第三章+蛋白及肽营养研究

不带电荷极性R基团氨基酸
O N HH2＋ 3N CH C CH2 CH2 C NH2 O OH O－
蛋白质中20种常见氨基酸的结构
－按R基团的极性分类
天冬氨酸 Aspartate
带负电荷氨基酸（酸性氨基酸）
O H2N H3N＋ CH C CH2 C OH O
O－ OH
-氨基丁二酸
蛋白质中20种常见氨基酸的结构
-氨基--羟基丁酸
蛋白质中20种常见氨基酸的结构
－按R基团的极性分类
甘氨酸 Glycine 丝氨酸 Serine 苏氨酸 Threonine 半胱氨酸 Cysteine
不带电荷极性R基团氨基酸
O ‖ HH2＋ O－ 3N N－CH－C－OH │ CH2 │ SH
-氨基--巯基丙酸
蛋白质中20种常见氨基酸的结构
包括以下几方面内容： ①多肽链的数目； ②每条多肽链中氨基 酸的种类、残基数目和 排列次序； ③链内或链间二硫键 的位置和数目。
蛋白质一级结构测定的意义
①是推测蛋白质高级结构的分子依据
②是理解蛋白质功能的分子基础
③是阐明遗传疾病发生机理的分子手段
④是研究生物进化的分子佐证

测定的基本战略和步骤
特殊氨基酸的测定
蛋白质中氨基酸组成的表示方法
蛋白质营养价值的评价
1.蛋白质中常见氨基酸的组成及其结构
组成蛋白质的常见20种氨基酸中除脯氨酸外，均为氨基酸，除甘氨酸外都是L-型。

不变部分
可变部分
2. 蛋白质中20种常见氨基酸的结构
－按R基团的极性分类
丙氨酸
Alanine
非极性R基团氨基酸

对样品纯度的要求 对蛋白质分子量的测定

三、蛋白质工程在食品工业中的应用
天然酶制剂 优点： 高效、特异的催化活力 缺点： 1. 分子质量很大，仅有一个活性中心，催化效率低； 2. 对环境因素如温度、pH和重金属离子等比较敏感
分子修饰考虑的问题： ①改变亚基间静电相互作用强度； ②改变邻近残基间氢键数目； ③替换易被氧化和化学修饰的残基； ④减少蛋白质从伸展到折叠过程的自由能等。 改变酶的特性： ①提高稳定性 包括热稳定性、抗蛋白酶稳定性、抗氧化稳 定性和有机溶剂稳定性等。 ②提高酶活力 酶活力中心及调控部位少数几个关键氨基酸 残基在空间排列 ③改变酶的选择性 改变电荷分布，亲／疏水性及立体结构
五、交错延伸
交错延伸（stagger extension process, StEP）的原理： 在PCR反应中把常规的退火和延伸合并为一步, 并大大缩短 其反应时间(55℃, 5 s), 从而只能合成出非常短的新生 链, 经变性的新生链再作为引物与体系内同时存在的不同 模板退火而继续延伸。此过程反复进行, 直到产生完整的 基因长度, 结果产生间隔的含不同模板序列的新生DNA分 子。
DNA体外进化的过程主要包括： ①通过随量筛选检出由一个氨基酸置换而引起的预期性状改善， 精确选取阳性结果，供进一步进化
④此过程的不断循环直至获得预期性状的新型蛋白质。
定向进化的基本策略与自然进化两个关键的步骤都是 产生分子多样性和定向筛选，而且方法都是随机诱变和 体外重组。
顺序。 主要的化学键 肽键，有些蛋白质还包括二硫键。
一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学 功能的基础。
蛋白质的二级结构
定义
蛋白质分子中某一段肽链的局部空间
结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空
间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象 。

