四大类生物大分子的相互关系和在生命体中的作用的论文
生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类、糖类。
糖类代谢与脂类代谢之间的关系
应该清楚,糖类与脂肪之间的转化是双向的,但它们之间的转化程度不同,糖类可以大量形成脂肪,例如酵母菌放在含糖培养基中培养,细胞内就能够生成脂类,个别种类的酵母菌合成的脂肪可以高在这酵母菌干重的40%;然而脂肪却不能大量转化为糖类,例如某些动物在冬眠的时候,脂肪可以转变成糖类。
糖类代谢与蛋白质代谢的关系
首先使明确必需氨基酸和非必需氨基酸的概念:所谓非必需氨基酸是指在人体细胞中可能合成的氨基酸;所谓必需氨基酸是指在人体细胞中不能合成的氨基酸,人体的必需氨基酸共有8种,它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸。 然后应指出糖类与蛋白质之间的转化也可以是双向的:糖类代谢的中间产物可以转变成非必需氨基酸,但糖类不能转化为必需氨基酸,因此糖类转变蛋白质的过程是不全面的;然而几乎所有组成蛋白质的天然氨基酸通过脱氨基作用后,产生的不含氮部分都可以转变为糖类,例如,用蛋白质饲养患人工糖尿病的狗,则有50%以上的食物蛋白质可以转变成葡萄糖。
蛋白质代谢与脂类代谢的关系
蛋白质与脂类之间的转化依不同的生物而有差异,例如人和动物不容易利用脂肪合成氨基酸,然而植物和微生物则可由脂肪酸和氮源生成氨基酸;某些氨基酸通过不同的途径也可转变成甘油和脂肪酸,例如用只含蛋白质的食物饲养动物,动物也能在体内存积脂肪。
糖类、蛋白质和脂类的代谢之间相互制约
糖类可以大量转化成脂肪,而脂肪却不可以大量转化成糖类。只有当糖类代谢发生障碍时才由脂肪和蛋白质来供能,当糖类和脂肪摄入量都不足时,蛋白质的分解才会增加。例如糖尿病患者糖代谢发生障碍时,就由脂肪和蛋白质来分解供能,因此患者表现出消瘦。
地球以外首次确认存在氨基酸,这有什么意义?
6月6日,日本经济新闻一则报道引起了全世界的关注,那就是日本宇宙航空研究开发机构的一个小行星探测器,从地球之外带回来的沙子样本中,发现了氨基酸,这也是首次确认地球以外存在氨基酸的事实。由于氨基酸是一切生命的起源,它是构成细胞的最小组织,这就意味着地球之外很有可能存在其他生命体,也有学者认为,这一发现从侧面证实了地球的生命诞生,但是具体的研究数据并没有公布,所以到底是怎样的结果目前还不得而知。
2020年底,日本这所宇宙航空研究开发机构开始分析探测器带回的岩石样本,其中发现了20多种氨基酸,因为氨基酸是构成蛋白质的物质,所以也可以认为氨基酸和生命的诞生形成有密不可分的关系,这一方面说明地球之外很有可能存在其他生命,这就需要科学家和生物学家对已经发现的这些氨基酸进行数据分析,确认在地球之外的环境下,这些氨基酸是否有形成生命体的可能。
也有一部分学者认为,这些氨基酸就是地球初期生命体诞生的基础元素,只不过是经过时间、温度的不断变化,这些氨基酸在地球上逐渐减少甚至消失不见了,此次发现可能正好说明地球生命起源的论证。但这些猜想目前都没有得到切实论证,据日本广播协会电视台的报道,从开始分析样本至今,已经有一年多的时间,相关的研究成果已经进入了汇总阶段,之后就会以论文的形式公开分析的数据和最终的猜想结论。
我们始终都知道宇宙的广袤和神秘,希望未来能有更多数据、样本支撑人类探索到更深更远的未知领域以及未知生命体。
蛋白质与人类生活的关系500字
蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。一般说,蛋白质约占人体全部质量的18%,最重要的还是其与生命现象有关。[1-2]
蛋白质(protein)是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。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%~20%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.6~12kg。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(Amino acid)按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。
氨基酸化学论文在哪找?
氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质,是在生物体内构成蛋白质分子的基本单位,与生物的生命活动有着密切的关系。它在抗体内具有特殊的生理功能,是生物体内不可缺少的营养成分之一。 一、构成人体的基本物质,是生命的物质基础 1.构成人体的最基本物质之一 构成人体的最基本的物质,有蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐、维生素、水和食物纤维等。 作为构成蛋白质分子的基本单位的氨基酸,无疑是构成人体内最基本物质之一。 构成人体的氨基酸有20多种,它们是:色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、丝氨酸、酪氨酸、3.5.二碘酪氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、精氨酸、瓜氨酸、乌氨酸等。这些氨基酸存在于自然界中,在植物体内都能合成,而人体不能全部合成。其中8种是人体不能合成的,必需由食物中提供,叫做“必需氨基酸”。这8种必需氨基酸是:色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸。其他则是“非必需氨基酸”。组氨酸能在人体内合成,但其合成速度不能满足身体需要,有人也把它列为“必需氨基酸”。胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和甘氨酸长期缺乏可能引起生理功能障碍,而列为“半必需氨基酸”,因为它们在体内虽能合成,但其合成原料是必需氨基酸,而且胱氨酸可取代80%~90%的蛋氨酸,酪氨酸可替代70%~75%的苯丙氨酸,起到必需氨基酸的作用,上述把氨基酸分为“必需氨基酸”、“半必需氨基酸”和“非必需氨基酸”3类,是按其营养功能来划分的;如按其在体内代谢途径可分为“成酮氨基酸”和“成糖氨基酸”;按其化学性质又可分为中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸,大多数氨基酸属于中性。 2.生命代谢的物质基础 生命的产生、存在和消亡,无一不与蛋白质有关,正如恩格斯所说:“蛋白质是生命的物质基础,生命是蛋白质存在的一种形式。”如果人体内缺少蛋白质,轻者体质下降,发育迟缓,抵抗力减弱,贫血乏力,重者形成水肿,甚至危及生命。一旦失去了蛋白质,生命也就不复存在,故有人称蛋白质为“生命的载体”。可以说,它是生命的第一要素。 蛋白质的基本单位是氨基酸。如果人体缺乏任何一种必需氨基酸,就可导致生理功能异常,影响抗体代谢的正常进行,最后导致疾病。同样,如果人体内缺乏某些非必需氨基酸,会产生抗体代谢障碍。精氨酸和瓜氨酸对形成尿素十分重要;胱氨酸摄入不足就会引起胰岛素减少,血糖升高。又如创伤后胱氨酸和精氨酸的需要量大增,如缺乏,即使热能充足仍不能顺利合成蛋白质。总之,氨基酸在人体内通过代谢可以发挥下列一些作用:①合成组织蛋白质;②变成酸、激素、抗体、肌酸等含氨物质;③转变为碳水化合物和脂肪;④氧化成二氧化碳和水及尿素,产生能量。因此,氨基酸在人体中的存在,不仅提供了合成蛋白质的重要原料,而且对于促进生长,进行正常代谢、维持生命提供了物质基础。如果人体缺乏或减少其中某一种,人体的正常生命代谢就会受到障碍,甚至导致各种疾病的发生或生命活动终止。由此可见,氨基酸在人体生命活动中显得多么需要。 二、在食物营养中的地位和作用 人类为了生存必需摄取食物,以维持抗体正常的生理、生化、免疫机能,以及生长发育、新陈代谢等生命活动,食物在体内经过消化、吸收、代谢,促进抗体生长发育、益智健体、抗衰防病、延年益寿的综合过程称为营养。食物中的有效成分称为营养素。 作为构成人体的最基本的物质的蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐(即矿物质,含常量元素和微量元素)、维生素、水和食物纤维,也是人体所需要的营养素。它们在机体内具有各自独特的营养功能,但在代谢过程中又密切联系,共同参加、推动和调节生命活动。机体通过食物与外界联系,保持内在环境的相对恒定,并完成内外环境的统一与平衡。 氨基酸在这些营养素中起什么作用呢? 1.蛋白质在机体内的消化和吸收是通过氨基酸来完成的 作为机体内第一营养要素的蛋白质,它在食物营养中的作用是显而易见的,但它在人体内并不能直接被利用,而是通过变成氨基酸小分子后被利用的。即它在人体的胃肠道内并不直接被人体所吸收,而是在胃肠道中经过多种消化酶的作用,将高分子蛋白质分解为低分子的多肽或氨基酸后,在小肠内被吸收,沿着肝门静脉进入肝脏。一部分氨基酸在肝脏内进行分解或合成蛋白质;另一部分氨基酸继续随血液分布到各个组织器官,任其选用,合成各种特异性的组织蛋白质。在正常情况下,氨基酸进入血液中与其输出速度几乎相等,所以正常人血液中氨基酸含量相当恒定。如以氨基氮计,每百毫升血浆中含量为4~6毫克,每百毫升血球中含量为6.5~9.6毫克。饱餐蛋白质后,大量氨基酸被吸收,血中氨基酸水平暂时升高,经过6~7小时后,含量又恢复正常。说明体内氨基酸代谢处于动态平衡,以血液氨基酸为其平衡枢纽,肝脏是血液氨基酸的重要调节器。