（一）蛋白质的组成
蛋白质结构复杂，主要由碳、氢、氧、氮四种元素构成，部分蛋白质还含有硫、磷、铁、碘、铜等。氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位，是分子中具有氨基和羧基的一类化合物。自然界中的氨基酸种类很多，但参与蛋白质组成的常见氨基酸只有20种。这20种氨基酸，除脯氨酸外，均可用图3-5的通式表示，其中R代表侧链基团，与侧链相连的中心碳原子称为α碳。
图3-5 氨基酸通式
由通式可见，氨基酸是羧基（—COOH）相邻的α-碳原子的氢被一个氨基取代的化合物，故又称α-氨基酸。R基团的特异性使不同氨基酸显示出不同的理化性质，进而决定了氨基酸在蛋白质分子的空间结构中可能的位置。构成人体蛋白质的20种氨基酸的名称见表3-2。
表3-2 构成人体蛋白质的氨基酸
1.必需氨基酸和非必需氨基酸
从人体营养角度，可将构成人体蛋白质的20种氨基酸分为必需氨基酸、条件必需氨基酸和非必需氨基酸。
（1）必需氨基酸：指人体需要但自己不能合成或合成速度不能满足机体需要的氨基酸。必需氨基酸共有9种，即赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸和组氨酸，其中组氨酸为婴幼儿所必需。此外，精氨酸、胱氨酸、酪氨酸、牛磺酸是早产儿所必需的氨基酸。必需氨基酸必须从食物中直接获得，否则就不能维持机体的氮平衡并影响健康。
（2）条件必需氨基酸：半胱氨酸和酪氨酸在体内分别由甲硫氨酸和苯丙氨酸转变而成。如果膳食中半胱氨酸及酪氨酸的含量丰富时，机体不必利用甲硫氨酸和苯丙氨酸来合成这两种非必需氨基酸，则可减少人体对某些必需氨基酸需要量。因此，将半胱氨酸和酪氨酸称为条件必需氨基酸或半必需氨基酸。
（3）非必需氨基酸：是可在动物体内合成，作为营养源不需要从外部补充的氨基酸。非必需氨基酸并非机体不需要，只是因为人体自身能自行合成，或者可由其他氨基酸转变而来以满足机体需要，可以不必由食物供给。非必需氨基酸通常有9种，包括丙氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸和丝氨酸。
2.氨基酸模式
通常，机体在蛋白质的代谢过程中，对每种必需氨基酸的需要和利用都处在一定的范围之内。为了满足蛋白质合成的要求，各种必需氨基酸之间应有一个适宜的比例。这种必需氨基酸之间相互搭配的比例关系称为必需氨基酸模式或氨基酸计分模式。
（1）必需氨基酸模式：必需氨基酸模式的计算方法是将该种蛋白质中的色氨酸含量定为1，再分别计算出其他必需氨基酸的相应比值，这一系列的比值就是该种蛋白质的氨基酸模式（表3-3）。
表3-3 几种食物和人体蛋白质氨基酸模式
注：摘自孙长颢主编的《营养与食品卫生学》第6版，人民卫生出版社2007年出版。
当食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质越接近时，必需氨基酸在机体内才能被充分吸收和利用，其营养价值也相对越高，这样的蛋白质被称为优质蛋白质。优质蛋白的主要食物来源是鸡蛋、奶、肉、鱼等动物性食品和大豆及其制品。
（2）限制氨基酸：如果食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其他的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成其蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸称限制氨基酸，可按其缺乏严重程度依次称为第一、第二和第三限制氨基酸。(www.xing528.com)
赖氨酸和甲硫氨酸是食物中主要的限制氨基酸。通常，赖氨酸是谷类蛋白质的第一限制氨基酸，而甲硫氨酸则是大多数非谷类植物蛋白质的第一限制氨基酸。此外，小麦、燕麦和大米还缺乏苏氨酸，玉米缺乏色氨酸，并且分别是它们的第二限制氨基酸。因此，在一些焙烤制品，特别是在以谷类为基础的婴幼儿食品中常添加适量的赖氨酸予以强化。
（3）蛋白质互补作用：为了提高植物性蛋白质的营养价值，往往将两种或两种以上的食物混合食用，从而达到不同食物间相互补充其必需氨基酸和提高膳食蛋白质的营养价值的目的。这种不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用叫蛋白质互补作用。如肉类和大豆蛋白可弥补米面蛋白质中赖氨酸的不足，米面蛋白可弥补豆类食品中甲硫氨酸的不足。
（二）蛋白质的分类
蛋白质的种类繁多，结构复杂，迄今为止没有一个理想的分类方法。
1.根据蛋白质组成成分分类
（1）单纯蛋白质：又称简单蛋白质，是指水解后只产生氨基酸而不产生其他物质的蛋白质。根据理化性质及来源不同，单纯蛋白质又可分为清蛋白（又名白蛋白）、球蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白、硬蛋白、精蛋白、组蛋白七类。此类蛋白分布于动物或植物中，以各种形态存在，构成动物或植物的组分，影响作为食物的功能性质，有的可用于制取食品配料或工业原料。
（2）结合蛋白质：是指水解后不仅产生氨基酸，还产生其他有机或无机化合物（如碳水化合物、脂质、核酸、金属离子等）的蛋白质。结合蛋白质的非氨基酸部分称为辅基。结合蛋白又可按其辅基的不同分为核蛋白（含核酸）、磷蛋白（含磷酸基团）、金属蛋白（含金属离子）、色蛋白（含色素）等。
2.根据蛋白质营养价值分类
（1）完全蛋白质：所含必需氨基酸种类齐全，数量充足，相互之间比例也适当，不但能够维持成人的健康，也能够促进人体的生长发育，如乳中的酪蛋白、蛋类中的卵白蛋白、大豆球蛋白、小麦中的麦谷蛋白等。
（2）半完全蛋白质：所含各种必需氨基酸种类齐全，但各种氨基酸含量多少不匀，互相之间比例不合适。在膳食中作为唯一的蛋白质来源时，半完全蛋白质仅能维持生命，但不能促进生长发育，如小麦、大麦中的麦胶蛋白，其中的限制氨基酸是赖氨酸。
（3）不完全蛋白质：所含必需氨基酸种类不全，当把这类蛋白质作为膳食中唯一的蛋白来源时，既不能促进生长发育，也不能维持生命，如玉米中的玉米胶蛋白和豌豆中的豆球蛋白等。
3.根据蛋白质分子形状分类
（1）球状蛋白质：分子比较对称，外形接近球形或椭球形，溶解度较好，能形成结晶。大多数蛋白质属于球状蛋白质，如蛋清蛋白、酪蛋白、肌红蛋白、各种酶和抗体等。
（2）纤维蛋白质：分子对称性差，类似细棒状或纤维状，溶解性质不一，大多数不溶于水，如胶原蛋白、角蛋白和弹性蛋白等；有的溶于水，如肌球蛋白和纤维蛋白原等。这类蛋白质在生物体内主要起结构作用。
4.根据蛋白质功能分类
（1）活性蛋白质：按生理作用不同又可分为酶、受体蛋白、激素（胰岛素、胰高血糖素等）、抗体、收缩蛋白、运输蛋白（如白蛋白、血红蛋白等）等。
（2）非活性蛋白质：担任生物的保护或支持作用的蛋白，但本身不具有生物活性的物质，如储存蛋白（清蛋白、酪蛋白等）、结构蛋白（角蛋白、弹性蛋白胶原）等。
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