Ⅴ型胶原在组织中的分布有两种形式： 一种表现为类似间质性胶原的纤维束状结构， 可以分布在组织间质中或围绕在细胞周围；
另一种与基膜性胶原相似， 主要分布在基膜或基膜附近。
1981年发现椎间盘中含有少量Ⅴ型胶原， 其量为椎间盘中胶原总量的3％。
Ⅴ型胶原可以从含有Ⅰ型胶原的组织中提出，
由此可见， 在纤维性胶原中， Ⅰ型胶原和Ⅴ型胶原之间存在着密切的关系。
第三章 结构蛋白质
结构蛋白——具有结构功能的蛋白质 可分成： 胶原、丝蛋白、角蛋白、弹性蛋白、 肌球与肌动蛋白、黏连蛋白等。
第一节 胶原蛋白
所有多细胞生物都含有胶原， 哺乳动物身上所有蛋白质中约30％是胶原蛋白。
胶原是 皮肤、骨、腱、血管、牙齿的主要纤维成分
而 细胞骨架的重要成分也是胶原 因此， 胶原不同程度地存在于一切器官中。
每一步都有着与其他多亚基蛋白质的装配和分泌相同的模式其中最为复杂的是对信使核糖核酸mrna的加工过程胶原的生物合成首先是在细胞内合成前胶原肽链其次是前胶原肽链的羟基化和糖基化然后是前胶原肽链的连接并由细胞内分泌到细胞外再由前胶原转变为原胶原分子接着由原胶原聚合共价交联形成胶原微纤维进而聚合形成胶原纤维和胶原束
绝大多数蛋白质中脯氨酸含量很少， 这两种氨基酸都是环状氨基酸， 锁住了整个胶原分子，使之很难拉开， 故胶原具有微弹性和很强的拉伸强度。 所以一般 由于胶原中脯氨酸含量高， 通过酸水解胶原 来分离提取脯氨酸。
（5）胶原α-链N端氨基酸是焦谷氨酸
这是 谷氨酰胺脱去一分子氨 而闭环产生的吡咯烷酮羧酸
在一般蛋白质中是少见的。
胶原分子3条肽链各由1000多个氨基酸残基组成 如胶原α1(Ⅰ)肽链含1014个氨基酸残基， α1(Ⅲ)肽链含1023个氨基酸残基。

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5. 限制性氨基酸（LAA）
（1）概念:与动物需要量相比，饲料（粮）中含量不足的 EAA。由于他们的不足， 限制了动物对其他氨基酸的利用， 导致蛋白质利用率下降。满足需要程度最低的为第一LAA， 依次为第二、三、四……等LAA。
（2）与EAA比较 相同：LAA一定是EAA 不同：LAA是针对特定的饲料而言 EAA是针对特定的动物而言
第二章蛋白质、肽和氨基酸营养
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练习
判断题：
1.所有动物都可以利用蛋白质，在非蛋白质氮的利用率上
× 单胃动物优于反刍动物（ ）
2.反刍动物对动物性蛋白质的消化率高于植物性蛋白的消
× 化（ ）
练习
选择题 1. 理想蛋白质常选用（ B ）作为参比标准
A.组氨酸 B.精氨酸 C.赖氨酸 D.蛋氨酸 2.对于家禽来讲，下列哪种氨基酸的毒性最大（D ）
第二章蛋白质、肽和氨基酸营养
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三、蛋白质的营养作用
1. 机体和畜产品的重要组成部分
是除水外，含量最多的养分。 2. 机体更新的必需养分
动物体蛋白质每天约 0.25-0.3%更新， 约6-12月全部更新。
第二章蛋白质、肽和氨基酸营养
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3. 体内功能物质的主要成分
血红蛋白、肌红蛋白： 运输氧 肌肉蛋白质： 肌肉收缩 酶、激素： 代谢调节
第三节、反刍动物蛋白质营养
（一）蛋白质的消化吸收
1.饲料蛋白质在瘤胃中的降解
瘤胃未降解蛋白 （过瘤胃蛋白，UDP）
瘤胃降解蛋白（RDP）
有机酸 氨 CO2
第二章蛋白质、肽和氨基酸营养
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2.降解产物的吸收
唾液 瘤胃的氨
尿素 尿
血液
肝脏
微生物蛋白