蛋白质

蛋白质是由通过肽键连接的氨基酸链组成的大分子天然物质。 这些化合物最重要的作用是调节体内的化学反应（酶促作用）。 此外，它们还具有保护、荷尔蒙、结构、营养和能量功能。

按结构，蛋白质分为简单的（蛋白质）和复杂的（蛋白质）。 分子中氨基酸残基的数量不同：肌红蛋白为 140，胰岛素为 51，这解释了该化合物的高分子量 (Mr)，范围从 10 000 到 3 000 000 道尔顿。

蛋白质占人体总重量的17%：10%是皮肤，20%是软骨、骨骼，50%是肌肉。 尽管今天蛋白质和蛋白质的作用尚未得到彻底研究，但神经系统的功能、生长、繁殖身体的能力、细胞水平的代谢过程的流动与氨基的活性直接相关酸。

发现史

研究蛋白质的过程起源于十八世纪，当时由法国化学家 Antoine Francois de Furcroix 领导的一组科学家研究了白蛋白、纤维蛋白和麸质。 作为这些研究的结果，蛋白质被总结并分离到一个单独的类别中。

1836年，Mulder首次提出基于自由基学说的蛋白质化学结构新模型。 它一直被普遍接受，直到 1850 年代。 蛋白质的现代名称 - 蛋白质 - 1838 年收到的化合物。到 XNUMX 世纪末，德国科学家 A. Kossel 做出了一个轰动性的发现：他得出结论，氨基酸是蛋白质的主要结构元素“建筑组件”。 这一理论在 XNUMX 世纪初由德国化学家 Emil Fischer 实验证明。

1926年，美国科学家詹姆斯·萨姆纳在研究过程中发现，体内产生的酶脲酶属于蛋白质。 这一发现在科学界取得了突破，并使人们认识到蛋白质对人类生命的重要性。 1949年，英国生物化学家弗雷德·桑格通过实验推导出激素胰岛素的氨基酸序列，证实了蛋白质是氨基酸线型聚合物这一观点的正确性。

1960年代，首次在X射线衍射的基础上，获得了蛋白质在原子水平上的空间结构。 对这种高分子有机化合物的研究一直持续到今天。

蛋白质结构

蛋白质的主要结构单位是氨基酸，由氨基（NH2）和羧基残基（COOH）组成。 在某些情况下，氮氢自由基与碳离子结合，碳离子的数量和位置决定了肽物质的具体特征。 同时，碳相对于氨基的位置在名称中用特殊前缀强调：alpha、beta、gamma。

对于蛋白质，α-氨基酸充当结构单元，因为只有它们在延长多肽链时才能赋予蛋白质片段额外的稳定性和强度。 这种类型的化合物在自然界中以两种形式存在：L 和 D（甘氨酸除外）。 第一类元素是动植物产生的生物体蛋白质的一部分，第二类元素是真菌和细菌中非核糖体合成形成的肽结构的一部分。

蛋白质的组成部分通过多肽键连接在一起，多肽键是通过将一个氨基酸连接到另一个氨基酸的羧基而形成的。 短结构通常称为肽或寡肽（分子量 3-400 道尔顿），长结构由 10 个以上的氨基酸组成，称为多肽。 大多数情况下，蛋白质链包含 000 – 50 个氨基酸残基，有时包含 100 – 400 个。由于分子内相互作用，蛋白质形成特定的空间结构。 它们被称为蛋白质构象。

蛋白质组织有四个层次：

1. 初级是由强多肽键连接在一起的氨基酸残基的线性序列。
2. 二级——蛋白质片段在空间中有序组织成螺旋或折叠构象。
3. 三级 - 通过将二级结构折叠成球状来空间放置螺旋多肽链的一种方式。
4. Quaternary – 集体蛋白质（低聚物），由三级结构的多条多肽链相互作用形成。

蛋白质结构的形状分为3组：

• 纤维状的；
• 球形;
• 膜。

第一类蛋白质是交联的线状分子，可形成持久的纤维或层状结构。 鉴于纤维蛋白具有高机械强度的特点，它们在体内发挥保护和结构功能。 这些蛋白质的典型代表是毛发角蛋白和组织胶原蛋白。

球状蛋白质由一条或多条折叠成紧凑椭圆体结构的多肽链组成。 这些包括酶、血液运输成分和组织蛋白。

膜化合物是嵌入细胞器壳中的多肽结构。 这些化合物执行受体的功能，通过表面传递必要的分子和特定信号。

迄今为止，蛋白质种类繁多，这取决于其中包含的氨基酸残基数量、空间结构和位置顺序。

然而，为了身体的正常运作，只需要 20 种 L 系列的 α-氨基酸，其中 8 种不是人体合成的。

物理和化学特性

每种蛋白质的空间结构和氨基酸组成决定了其特有的物理化学性质。

蛋白质是与水相互作用时形成胶体溶液的固体。 在水性乳液中，蛋白质以带电粒子的形式存在，因为该成分包含极性和离子基团（–NH2、–SH、–COOH、–OH）。 蛋白质分子的电荷取决于羧基 (–COOH)、胺 (NH) 残基的比例和介质的 pH 值。 有趣的是，动物源性蛋白质的结构包含更多的二羧基氨基酸（谷氨酸和天冬氨酸），这决定了它们在水溶液中的负电位。

一些物质含有大量的二氨基酸（组氨酸、赖氨酸、精氨酸），因此它们在液体中表现为蛋白质阳离子。 在水溶液中，由于带相同电荷的粒子相互排斥，该化合物很稳定。 然而，培养基 pH 值的变化需要对蛋白质中的电离基团进行定量修饰。

