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蛋白质(protein)是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。因此,它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16.3%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.8kg。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。被食入的蛋白质在体内经过消化分解成氨基酸,吸收后在体内主要用于重新按一定比例组合成人体蛋白质,同时新的蛋白质又在不断代谢与分解,时刻处于动态平衡中。因此,食物蛋白质的质和量、各种氨基酸的比例,关系到人体蛋白质合成的量,尤其是青少年的生长发育、孕产妇的优生优育、老年人的健康长寿,都与膳食中蛋白质的量有着密切的关系。

当膳食蛋白质来源适宜时,机体蛋白质代谢处于平衡状态,氮的摄入量与氮的排出量相等称为氮平衡(nitrogen balance)、应当供给儿童青少年较多的蛋白质,使体内有较多的储留氮,以保证生长发育。即要求氮的摄入量大于氮的排出量,达到正氮平衡。

蛋白质是一切生命的物质基础,是肌体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料,没有蛋白质就没有生命。蛋白质是由20多种氨基酸组成,以氨基酸组成的数量和排列顺序不同,使人体中蛋白质多达10万种以上。它们的结构、功能千差万别,形成了生命的多样性和复杂性。

蛋白质的生理功能

1、构造人的身体:蛋白质是一切生命的物质基础,是肌体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织:毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成,所以说饮食造就人本身。蛋白质对人的生长发育非常重要。

比如大脑发育的特点是一次性完成细胞增殖,人的大脑细胞的增长有二个高峰期。第一个是胎儿三个月的时候;第二个是出生后到一岁,特别是0---6个月的婴儿是大脑细胞猛烈增长的时期。到一岁大脑细胞增殖基本完成,其数量已达成人的9/10。所以0到1岁儿童对蛋白质的摄入要求很有特色,对儿童的智力发展尤关重要。

2、修补人体组织:人的身体由百兆亿个细胞组成,细胞可以说是生命的最小单位,它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如年轻人的表皮28天更新一次,而胃黏膜两三天就要全部更新。所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好,那么皮肤就是光泽而又有弹性的。反之,人则经常处于亚健康状态。组织受损后,包括外伤,不能得到及时和高质量的修补,便会加速机体衰退。

3、维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送。载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。可以在体内运载各种物质。比如血红蛋白—输送氧(红血球更新速率250万/秒)、脂蛋白—输送脂肪、细胞膜上的受体还有转运蛋白等。

4、白蛋白:维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。

5、维持体液的酸碱平衡。

6、免疫细胞和免疫蛋白:有白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体(免疫球蛋白)、补体、干扰素等。七天更新一次。当蛋白质充足时,这个部队就很强,在需要时,数小时内可以增加100倍。

7、构成人体必需的催化和调节功能的各种酶。我们身体有数千种酶,每一种只能参与一种生化反应。人体细胞里每分钟要进行一百多次生化反应。酶有促进食物的消化、吸收、利用的作用。相应的酶充足,反应就会顺利、快捷的进行,我们就会精力充沛,不易生病。否则,反应就变慢或者被阻断。

8、激素的主要原料。具有调节体内各器官的生理活性。胰岛素是由51个氨基酸分子合成。生长素是由191个氨基酸分子合成。

7、构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。维持神经系统的正常功能:味觉、视觉和记忆。

8、胶原蛋白:占身体蛋白质的1/3,生成结缔组织,构成身体骨架。如骨骼、血管、韧带等,决定了皮肤的弹性,保护大脑(在大脑脑细胞中,很大一部分是胶原细胞,并且形成血脑屏障保护大脑)

9、提供热能。

蛋白质和健康

蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年发现的。他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。蛋白质是生物体内一种极重要的高分子有机物,占人体干重的54%。蛋白质主要由氨基酸组成,因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。人体中估计有10万种以上的蛋白质。生命是物质运动的高级形式,这种运动方式是通过蛋白质来实现的,所以蛋白质有极其重要的生物学意义。人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。生命运动需要蛋白质,也离不开蛋白质。

人体内的一些生理活性物质如胺类、神经递质、多肽类激素、抗体、酶、核蛋白以及细胞膜上、血液中起“载体”作用的蛋白都离不开蛋白质,它对调节生理功能,维持新陈代谢起着极其重要的作用。人体运动系统中肌肉的成分以及肌肉在收缩、作功、完成动作过程中的代谢无不与蛋白质有关,离开了蛋白质,体育锻炼就无从谈起。

在生物学中,蛋白质被解释为是由氨基酸借肽键联接起来形成的多肽,然后由多肽连接起来形成的物质。通俗易懂些说,它就是构成人体组织器官的支架和主要物质,在人体生命活动中,起着重要作用,可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。每天的饮食中蛋白质主要存在于瘦肉、蛋类、豆类及鱼类中。

蛋白质缺乏:成年人:肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血,严重者将产生水肿。未成年人:生长发育停滞、贫血、智力发育差,视觉差。蛋白质过量:蛋白质在体内不能贮存,多了肌体无法吸收,过量摄入蛋白质,将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至于死亡。