因此,食物蛋白质经消化分解为氨基酸后被人体所吸收,抗体利用这些氨基酸再合成自身的蛋白质。人体对蛋白质的需要实际上是对氨基酸的需要。 2.起氮平衡作用 当每日膳食中蛋白质的质和量适宜时,摄入的氮量由粪、尿和皮肤排出的氮量相等,称之为氮的总平衡。实际上是蛋白质和氨基酸之间不断合成与分解之间的平衡。正常人每日食进的蛋白质应保持在一定范围内,突然增减食入量时,机体尚能调节蛋白质的代谢量维持氮平衡。食入过量蛋白质,超出机体调节能力,平衡机制就会被破坏。完全不吃蛋白质,体内组织蛋白依然分解,持续出现负氮平衡,如不及时采取措施纠正,终将导致抗体死亡。 3.转变为糖或脂肪 氨基酸分解代谢所产生的a-酮酸,随着不同特性,循糖或脂的代谢途径进行代谢。a-酮酸可再合成新的氨基酸,或转变为糖或脂肪,或进入三羧循环氧化分解成CO2和H2O,并放出能量。 4.参与构成酶、激素、部分维生素 酶的化学本质是蛋白质(氨基酸分子构成),如淀粉酶、胃蛋白酶、胆碱脂酶、碳酸酐酶、转氨酶等。含氮激素的成分是蛋白质或其衍生物,如生长激素、促甲状腺激素、肾上腺素、胰岛素、促肠液激素等。有的维生素是由氨基酸转变或与蛋白质结合存在。酶、激素、维生素在调节生理机能、催化代谢过程中起着十分重要的作用。 5.人体必需氨基酸的需要量 成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%,——37%。 三、在医疗中的应用 氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸输液,也用作治疗药物和用于合成多肽药物。目前用作药物的氨基酸有一百几十种,其中包括构成蛋白质的氨基酸有20种和构成非蛋白质的氨基酸有100多种。 由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及“要素饮食”疗法中占有非常重要的地位,对维持危重病人的营养,抢救患者生命起积极作用,成为现代医疗中不可少的医药品种之一。 谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L-多巴等氨基酸单独作用治疗一些疾病,主要用于治疗肝病疾病、消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌症治疗上出现了希望。 四、与衰老的关系 老年人如果体内缺乏蛋白质分解较多而合成减慢。因此一般来说,老年人比青壮年需要蛋白质数量多,而且对蛋氨酸、赖氨酸的需求量也高于青壮年。60岁以上老人每天应摄入70克左右的蛋白质, 而且要求蛋白质所含必需氨基酸种类齐全且配比适当的,这样优质蛋白,延年益寿。
氨基酸和维生素以及蛋白质,这些营养对人体意味着什么?
氨基酸和蛋白质的关系蛋白质是人体最重要的营养素之一,它是人体组织的构成成分,作为体内各种生理活性物质的构成成分,并且在人体需要时还可以被代谢分解释放能量,对维持人体正常的生理活动发挥着不可替代的作用。氨基酸是组成蛋白质的基本单位,如果把蛋白质比作一堵墙,氨基酸就是砌墙的砖瓦。
氨基酸是构成蛋白质的基本单位,它按不同的顺序和构型而组成不同的蛋白质。食物蛋白质的质量也是由它所含的必需氨基酸的数量来决定的。
通常,构成蛋白质的氨基酸来源有两条途径:
(1)体内合成。此类氨基酸可通过代谢活动由其它营养物质转变而来。
(2)食物提供。此类氨基酸则是食物中的蛋白质经胃肠消化后分解为氨基酸,吸收入血后参与体内蛋白质的合成。
在氨基酸中有8种氨基酸因它们在体内不能直接合成蛋白质或合成速度远不能满足机体需要,故必须从食物中获取。此类氨基酸称为必需氨基酸即:亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸。而婴儿的必需氨基酸还要加上组氨酸。
在评价蛋白质的营养时,不但要看蛋白质的数量,而且更重要的是要看蛋白质的质量。也就是说,食物中必需氨基酸的种类是否齐全、数量是否充足、各氨基酸之间的比例是否恰当。
一般来说,鱼、肉、蛋、奶及豆制品中的氨基酸是优质蛋白。因为,除了这些食品的蛋白质含量高、容易消化吸收外,更重要的是其蛋白质的8种必需氨基酸齐备,数量、比例也都接近人体需要。粮谷类主食蛋白质大营养价值远不如动物性蛋白质,主要缺陷就是赖氨酸严重不足,蛋氨酸、苯丙氨酸含量也不高。因为膳食蛋白质的氨基酸模式越接近人体蛋白质组成部分,在消化吸收后越适应人体合成蛋白的需要,越易被机体利用,其它氨基酸大数量再多也会被机体作为燃料消耗从而排出体外。营养学上把含量达不到人体模式的氨基酸叫做限制性氨基酸,其中含量最低的称为第一限制性氨基酸,它决定了食物的营养价值。
食物蛋白质中必需氨基酸的种类、含量和相互间的比值对蛋白质的营养价值有着极大的影响。食物中氨基酸的评分方法是:用第一限制性氨基酸含量与理想模式的比值乘以100。得出的评分越接近100,说明氨基酸含量越接近人体需要,评分越低,表示营养价值越差。常见接近人体需要的食品有鸡蛋(生鸡蛋除外)、牛奶等;而氨基酸含量低、营养价值差的食品有玉米、全麦等。
氨基酸的种类、含量和比值愈接近或符合人体组织蛋白质中各种氨基酸的需要量时,其生物学价值就越高,也就是蛋白质的营养价值越高。
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