在酸性环境中，羧基的分解受到抑制，从而导致蛋白质颗粒的负电位降低。 相反，在碱中，胺残基的电离减慢，结果蛋白质的正电荷减少。

在一定的 pH 值，即所谓的等电点，碱性解离相当于酸性，结果蛋白质颗粒聚集并沉淀。 对于大多数肽，该值处于微酸性环境中。 然而，有些结构具有明显的碱性性质。 这意味着大部分蛋白质在酸性环境中折叠，而一小部分在碱性环境中折叠。

在等电点，蛋白质在溶液中不稳定，因此在加热时容易凝固。 当向沉淀的蛋白质中加入酸或碱时，​​分子会重新充电，然后化合物会再次溶解。 然而，蛋白质仅在培养基的某些 pH 参数下保留其特性。 如果保持蛋白质空间结构的键以某种方式被破坏，那么物质的有序构象就会变形，结果分子就会变成随机混沌线圈的形式。 这种现象称为变性。

蛋白质性质的改变导致化学和物理因素的影响：高温、紫外线照射、剧烈摇动、与蛋白质沉淀剂结合。 由于变性，成分失去了其生物活性，失去的特性不会恢复。

蛋白质在水解反应过程中会产生颜色。 当肽溶液与硫酸铜和碱结合时，会出现淡紫色（缩二脲反应），当蛋白质在硝酸中加热时会出现黄色（黄原蛋白反应），当与硝酸汞溶液相互作用时会出现覆盆子色（Milon反应）。 这些研究用于检测各种类型的蛋白质结构。

体内可能合成的蛋白质类型

氨基酸对人体的价值不可低估。 它们发挥神经递质的作用，它们是大脑正常运作所必需的，为肌肉提供能量，并通过维生素和矿物质控制其功能的充分性。

连接的主要意义是保证身体的正常发育和机能。 氨基酸产生酶、激素、血红蛋白和抗体。 生物体内蛋白质的合成是不断的。

然而，如果细胞缺乏至少一种必需氨基酸，这个过程就会暂停。 违反蛋白质的形成会导致消化系统疾病，生长缓慢，心理情绪不稳定。

大多数氨基酸是在人体的肝脏中合成的。 然而，有些化合物必须每天随食物一起摄取。

这是由于氨基酸在以下类别中的分布：

• 不可替代的；
• 半可更换；
• 可更换。

每组物质都有特定的功能。 详细考虑它们。

必需氨基酸

一个人不能自己生产这组有机化合物，但它们是维持生命所必需的。

因此，此类氨基酸获得了“必需”的名称，必须定期从外部食物中获取。 没有这种建筑材料的蛋白质合成是不可能的。 因此，缺乏至少一种化合物会导致代谢紊乱、肌肉质量和体重下降以及蛋白质生产停止。

对人体最重要的氨基酸，尤其对运动员及其重要性。

1. 华林。 它是支链蛋白（BCAA）的结构成分。它是一种能量来源，参与氮的代谢反应，修复受损组织，调节血糖。 缬氨酸是肌肉新陈代谢和正常心理活动所必需的。 在医疗实践中与亮氨酸、异亮氨酸联合用于治疗因药物、酒精或药物中毒而导致的大脑、肝脏损伤。
2. 亮氨酸和异亮氨酸。 降低血糖水平，保护肌肉组织，燃烧脂肪，作为生长激素合成的催化剂，恢复皮肤和骨骼。 与缬氨酸一样，亮氨酸参与能量供应过程，这对于在艰苦锻炼期间保持身体的耐力尤为重要。 此外，血红蛋白的合成需要异亮氨酸。
3. 苏氨酸。 它可以防止肝脏脂肪变性，参与蛋白质和脂肪代谢，胶原蛋白、弹性纤维的合成，骨组织（牙釉质）的形成。 氨基酸增加免疫力，身体对 ARVI 疾病的易感性。 苏氨酸存在于骨骼肌、中枢神经系统、心脏中，支持它们的工作。
4. 蛋氨酸。 它改善消化，参与脂肪的加工，保护身体免受辐射的有害影响，减少怀孕期间中毒的表现，并用于治疗类风湿性关节炎。 氨基酸参与牛磺酸、半胱氨酸、谷胱甘肽的产生，它们中和并清除体内的有毒物质。 甲硫氨酸有助于降低过敏患者细胞中的组胺水平。
5. 色氨酸。 刺激生长激素的释放，改善睡眠，减少尼古丁的有害影响，稳定情绪，用于血清素的合成。 人体内的色氨酸能转化为烟酸。
6. 赖氨酸。 参与白蛋白、酶、激素、抗体、组织修复和胶原蛋白形成的生产。 这种氨基酸是所有蛋白质的一部分，是降低血清中甘油三酯水平、正常骨形成、钙的充分吸收和头发结构增厚所必需的。 赖氨酸具有抗病毒作用，可抑制急性呼吸道感染和疱疹的发展。 它增加肌肉力量，支持氮代谢，改善短期记忆、勃起和性欲。 由于其积极的特性，2,6-二氨基己酸有助于保持心脏健康，防止动脉粥样硬化、骨质疏松症和生殖器疱疹的发展。 赖氨酸与维生素 C、脯氨酸结合可防止脂蛋白的形成，脂蛋白会导致动脉阻塞并导致心血管疾病。
7. 苯丙氨酸。 抑制食欲，减轻疼痛，改善情绪，记忆力。 在人体内，苯丙氨酸能够转化为对神经递质（多巴胺和去甲肾上腺素）的合成至关重要的氨基酸酪氨酸。 由于该化合物能够穿过血脑屏障，因此常用于治疗神经系统疾病。 此外，氨基酸还用于对抗皮肤色素脱失的白色病灶（白斑）、精神分裂症和帕金森病。