人体需要的营养素有几十种,概括起来有六大类:蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐、维生素和水。蛋白质是有机高分子含氮化合物,构成蛋白质的基本单位是氨基酸。是机体最重要的氮原,使生命和运动的物质基础。

一.蛋白质的生理功能

1.蛋白质是机体组织的重要组成成分,人体中的蛋白质的含量要占体重的16-19%每日约3%的蛋白质参与机体的代谢。

2.构成肌体内多种具有重要生理作用的物质,如:在代谢过程中,具有催化和调节作用的酶和激素,运输氧气的血红蛋白和免疫作用的抗体,肌肉纤维蛋白,胶原蛋白等

3.维持体内的酸碱平衡

4.参与机体的能量代谢,人体每日消耗的能量有部分来自蛋白质。

二.氮平衡

蛋白质在消化道内被分解为氨基酸和小分子短肽,并被吸收,大部分用于合成组织蛋白,以供运动后被损肌肉组织的修复和生长,部分用于合成各种功能蛋白和蛋白质以外的含氮化合物,如嘌呤,肌酸。部分氨基酸吸收后,在体内分解供能。

机体在完全不摄入蛋白质的情况下,体内的蛋白质仍然在分解与合成,一个60公斤体重的成年男子,每日仍然会从尿,粪,皮肤及分泌物等途径排出3.2克氮,相当于20克蛋白质。这种完全不摄入蛋白质时,机体不可避免的消耗氮量,称为“必要的氮损失”。这就是说一个60公斤体重的成年男子,每日至少要摄入20克优质蛋白质。才可以维持肌体内正常的蛋白质代谢。

在一定的时间内,摄入的氮量和排出的氮量之间的关系,就称之为“氮平衡”用以衡量人体蛋白质的需要量和评价人体肌肉蛋白质的状况。

氮平衡有三种情况:

1.氮平衡:在一定的时间内,摄入的氮量与排出的氮量相等。则表示人体内蛋白质的合成与分解处在平衡状态,人体的肌肉围度处于原来的围度与水平。

2.正氮平衡:摄入氮量大于排出氮量,蛋白质的合成大于分解量,运动后被破坏的肌肉纤维就会迅速修复、增长。肌肉处于消减状态。

3.负氮平衡:摄入的氮量小于排除的氮量,蛋白质的合成小于分解,此时人体的肌肉蛋白为保证机体活动进行分解供能。

三.氨基酸

人体内蛋白质(人体肌肉)由20余种氨基酸按不同组合构成。人体通过食入蛋白质以获取合成机体蛋白质(人体肌肉)所需的各种氨基酸。

1.必需氨基酸:人体不能合成或合成速度远不能满足机体的需要,必须从膳食或运动营养品补充,这些氨基酸称为“必需氨基酸”。人体必需氨基酸9种:亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨
酸、组氨酸。

2.半必需氨基酸:胱氨酸和酩氨酸可分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成, 胱氨酸和酩氨酸充裕时可以节约蛋氨酸30%和苯丙氨酸50%,这两种氨基酸又称为“半必需氨基酸”。

3.非必需氨基酸: 非必需氨基酸并非体内蛋白质合成不需要,而是人体内可以合成,当总氮量不足时,体内合成非必需氨基酸会受限制,从而制约人体蛋白蛋(人体肌肉)的合成。
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第1个回答  2007-02-25
试验主要研究方向:

1.与人类健康相关的蛋白质结构同步辐射研究
利用各种晶体学方法研究与重大疾病相关的蛋白、抗菌药物靶蛋白和环境污染物分解酶等蛋白质的晶体结构及其三维结构与功能关系。利用X射线吸收谱学研究一些金属蛋白的局域精细结构,了解金属离子局域结构的精细变化对蛋白质功能的影响。为相关药物设计和环境污染的生物治理提供结构基础。

2.同步辐射X射线医学成像技术的发展及应用
a) X射线相衬显微CT技术和方法的研究
发展我国微米级分辨的硬X射线(8~25KeV)相位衬度透射及衍射成像实验装置,获得二维直观、清晰的相位衬度成像;研发三维硬X射线相位衬度成像显微CT技术,包括成像原理、自动曝光系统、基于斜切晶体非对称Bragg衍射的X射线显微系统,以及适合显微CT及衍射相位成像的探测器系统等;研究三维相位衬度CT图像重建算法及原理,建立一套相位衬度CT的图像重建软件。
b) X射线相衬显微CT在医学应用中的研究
利用和发展现有的同步辐射硬X射线相位成像技术,对一些影响人类健康的重要疾病进行动物活体的高分辨率动态研究,使疾病的防治和诊断方法提高到一个新的水平,并促进三维相位衬度CT技术的发展。例如:动脉硬化的病理过程;肿瘤的生长与血管新生;肝纤维化和肝硬化过程的实验研究等。

3.实验方法和理论模型的发展
提高光束的准直性和空间相干性,发展实际样品相位衬度成像的原理和方法;发展非Muffin-tin近似和基于第一原理的理论,建立分析不能结晶的蛋白质溶液的X射线吸收精细结构计算模型和方法;解位相直接法的应用研究;发展适用于低能区的XANES和中高能区的EXAFS新的计算机软件。
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