量 εNH与INO,反应较慢,脯氨酸、精氨酸、组 氨酸、色氨酸中的环结合氮不与HNO2作用。 NH R-CHCOOH+HNO2+RCHCOOH +H20+N2 4 OH (2)与醛类化合物反应: 氨基与醛类化合物反应生成 Schf碱减,Schf碱减,是美拉德c+NE2+-C+B-+C=NH-cH-R 反应中间产物,与褐变反应 COOH
三、氨基酸的化学性质 氨基酸上的各个官能团可进行多种反应，在 这里介绍氨基、羧基及侧链的一些主要反应： 1. 氨基的反应（4个）： （1）α-Aa 能与亚硝酸定量作用，产生氨气和羟 基酸；测定N2的体积就可以计算氨基酸含量。 ε—NH2与HNO2反应较慢，脯氨酸、精氨酸、组 氨酸、色氨酸中的环结合氮不与HNO2作用。 。 （2）与醛类化合物反应： 氨基与醛类化合物反应生成 Schiff碱，Schiff碱，是美拉德 反应中间产物，与褐变反应 有关
(3)酰基化反应:例如氨基可与苄氧基甲酰氯在 弱碱性条件下反应: 在合成肽的过程中可利用此反应保护氨基 (4)烃基化反应:Aa-氨基可以与二硝基氟苯反应 生成稳定的黄色化合物: (+》→82+=> WHi 该反应可用于对肽的N一末端氨基酸来进行分析
（3）酰基化反应：例如氨基可与苄氧基甲酰氯在 弱碱性条件下反应 ： （4)烃基化反应：Aa-氨基可以与二硝基氟苯反应 生成稳定的黄色化合物： 该反应可用于对肽的N一末端氨基酸来进行分析。 在合成肽的过程中可利用此反应保护氨基