人体缺乏必需氨基酸会导致：

• 生长迟缓
• 违反半胱氨酸、蛋白质、肾脏、甲状腺、神经系统的生物合成；
• 痴呆;
• 减肥
• 苯丙酮尿症;
• 免疫力和血红蛋白水平降低；
• 协调障碍。

在进行运动时，上述结构单元的缺乏会降低运动表现，增加受伤的风险。

必需氨基酸的食物来源

该表基于从美国农业图书馆——美国国家营养数据库中获取的数据。

半可更换

属于此类的化合物只有在部分由食物提供时才能由人体产生。 每种半必需酸都具有无法替代的特定功能。

考虑他们的类型。

1. 精氨酸。 它是人体中最重要的氨基酸之一。 它可以加速受损组织的愈合，降低胆固醇水平，并且是维持皮肤、肌肉、关节和肝脏健康所必需的。 精氨酸增加 T 淋巴细胞的形成，增强免疫系统，充当屏障，防止病原体的引入。 此外，氨基酸促进肝脏解毒，降低血压，减缓肿瘤生长，抗血栓形成，增加效力和增强血管。 参与氮代谢、肌酸合成，适用于想要减肥增肌的人群。 精氨酸存在于精液、皮肤结缔组织和血红蛋白中。 人体缺乏这种化合物会导致糖尿病、男性不育、青春期延迟、高血压和免疫缺陷。 精氨酸的天然来源：巧克力、椰子、明胶、肉类、乳制品、核桃、小麦、燕麦、花生、大豆。
2. 组氨酸。 包括在人体的所有组织中，酶。 参与中枢神经系统与周围各部门之间的信息交换。 组氨酸是正常消化所必需的，因为只有在它的参与下才能形成胃液。 此外，该物质可防止自身免疫、过敏反应的发生。 缺乏一种成分会导致听力下降，增加患类风湿性关节炎的风险。 组氨酸存在于谷物（大米、小麦）、乳制品和肉类中。
3. 酪氨酸。 促进神经递质的形成，减少经前期的疼痛，有助于整个机体的正常运作，作为一种天然的抗抑郁药。 这种氨基酸减少了对麻醉剂、咖啡因药物的依赖，有助于控制食欲，并作为产生多巴胺、甲状腺素和肾上腺素的初始成分。 在蛋白质合成中，酪氨酸部分取代苯丙氨酸。 此外，甲状腺激素的合成也需要它。 氨基酸缺乏会减慢新陈代谢过程，降低血压，增加疲劳。 酪氨酸存在于南瓜子、杏仁、燕麦片、花生、鱼、鳄梨和大豆中。
4. 胱氨酸。 它存在于 β-角蛋白中——头发、指甲板和皮肤的主要结构蛋白。 这种氨基酸被吸收为 N-乙酰半胱氨酸，用于治疗吸烟者的咳嗽、感染性休克、癌症和支气管炎。 胱氨酸维持肽、蛋白质的三级结构，同时也是一种强大的抗氧化剂。 它结合破坏性自由基、有毒金属，保护细胞免受 X 射线和辐射照射。 该氨基酸是生长抑素、胰岛素、免疫球蛋白的组成部分。 胱氨酸可以从以下食物中获得：西兰花、洋葱、肉制品、鸡蛋、大蒜、红辣椒。

