蛋白质Proteins这个词第一次出现是在150多年前的希腊,意思就是“非常重要”。
为什么重要呢,是因为:蛋白质是化学结构复杂的一类有机化合物,是一切生命的物质基础。每一种生物,包括动物和植物,身体中的每一个细胞都由蛋白质构成。机体的新陈代谢和生理功能都依赖蛋白质的不同形式得以正常运行。
二、蛋白质的功能
蛋白质在我们体内的主要功能是:
1. 免疫系统的构建
蛋白质是构成机体免疫防御功能的物质基础,与免疫系统的组织发生、器官发育有着密切关系。各种免疫细胞的生成以及抗体的合成都需要蛋白质和氨基酸为原料或参与其过程。如果蛋白质摄入不足、免疫系统不够强大,外源病毒、细菌就容易入侵人体从而患病了。
2. 维持正常的新陈代谢
人体的细胞、组织是会代谢更新的。例如,人的皮肤每28天会更新一次,皮肤细胞从最下层基底层开始不断往上增长,不停堆积,生成角质。长成角质层需要的时间是14天,成为角质层后到脱落的时间也是14天。如果蛋白质缺乏,细胞组织不能及时的分化代谢,皮肤就会变得暗黄、无光泽。
3.提供特殊氨基酸
蛋白质的基本组成单位是氨基酸,与人体有关的氨基酸有20多种,其中有8种是人体不能合成的,必须从含有蛋白质的食物中摄取,被称之为必需氨基酸。
蛋白质除是猪有机体的重要组成成分外,也可以像碳水化合物和脂肪一样,把多余的部分变成热能,供猪维持生命和满足生产需要。在碳水化合物和脂肪缺乏时,蛋白质可以起到碳水化合物和脂肪的相同作用。但是,碳水化合物和脂肪却不能替代蛋白质的功能。因此,蛋白质是最重要的营养物质,也是猪饲料中较易缺乏的营养物质。可是,含蛋白质较多的饲料一般都比含碳水化合物多的饲料昂贵和稀少。所以,用大量含高蛋白质的油饼(粕)类、豆类和鱼粉等喂猪,尤其是作为猪的热能来源是极不经济的。蛋白质可作为仔猪或幼猪的优质饲料。仔猪和幼猪生长发育快,主要是肌肉、骨骼和皮肤生长发育快,故需要的蛋白质比例比中猪和大猪都多。如果饲料中蛋白质供应不足,仔猪生长发育就会受阻,增重缓慢,饲料消耗增多,有的仔猪由于长期营养不良形成“僵猪”或“小老猪”,甚至发生疾病和死亡。鱼粉、各种豆类和榨油剩余的油饼(粕)含有较多的优质蛋白质,是仔猪和幼猪的最好蛋白质饲料。
蛋白质可作为妊娠母猪后期的优质饲料。母猪妊娠后期,胎儿生长需要大量的蛋白质(增重的60%是在母猪妊娠的最后一个月增加的)。如果妊娠母猪饲料中蛋白质供应不足,不但影响胎儿的发育,也会影响母猪的膘情,进而影响母猪的泌乳量,严重者可造成母猪产后无奶症。因此,母猪妊娠后期应供给充足的蛋白质饲料。
蛋白质可作为泌乳母猪的优质饲料。泌乳母猪在几十天的泌乳期内,一般可分泌200~300千克的乳汁,乳汁中约含有5%~6%的蛋白质,也就是说在几十天内母猪要随乳汁排出10~18千克的蛋白质。因此,供给泌乳母猪的饲料中必须含有充足的蛋白质,如果供应不足,就会影响母猪的泌乳量,进而影响仔猪的生长发育。同时也影响仔猪断乳后母猪的正常发情,乃至影响母猪下一胎的繁殖。
蛋白质亦可作为种公猪的优质饲料。只有供给种公猪含蛋白质较多和品质优良的饲料,才能保证公猪的性欲旺盛,生产出数量较多的精液,才能使精液中精子密度大、活力强,进而提高母猪受胎率和产仔数。
可见,蛋白质对各类猪的生长和生产有着至关重要的作用。因此,在猪的饲养过程中,必须满足蛋白质饲料的供给,否则将得不到应有的饲养效果。
1、蛋白质相关概念1. 氨基酸:氨基酸的结构是这节的一个难点,因为这个牵涉到有机化合物结构式的书写,而这些内容在化学方面还没有介绍,因此这里要注意听老师认真讲解。氨基酸的种类很多,但构成生物体蛋白质的氨基酸只有20种,这20种都有个共同的特定,就是都至少有一个氨基和一个羧基,并且氨基和羧基都连在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R基)。说明一点,大家只需要记住氨基酸的结构通式,会判断就可以,具体氨基酸的结构式不需要掌握。
2. 氨基酸的脱水缩合:这个也是一个难点。脱水缩合是氨基酸相互结合的方式,并且脱水缩合只发生在共同结构的氨基和羧基之间,R基上的氨基和羧基不参与脱水缩合。三肽和三肽以上又叫多肽,也叫肽链,有时还考查到环状肽。肽链不呈直线,也不在同一平面上,因此使得蛋白质具有十分复杂的空间结构。
3. 蛋白质的结构和功能:蛋白质的结构可以分为化学结构和空间结构,化学结构是形成空间结构的基础,空间结构是蛋白质功能的保障。蛋白质的功能有两个大的方面,一是构成细胞和生物体结构的结构蛋白二是做为细胞和生物体功能物质的功能蛋白,如催化作用、运输作用、免疫作用等等。
2、蛋白质基础知识
1.一个通式:是指组成蛋白质的基本单位氨基酸氨基酸的通式只有1个,即
(形象记忆:碳周围有四个邻居,三个固定邻居即-H、-COOH、-NH2,一个变动邻居即-R基)。不同的氨基酸分子,具有不同的-R基。
2.两个标准:是指判断组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有2个:一是数量标准,即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)二是位置标准,即都是一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
3.三个数量关系:是指蛋白质分子合成过程中的3个数量关系(氨基酸数、肽键数或脱水分子数、肽链数),它们的关系为:当m个氨基酸缩合成一条肽链时,脱水分子数为(m-1),形成(m-1)个肽键,即脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-1当m个氨基酸形成n条肽链时,肽键数=脱水分子数=m-n。
4.四个原因:是指蛋白质分子结构多样性的原因有4个:
①组成蛋白质的氨基酸分子的种类不同
②组成蛋白质的氨基酸分子的数量成百上千
③组成蛋白质的氨基酸分子的排列次序变化多端
④蛋白质分子的空间结构不同。
5.五大功能:是指蛋白质分子主要有5大功能(由分子结构的多样性决定):
①有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质,如人和动物的肌肉主要是蛋白质
②有些蛋白质有催化作用,如参与生物体各种生命活动的绝大多数酶
③有些蛋白质有运输作用,如细胞膜上的载体、红细胞中的血红蛋白
④有些蛋白质有调节作用,如胰岛素和生长激素都是蛋白质,能够调节人体的新陈代谢和生长发育
⑤有些蛋白质有免疫(包括细胞识别)作用,如动物和人体的抗体能清除外来蛋白质对身体生理功能的干扰,起着免疫作用。
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