蛋白质组成特点及其在生理功能中的作用

（一）构成元素

蛋白质是由C（碳）、H（氢）、O（氧）、N（氮）组成，一般蛋白质可能还会含有P（磷）、S（硫）、Fe（铁）、Zn（锌）、Cu（铜）、B（硼）、Mn（锰）、I（碘）、Mo（钼）等。一切蛋白质都含N（氮）元素，且各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16%。其中氮元素是蛋白质组成上的特征，碳水化合物和脂肪都不含氮，仅含有碳、氢、氧三种元素，所以蛋白质是人体氮元素的唯一来源，碳水化合物和脂肪都不能代替蛋白质。蛋白质的组成见图1-1。

图1-1　蛋白质的组成

人体需要不同种类的蛋白质。组成蛋白质的基本单位是氨基酸。20多种氨基酸的联合作用构成了蛋白质的主要生理功能。

（二）蛋白质基本组成单位——氨基酸

目前已发现300多种天然的氨基酸，其中构成蛋白质的主要有20多种。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，也是蛋白质消化分解的最终产物。

1.氨基酸分类

氨基酸根据其营养学上的作用可分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类。

（1）必需氨基酸是指人体内不能合成或合成的速度不能满足机体的需要，必须每天由食物蛋白质供给的氨基酸。成年人的必需氨基酸有8种：亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。此外，对婴儿来说，组氨酸也是必需氨基酸。

（2）非必需氨基酸是指在人体内能够合成，或者可以由其他氨基酸转化而成，不必由食物蛋白质供给的氨基酸。非必需氨基酸有甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、酪氨酸、胱氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、门冬氨酸、精氨酸和羟谷氨酸。从营养学观点来看，非必需氨基酸均是机体构造材料，而必需氨基酸则是食物蛋白质营养价值的关键成分。(www.xing528.com)

常见食品的必需氨基酸含量见表1-4。

表1-4　常见食品的必需氨基酸含量（以每100g可食部计）　单位：mg

资料来源：杨月欣.中国食物成分表（2004）［M］.北京：北京大学医学出版社，2005.

人体内的酪氨酸可由苯丙氨酸转变而成，半胱氨酸可由蛋氨酸转变而成，在特殊生理条件下，某些非必需氨基酸人体不能及时合成，如精氨酸、脯氨酸、甘氨酸及上述的胱氨酸和酪氨酸，所以也有人称这些氨基酸为条件必需氨基酸。

2.氨基酸模式

人体对必需氨基酸的需要量随年龄的增长而不断下降。婴儿和儿童对蛋白质和必需氨基酸的需要比成人高，主要是用以满足其生长、发育的需要。

人体对必需氨基酸不仅有数量上的需要，而且还有比例上的要求。所以，为了保证人体合理营养的需要，一方面要充分满足人体对必需氨基酸所需要的数量，另一方面还必须注意各种必需氨基酸之间的比例。各种必需氨基酸之间的相互比例也可以称为氨基酸构成比例或相互比值，亦有人称为氨基酸模式。

如果膳食中蛋白质的氨基酸构成比例与机体的需要不相符合，一种必需氨基酸的数量不足，其他氨基酸也不能充分利用，蛋白质合成就不能顺利进行。一种必需氨基酸过多，也同样会对其他氨基酸的利用产生影响。所以当必需氨基酸供给不足或不平衡时，蛋白质合成减少，也会出现类似蛋白质缺乏的症状。

3.限制性氨基酸

当食物蛋白质中某一种或几种必需氨基酸含量不足或缺乏时，能够限制其他氨基酸的利用，这些必需氨基酸就称为限制性氨基酸。其中含量最低的是第一限制性氨基酸，且根据其缺乏程度类推。一般赖氨酸是谷类蛋白质的第一限制性氨基酸，蛋氨酸则是大豆、花生蛋白质的第一限制性氨基酸。此外，小麦、大麦、燕麦和大米还缺乏苏氨酸，玉米缺乏色氨酸，分别是第二限制性氨基酸。所以，限制性氨基酸是某些食物蛋白质营养价值高低的关键。