半必需氨基酸的一个显着特征是它们可以被人体用来代替甲硫氨酸、苯丙氨酸形成蛋白质。

通用

这类有机化合物可以由人体独立产生，满足内部器官和系统的最低需要。 可替换氨基酸由代谢产物和吸收的氮合成。 要补充日常常态，他们必须每天在食物中加入蛋白质成分。

考虑哪些物质属于这一类：

1. 丙氨酸。 用作能量来源，清除肝脏中的毒素，加速葡萄糖的转化。 防止肌肉组织因丙氨酸循环而分解，以下列形式呈现：葡萄糖 - 丙酮酸 - 丙氨酸 - 丙酮酸 - 葡萄糖。 由于这些反应，蛋白质的构成成分增加了能量储备，从而延长了细胞的寿命。 丙氨酸循环过程中多余的氮通过尿液排出体外。 此外，该物质刺激抗体的产生，确保酸、糖的代谢并提高免疫力。 丙氨酸的来源：乳制品、鳄梨、肉类、家禽、蛋类、鱼类。
2. 甘氨酸。 参与增肌、激素合成，增加体内肌酸水平，促进葡萄糖转化为能量。 胶原蛋白是 30% 的甘氨酸。 没有这种化合物的参与，细胞合成是不可能的。 事实上，如果组织受损，没有甘氨酸，人体将无法愈合伤口。 氨基酸的来源有：牛奶、豆类、奶酪、鱼、肉。
3. 谷氨酰胺。 有机化合物转化为谷氨酸后，它会穿透血脑屏障，作为大脑工作的燃料。 这种氨基酸可以清除肝脏中的毒素，增加 GABA 水平，维持肌肉张力，提高注意力，并参与淋巴细胞的产生。 L-谷氨酰胺制剂常用于健美运动，通过将氮输送到器官、去除有毒氨和增加糖原储存来防止肌肉分解。 该物质用于缓解慢性疲劳症状，改善情绪背景，治疗类风湿性关节炎、消化性溃疡、酒精中毒、阳痿、硬皮病。 谷氨酰胺含量最高的是香菜和菠菜。
4. 肉碱。 结合并清除体内的脂肪酸。 氨基酸增强维生素 E、C 的作用，减少多余的体重，减轻心脏负荷。 在人体内，肉碱是由肝脏和肾脏中的谷氨酰胺和蛋氨酸产生的。 它有以下类型：D和L。对身体最大价值的是左旋肉碱，它增加细胞膜对脂肪酸的渗透性。 因此，氨基酸增加了脂质的利用，减缓了皮下脂肪库中甘油三酯分子的合成。 服用肉碱后，脂质氧化增加，脂肪组织丢失的过程被触发，伴随着以 ATP 形式储存的能量的释放。 左旋肉碱可增强肝脏中卵磷脂的生成，降低胆固醇水平，并防止动脉粥样硬化斑块的出现。 尽管这种氨基酸不属于必需化合物的范畴，但定期摄入这种物质可以防止心脏病的发展，并让您获得积极的长寿。 请记住，肉碱的含量会随着年龄的增长而降低，因此老年人应首先在日常饮食中额外添加膳食补充剂。 此外，大部分物质由维生素C、B6、蛋氨酸、铁、赖氨酸合成。 缺乏这些化合物中的任何一种都会导致体内左旋肉碱的缺乏。 氨基酸的天然来源：家禽、蛋黄、南瓜、芝麻、羊肉、干酪、酸奶油。
5. 天冬酰胺。 需要氨的合成，神经系统的正常运作。 这种氨基酸存在于乳制品、芦笋、乳清、鸡蛋、鱼、坚果、土豆、禽肉中。
6. 天冬氨酸。 参与精氨酸、赖氨酸、异亮氨酸的合成，形成人体通用燃料——三磷酸腺苷 (ATP)，为细胞内过程提供能量。 天冬氨酸刺激神经递质的产生，增加烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NADH) 的浓度，这是维持神经系统和大脑功能所必需的。 该化合物是独立合成的，而其在细胞中的浓度可以通过在饮食中加入以下产品来增加：甘蔗、牛奶、牛肉、禽肉。
7. 谷氨酸。 它是脊髓中最重要的兴奋性神经递质。 该有机化合物参与钾穿过血脑屏障进入脑脊液的运动，并在甘油三酯的代谢中起主要作用。 大脑能够使用谷氨酸作为燃料。 身体对额外摄入氨基酸的需求会随着癫痫、抑郁症、早白头发（最多 30 岁）和神经系统疾病的出现而增加。 谷氨酸的天然来源：核桃、西红柿、蘑菇、海鲜、鱼、酸奶、奶酪、干果。
8. 脯氨酸刺激胶原蛋白合成，是软骨组织形成所必需的，可加速愈合过程。 脯氨酸来源：鸡蛋、牛奶、肉类。 建议素食者服用氨基酸和营养补充剂。
9. 丝氨酸。 调节肌肉组织中皮质醇的含量，参与抗体、免疫球蛋白、血清素的合成，促进肌酸的吸收，起到脂肪代谢的作用。 丝氨酸支持中枢神经系统的正常运作。 氨基酸的主要食物来源：花椰菜、西兰花、坚果、鸡蛋、牛奶、大豆、马奶酒、牛肉、小麦、花生、禽肉。

因此，氨基酸参与了人体所有重要功能的过程。 在购买食品补充剂之前，建议咨询专家。 尽管服用含氨基酸的药物，虽然被认为是安全的，但却会加剧健康隐患。

按来源分类的蛋白质类型

今天，区分以下类型的蛋白质：鸡蛋、乳清、蔬菜、肉、鱼。

考虑他们每个人的描述。

1. 蛋。 考虑到蛋白质中的基准，所有其他蛋白质都相对于它排名，因为它具有最高的消化率。 蛋黄的成分包括卵类粘蛋白、卵粘蛋白、溶菌素、白蛋白、卵球蛋白、煤清蛋白、抗生物素蛋白，其中白蛋白是蛋白质成分。 不建议患有消化系统疾病的人食用生鸡蛋。 这是因为它们含有抑制食物消化的胰蛋白酶和附着重要维生素 H 的亲和素的抑制剂。由此产生的化合物不会被人体吸收并排出体外。 因此，营养学家坚持只在热处理后使用蛋清，热处理会释放生物素-抗生物素蛋白复合物中的营养物质并破坏胰蛋白酶抑制剂。 这类蛋白质的优点：吸收率平均（每小时9克），氨基酸组成高，有助于减轻体重。 鸡蛋蛋白的缺点包括它们的高成本和致敏性。
2. 牛奶乳清。 此类别中的蛋白质在整个蛋白质中具有最高的分解率（每小时 10-12 克）。 服用基于乳清的产品后，在第一个小时内，血液中的肽和氨基酸水平会急剧增加。 同时，胃的酸形成功能没有改变，从而消除了气体形成和消化过程中断的可能性。 就必需氨基酸（缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸）的含量而言，人体肌肉组织的组成最接近乳清蛋白的组成。 这种类型的蛋白质可降低胆固醇，增加谷胱甘肽的含量，相对于其他类型的氨基酸成本较低。 乳清蛋白的主要缺点是该化合物吸收迅速，因此建议在训练前或训练后立即服用。 蛋白质的主要来源是凝乳酶奶酪生产过程中获得的甜乳清。 区分浓缩物、分离物、乳清蛋白水解物、酪蛋白。 获得的第一种形式不以高纯度为特征，含有脂肪、乳糖，可刺激气体形成。 其中的蛋白质含量为 35-70%。 出于这个原因，浓缩乳清蛋白是运动营养界中最便宜的组成部分。 Isolate 是一种纯化水平更高的产品，它含有 95% 的蛋白质组分。 然而，不法制造商有时会通过提供分离物、浓缩物、水解物的混合物作为乳清蛋白来作弊。 因此，应仔细检查补充剂的成分，其中分离物应该是唯一的成分。 水解物是最昂贵的乳清蛋白类型，可立即吸收并迅速渗透肌肉组织。 酪蛋白进入胃后会变成凝块，凝块会长时间分裂（每小时 4-6 克）。 由于这种特性，婴儿配方奶粉中包含蛋白质，因为它稳定且均匀地进入人体，而氨基酸的强烈流动会导致婴儿发育出现偏差。
3. 蔬菜。 尽管这些产品中的蛋白质是不完整的，但它们相互结合形成了完整的蛋白质（最好的组合是豆类+谷物）。 植物来源的建筑材料的主要供应商是抗骨质疏松症的豆制品，使身体富含维生素 E、B、磷、铁、钾、锌。 食用大豆蛋白可降低胆固醇水平，解决与前列腺肥大相关的问题，并降低患乳房恶性肿瘤的风险。 它适用于对乳制品不耐受的人。 为了生产添加剂，使用大豆分离物（含有 90% 的蛋白质）、大豆浓缩物（70%）和大豆粉（50%）。 蛋白质的吸收率为每小时 4 克。 氨基酸的缺点包括：雌激素活性（因此，男性不应大剂量服用该化合物，因为可能会发生生殖功能障碍），胰蛋白酶的存在会减慢消化速度。 含有植物雌激素（结构类似于女性性激素的非甾体化合物）的植物：亚麻、甘草、啤酒花、红三叶草、紫花苜蓿、红葡萄。 蔬菜和水果（卷心菜、石榴、苹果、胡萝卜）、谷物和豆类（大米、紫花苜蓿、扁豆、亚麻籽、燕麦、小麦、大豆、大麦）、饮料（啤酒、波旁威士忌）中也含有植物蛋白。 通常在运动饮食中使用豌豆蛋白。 它是一种高度纯化的分离物，相对于乳清、大豆、酪蛋白和鸡蛋材料，含有最高含量的氨基酸精氨酸（每克蛋白质 8,7%）。 此外，豌豆蛋白中还含有丰富的谷氨酰胺、赖氨酸。 其中BCAAs含量达到18%。 有趣的是，大米蛋白增强了低过敏性豌豆蛋白的益处，豌豆蛋白被用于生食者、运动员和素食者的饮食。
4. 肉。 其中蛋白质含量高达85%，其中35%是不可替代的氨基酸。 肉类蛋白质的特点是脂肪含量为零，吸收率高。
5. 鱼。 建议普通人使用该复合物。 但是运动员使用蛋白质来满足日常需求是非常不可取的，因为鱼蛋白分离物分解成氨基酸的时间比酪蛋白长 3 倍。

因此，为了减轻体重，增加肌肉质量，建议在缓解工作时使用复合蛋白质。 它们在食用后立即提供氨基酸的峰值浓度。

容易形成脂肪的肥胖运动员应该更喜欢 50-80% 的慢蛋白而不是快蛋白。 它们的主要作用范围是针对肌肉的长期营养。

酪蛋白的吸收比乳清蛋白慢。 因此，血液中的氨基酸浓度逐渐升高，并在7小时内维持在较高水平。 与酪蛋白不同，乳清蛋白在体内吸收得更快，从而在短时间内（半小时）释放出最强的化合物。 因此，建议在运动前和运动后立即服用，以防止肌肉蛋白质的分解代谢。

中间位置被蛋清占据。 为了在运动后立即使血液饱和并在力量运动后保持高浓度的蛋白质，其摄入量应与乳清分离物（一种氨基酸）结合使用。 这种三种蛋白质的混合物消除了每种成分的缺点，结合了所有积极的品质。 与乳清大豆蛋白最相容。

对人的价值

蛋白质在生物体中的作用如此之大，几乎不可能考虑每一种功能，但我们将简要强调其中最重要的功能。

1. 防护（物理、化学、免疫）。 蛋白质保护身体免受病毒、毒素、细菌的有害影响，触发抗体合成机制。 当保护性蛋白质与外来物质相互作用时，病原体的生物作用被中和。 此外，蛋白质参与血浆中纤维蛋白原的凝固过程，这有助于形成凝块和堵塞伤口。 因此，如果身体覆盖物受损，蛋白质会保护身体免受失血。
2. 催化。 所有的酶，即所谓的生物催化剂，都是蛋白质。
3. 运输。 氧气的主要载体是血红蛋白，一种血液蛋白。 此外，其他类型的氨基酸在反应过程中与维生素、激素、脂肪形成化合物，确保它们被输送到细胞、内脏和组织。
4. 有营养。 所谓储备蛋白（酪蛋白、白蛋白）是胎儿在子宫内形成和生长的食物来源。
5. 荷尔蒙。 人体内的大部分激素（肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺素、胰高血糖素、胰岛素、促肾上腺皮质激素、生长激素）都是蛋白质。
6. 建筑角蛋白——头发的主要结构成分，胶原蛋白——结缔组织，弹性蛋白——血管壁。 细胞骨架的蛋白质赋予细胞器和细胞形状。 大多数结构蛋白是丝状的。
7. 马达。 肌动蛋白和肌球蛋白（肌肉蛋白）参与肌肉组织的松弛和收缩。 蛋白质调节翻译、剪接、基因转录的强度，以及细胞在循环中的运动过程。 运动蛋白负责身体的运动、分子水平的细胞运动（纤毛、鞭毛、白细胞）、细胞内运输（驱动蛋白、动力蛋白）。
8. 信号。 该功能由细胞因子、生长因子、激素蛋白执行。 它们在器官、生物体、细胞、组织之间传递信号。
9. 受体。 蛋白质受体的一部分接收恼人的信号，另一部分做出反应并促进构象变化。 因此，化合物催化化学反应，结合细胞内介导分子，充当离子通道。

除了上述功能外，蛋白质还调节体内环境的酸碱度，作为能量的储备来源，保证机体的发育、繁殖，形成思维能力。

与甘油三酯结合，蛋白质参与细胞膜的形成，碳水化合物参与秘密的产生。

蛋白质合成

蛋白质合成是一个复杂的过程，发生在细胞的核糖核蛋白颗粒（核糖体）中。 蛋白质是在基因（细胞核）中加密的信息控制下从氨基酸和大分子转化而来的。

每种蛋白质都由酶残基组成，这些残基由编码细胞这一部分的基因组的核苷酸序列决定。 由于 DNA 集中在细胞核中，而蛋白质合成发生在细胞质中，因此从生物记忆代码到核糖体的信息通过称为 mRNA 的特殊中介传递。

蛋白质生物合成发生在六个阶段。

1. 信息从 DNA 转移到 i-RNA（转录）。 在原核细胞中，基因组重写始于 RNA 聚合酶对特定 DNA 核苷酸序列的识别。
2. 氨基酸活化。 使用 ATP 能量，蛋白质的每个“前体”通过共价键与转运 RNA 分子 (t-RNA) 连接。 同时，t-RNA 由顺序连接的核苷酸 - 反密码子组成，它决定了激活氨基酸的个体遗传密码（三联密码子）。
3. 蛋白质与核糖体结合（起始）。 包含有关特定蛋白质信息的 i-RNA 分子与小核糖体颗粒相连，起始氨基酸与相应的 t-RNA 相连。 在这种情况下，运输大分子相互对应于 i-RNA 三联体，这标志着蛋白质链的开始。
4. 多肽链的延长（延长）。 蛋白质片段的积累是通过将氨基酸顺序添加到链中而发生的，使用转运 RNA 转运到核糖体。 在此阶段，形成蛋白质的最终结构。
5. 停止多肽链的合成（终止）。 蛋白质构建的完成由一个特殊的 mRNA 三联体发出信号，之后多肽从核糖体中释放出来。
6. 折叠和蛋白质加工。 为了采用多肽的特征结构，它自发凝结，形成其空间构型。 在核糖体上合成后，蛋白质会通过酶进行化学修饰（加工），特别是磷酸化、羟基化、糖基化和酪氨酸。

新形成的蛋白质末端含有多肽片段，作为信号将物质引导至影响区域。

蛋白质的转化由操纵基因控制，操纵基因与结构基因一起形成称为操纵子的酶促组。 该系统在特殊物质的帮助下由调节基因控制，必要时它们会合成这种物质。 这种物质与操纵子的相互作用导致控制基因的阻断，结果导致操纵子的终止。 恢复系统运行的信号是物质与感应器粒子的反应。

每日汇率

如您所见，身体对蛋白质的需求取决于年龄、性别、身体状况和锻炼情况。 食物中缺乏蛋白质会导致内脏器官活动中断。

在人体内交换

蛋白质代谢是反映蛋白质在体内活动的一系列过程：消化道中的消化、分解、同化，以及参与生命维持所需的新物质的合成。 鉴于蛋白质代谢调节、整合和协调大多数化学反应，了解蛋白质转化中涉及的主要步骤非常重要。

肝脏在肽代谢中起着关键作用。 如果过滤器官停止参与这个过程，那么 7 天后就会发生致命的后果。

代谢过程的流动顺序。

1. 氨基酸脱氨。 这个过程是将多余的蛋白质结构转化为脂肪和碳水化合物所必需的。 在酶促反应过程中，氨基酸被修饰成相应的酮酸，形成分解副产物氨。 90% 的蛋白质结构的脱氧发生在肝脏中，在某些情况下发生在肾脏中。 支链氨基酸（缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸）除外，它们在骨骼肌肉中进行新陈代谢。
2. 尿素形成。 氨基酸脱氨过程中释放的氨气对人体有毒。 在将有毒物质转化为尿酸的酶的影响下，有毒物质的中和发生在肝脏中。 之后，尿素进入肾脏，随尿液一起排出体外。 分子的其余部分不含氮，被修饰成葡萄糖，葡萄糖在分解时释放能量。
3. 可替换氨基酸类型之间的相互转换。 由于肝脏中的生化反应（还原胺化、酮酸转氨作用、氨基酸转化），形成了可替代的和有条件的必需蛋白质结构，弥补了它们在饮食中的缺乏。
4. 血浆蛋白的合成。除球蛋白外，几乎所有血液蛋白质都是在肝脏中形成的。其中最重要且在数量上占主导地位的是白蛋白和凝血因子。消化道中的蛋白质消化过程是通过蛋白水解酶对蛋白质的连续作用而发生的，使分解产物能够通过肠壁吸收到血液中。

蛋白质的分解在胃液 (pH 1,5-2) 的影响下从胃开始，其中含有胃蛋白酶，可加速氨基酸之间肽键的水解。 之后，在十二指肠和空肠中继续消化，其中含有无活性酶前体（胰蛋白酶原、羧肽酶原、胰凝乳蛋白酶原、原弹性蛋白酶）的胰液和肠液 (pH 7,2-8,2) 进入。 肠粘膜产生肠肽酶，激活这些蛋白酶。 肠粘膜细胞中也含有蛋白水解物质，这就是为什么小肽在最终吸收后会发生水解。

由于这些反应，95-97% 的蛋白质被分解成游离氨基酸，被小肠吸收。 由于蛋白酶缺乏或活性低，未消化的蛋白质进入大肠，在那里经历腐烂过程。

蛋白质缺乏症

蛋白质是一类高分子含氮化合物，是人类生命的功能和结构组成部分。 考虑到蛋白质负责细胞、组织、器官的构建，血红蛋白、酶、肽激素的合成，代谢反应的正常过程，饮食中缺乏蛋白质会导致所有身体系统的功能中断。

缺乏蛋白质的症状：

• 低血压和肌肉萎缩症；
• 失能;
• 减少皮肤褶皱的厚度，尤其是肩部三头肌的厚度；
• 剧烈减肥;
• 精神和身体疲劳；
• 肿胀（隐藏，然后明显）；
• 寒冷;
• 皮肤饱满度下降，结果变得干燥、松弛、无精打采、起皱纹；
• 头发功能状态恶化（脱落、稀疏、干燥）；
• 食欲下降；
• 伤口愈合不良；
• 持续的饥饿感或口渴感；
• 认知功能受损（记忆力、注意力）；
• 体重增加不足（儿童）。

请记住，轻度蛋白质缺乏的迹象可能会长时间不存在或可能被隐藏起来。

然而，蛋白质缺乏的任何阶段都伴随着细胞免疫力的减弱和感染易感性的增加。

结果，患者更常患有呼吸系统疾病、肺炎、胃肠炎和泌尿器官病变。 随着含氮化合物的长期缺乏，会出现严重的蛋白质能量缺乏症，并伴有心肌体积缩小、皮下组织萎缩和肋间凹陷。

严重缺乏蛋白质的后果：

• 脉搏缓慢；
• 由于酶的合成不足，蛋白质和其他物质的吸收变差；
• 心脏容积减少；
• 贫血;
• 违反卵子植入；
• 生长迟缓（新生儿）；
• 内分泌腺功能障碍;
• 荷尔蒙失调;
• 免疫缺陷状态；
• 由于保护因子（干扰素和溶菌酶）的合成受损而加剧炎症过程;
• 呼吸率下降。

膳食摄入中缺乏蛋白质尤其会对儿童的机体产生不利影响：生长减慢，骨骼形成受到干扰，智力发育延迟。

儿童蛋白质缺乏有两种形式：

1. 精神错乱（干蛋白缺乏症）。 这种疾病的特征是肌肉和皮下组织严重萎缩（由于蛋白质利用）、生长迟缓和体重减轻。 同时，95% 的病例都没有明显或隐匿的浮肿。
2. Kwashiorkor（分离蛋白缺乏症）。 在初始阶段，孩子有冷漠、易怒、嗜睡。 然后注意到生长迟缓、肌肉低血压、肝脏脂肪变性和组织膨胀减少。 与此同时，会出现水肿，掩盖体重减轻、皮肤色素沉着过度、身体某些部位脱皮和头发稀疏。 通常，患有夸希奥科尔病会出现呕吐、腹泻、厌食，严重的情况下会出现昏迷或昏迷，通常会以死亡告终。

与此同时，儿童和成人可能会出现混合形式的蛋白质缺乏症。

蛋白质缺乏症发展的原因

导致蛋白质缺乏症的可能原因是：

• 营养定性或定量失衡（饮食、饥饿、瘦肉蛋白质菜单、不良饮食）；
• 先天性氨基酸代谢紊乱；
• 尿液中蛋白质流失增加；
• 长期缺乏微量元素；
• 由于肝脏的慢性病变而破坏蛋白质合成;
• 酗酒、吸毒；
• 严重烧伤、出血、传染病；
• 肠内蛋白质吸收障碍。

蛋白质能量缺乏有两种类型：原发性和继发性。 第一种疾病是由于体内营养摄入不足，第二种是功能障碍或服用抑制酶合成的药物的结果。

对于轻度和中度蛋白质缺乏症（原发性），重要的是要消除病理发展的可能原因。 为此，增加蛋白质的每日摄入量（与最佳体重成比例），规定摄入多种维生素复合物。 在没有牙齿或食欲下降的情况下，额外使用液体营养混合物进行探查或自我喂养。 如果缺乏蛋白质并发腹泻，那么患者最好给予酸奶配方。 由于身体无法处理乳糖，因此在任何情况下都不建议食用乳制品。

严重形式的继发性机能不全需要住院治疗，因为需要进行实验室检测来识别疾病。 为了阐明病理原因，测量血液中可溶性白介素 2 受体或 C 反应蛋白的水平。 还检测血浆白蛋白、皮肤抗原、总淋巴细胞计数和 CD4+ T 淋巴细胞，以帮助确认病史和确定功能障碍的程度。

治疗的主要优先事项是坚持控制饮食，纠正水和电解质平衡，消除感染性疾病，使身体充满营养。 考虑到继发性缺乏蛋白质会阻止引发其发展的疾病的治愈，因此在某些情况下，会使用浓缩混合物开出肠外或管内营养。 同时，维生素疗法的使用剂量是健康人每日需要量的两倍。

如果患者厌食或功能障碍的原因尚未确定，则额外使用增加食欲的药物。 为了增加肌肉质量，可以使用合成代谢类固醇（在医生的监督下）。 成人的蛋白质平衡恢复缓慢，需要 6-9 个月。 对于儿童，完全康复需要 3-4 个月。

请记住，为了预防蛋白质缺乏症，每天在饮食中加入植物和动物来源的蛋白质产品非常重要。

过量

摄入过多富含蛋白质的食物会对人体健康产生负面影响。 饮食中过量的蛋白质与缺乏蛋白质一样危险。

体内蛋白质过多的特征性症状：

• 肾脏和肝脏问题恶化；
• 食欲不振，呼吸;
• 神经易怒；
• 月经量多（女性）；
• 摆脱多余体重的困难；
• 心血管系统问题；
• 肠内腐烂增加。

您可以使用氮平衡来确定蛋白质代谢的违规情况。 如果摄入和排出的氮量相等，则称该人处于正平衡状态。 负平衡表示蛋白质摄入不足或吸收不良，导致自身蛋白质燃烧。 这种现象是疲劳发展的基础。

饮食中略微过量的蛋白质是维持正常氮平衡所必需的，对人体健康无害。 在这种情况下，过量的氨基酸被用作能量来源。 然而，对于大多数人来说，在缺乏体育锻炼的情况下，每 1,7 千克体重摄入超过 1 克的蛋白质有助于将多余的蛋白质转化为含氮化合物（尿素）、葡萄糖，后者必须由肾脏排出体外。 过量的建筑成分会导致身体形成酸性反应，增加钙的流失。 此外，动物蛋白中常含有嘌呤，可沉积在关节处，是痛风发生的前兆。

人体中过量的蛋白质极为罕见。 如今，在正常饮食中，极度缺乏高级蛋白质（氨基酸）。

常问问题

动植物蛋白的优缺点是什么？

动物性蛋白质的主要优点是它们含有人体必需的所有必需氨基酸，主要是浓缩形式。 这种蛋白质的缺点是摄入了过量的建筑成分，这是日常标准的 2-3 倍。 此外，动物源性产品通常含有有害成分（激素、抗生素、脂肪、胆固醇），腐烂的产品会导致身体中毒，从骨骼中清除“钙”，给肝脏造成额外负担。

植物蛋白很容易被人体吸收。 它们不含动物蛋白附带的有害成分。 然而，植物蛋白并非没有缺点。 大多数产品（大豆除外）都与脂肪（在种子中）结合，含有不完整的必需氨基酸。

哪种蛋白质最容易被人体吸收？

1. 鸡蛋，吸收度达到95-100%。
2. 牛奶、奶酪 – 85 – 95%。
3. 肉、鱼 – 80 – 92%。
4. 大豆 – 60 – 80%。
5. 谷物 – 50 – 80%。
6. 豆类 – 40 – 60%。

这种差异是由于消化道不会产生分解所有类型蛋白质所必需的酶。

蛋白质摄入量的建议是什么？

1. 覆盖身体的日常需要。
2. 确保食物中含有不同的蛋白质组合。
3. 不要长期滥用摄入过量的蛋白质。
4. 晚上不要吃富含蛋白质的食物。
5. 结合植物和动物来源的蛋白质。 这将改善它们的吸收。
6. 对于训练克服高负荷之前的运动员，建议喝富含蛋白质的蛋白质奶昔。 下课后，增益器有助于补充营养储备。 运动补充剂提高体内碳水化合物、氨基酸的水平，刺激肌肉组织的快速恢复。
7. 动物蛋白应占日常饮食的50%。
8. 为了去除蛋白质代谢产物，比分解和加工其他食物成分需要更多的水。 为避免脱水，您需要每天喝 1,5-2 升非碳酸液体。 为保持水盐平衡，建议运动员摄入 3 升水。

一次可以消化多少蛋白质？

在频繁喂食的支持者中，有观点认为每餐最多只能吸收30克蛋白质。 据信，更大的体积会加重消化道的负担，并且无法应对产品的消化。 然而，这只不过是一个神话。

人体一坐就能克服200克以上的蛋白质。 部分蛋白质将参与合成代谢过程或 SMP，并以糖原形式储存。 要记住的主要事情是，进入人体的蛋白质越多，被消化的时间就越长，但都会被吸收。

过量的蛋白质会导致肝脏脂肪沉积增加，内分泌腺和中枢神经系统的兴奋性增加，加速腐烂过程，并对肾脏产生负面影响。

结论

蛋白质是人体所有细胞、组织、器官的组成部分。 蛋白质负责调节、运动、运输、能量和代谢功能。 这些化合物参与矿物质、维生素、脂肪、碳水化合物的吸收，增强免疫力并作为肌肉纤维的建筑材料。

每天摄入足够的蛋白质（见表 2“人类对蛋白质的需求”）是全天保持健康和幸福的关键。