蛋白質(zhì)的生理功能
蛋白質(zhì)(Protein)是生命最重要的物質(zhì)基礎(chǔ),它在體內(nèi)具有碳水化合物和脂肪無法替代的特殊生理作用。 1、 構(gòu)成和修補(bǔ)身體組織 蛋白質(zhì)是生命的存在形式,人體內(nèi)一切組織和細(xì)胞均由蛋白質(zhì)組成,約占人體總重量的 16%-18%,僅次于水(60%)。蛋白質(zhì)大部分存在于人體肌肉組織和內(nèi)臟中,其余 存在于皮膚、血液、頭發(fā)、指甲中。組織的生長(zhǎng)、更新和修復(fù)均需要蛋白質(zhì),因此處于 生長(zhǎng)發(fā)育期的兒童、青少年以及孕婦和乳母對(duì)蛋白質(zhì)的需要量較大,恢復(fù)期或手術(shù)后病 人因組織修復(fù)也需要提供更多的蛋白質(zhì)。此外,每天代謝消耗的蛋白質(zhì)(如頭發(fā)和指甲 脫落等)必須進(jìn)行蛋白質(zhì)補(bǔ)充來合成所消耗的同類蛋白質(zhì)。 2、 調(diào)節(jié)功能及其他特殊功用 人體內(nèi)許多具有重要生理功能的物質(zhì)(如酶、激素、血紅蛋白、抗體、肌球蛋白、膠原蛋白、血漿蛋白、核蛋白等)均由蛋白質(zhì)構(gòu)成,它們?cè)隗w內(nèi)都具有特殊的生理作用。 A、催化作用 生命的特征之一就是不斷地進(jìn)行新陳代謝,而新陳代謝的本質(zhì)是各種各樣的化學(xué)反應(yīng)過程,即物質(zhì)的合成與分解過程。這些化學(xué)反應(yīng)絕大多數(shù)借助于酶的催化作用來完成。而酶本身就是由活細(xì)胞分泌的具有催化作用的蛋白質(zhì)。 B、 調(diào)節(jié)生理機(jī)能 激素是內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的一類化學(xué)物質(zhì),隨血液循環(huán)到達(dá)作用的組織器官,發(fā)揮其調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝和能量代謝的作用。屬于蛋白類的激素包括胰島素、生長(zhǎng)激素、甲狀腺素等。 C、免疫作用 免疫作用是指機(jī)體對(duì)外界有害因素(主要為細(xì)菌和病毒)具有的抵抗力,它是由細(xì)胞免疫、體液免疫以及巨噬細(xì)胞的吞噬作用共同完成的。體液免疫就是借助于血液中一種被稱為抗體的物質(zhì),抗體本身就是蛋白質(zhì),通過它與異物(主要為細(xì)菌和病毒)結(jié)合,阻止異物對(duì)機(jī)體的損害,從而保護(hù)機(jī)體免受細(xì)菌和病毒的侵害。近年來,在臨床獲得廣泛應(yīng)用的干擾素,實(shí)際上是一種糖和蛋白質(zhì)的復(fù)合物。機(jī)體抵抗力的大小在很大程度上取決于體內(nèi)抗體的多少。 D、運(yùn)輸氧 生物從不需氧轉(zhuǎn)變?yōu)樾柩跻垣@得能量是生物進(jìn)化過程的一大飛躍。生物體從環(huán)境中攝取氧,在細(xì)胞內(nèi)氧化成三大能源物質(zhì),即糖、脂肪和蛋白質(zhì),并產(chǎn)生二氧化碳、水和能量。機(jī)體生物氧化過程中所需的氧氣和生成的二氧化碳是由血液中血紅蛋白進(jìn)行輸送的。 肌肉的主要成分為肌動(dòng)蛋白質(zhì)和肌球蛋白質(zhì)。機(jī)體的一切機(jī)械運(yùn)動(dòng)以及各種臟器的重要生理功能,如肢體運(yùn)動(dòng)、心臟跳動(dòng)、肺的呼吸、血管的收縮和舒張、胃腸的蠕動(dòng)以及泌尿和生殖活動(dòng)都是通過肌肉的收縮和松弛來實(shí)現(xiàn)的,這種肌肉的收縮活動(dòng)是由肌動(dòng)蛋白完成的。 F、 支架作用 膠原蛋白和彈性蛋白是構(gòu)成結(jié)締組織的主要成分,如骨骼和皮膚主要由膠原蛋白構(gòu)成,肌腱、韌帶和血管主要由彈性蛋白構(gòu)成。這些結(jié)締組織構(gòu)成了各器官包膜及組織間隔,散布于細(xì)胞之間,從而維持各器官一定的形態(tài),并將機(jī)體的各部分連接成一個(gè)完整體,這就是膠原蛋白和彈性蛋白的支架作用。 H、 調(diào)節(jié)滲透壓平衡 正常的人體血漿與組織液之間的水分不停地進(jìn)行交換,且保持相對(duì)平衡狀態(tài),這主要依賴于血漿中電解質(zhì)總量和膠體蛋白質(zhì)的濃度。當(dāng)組織液與血漿的電解質(zhì)濃度相等時(shí),兩者間的水分分布就取決于血漿中的蛋白濃度。若膳食中長(zhǎng)期缺乏蛋白質(zhì),血漿蛋白的含量便降低,血液中的水分便過多地滲入周圍組織,造成營(yíng)養(yǎng)不良性水腫。 I、調(diào)節(jié)血液酸堿平衡 正常人血液的 pH 值大約為 7.35-7.45,pH 值的任何變化將會(huì)導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)酸堿平衡紊亂。血液酸堿平衡的維持靠血液中存在的無機(jī)和有機(jī)緩沖體系。無機(jī)緩沖體系主要為 碳酸鹽,而有機(jī)緩沖體系的主要組成成分則是蛋白質(zhì)。因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是兩性物質(zhì),帶有堿性的氨基(-NH2)和酸性的羧基(-COOH),因而具有一定的酸堿緩沖作用,它與無機(jī)緩沖物質(zhì)共同完成維持血液 pH 值相對(duì)恒定的作用。 J、 遺傳信息的控制 遺傳是生物的基本特征,而遺傳物質(zhì)主要是含有脫氧核糖核酸(DNA)的核蛋白質(zhì)。遺傳信息的表達(dá)受蛋白質(zhì)和其他因素的制約。 K、維護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能 蛋白質(zhì)約占人腦干重的 50%,腦在代謝過程中需要大量的蛋白質(zhì)來進(jìn)行自我更新,而某些氨基酸在神經(jīng)傳導(dǎo)中起著介質(zhì)作用。神經(jīng)系統(tǒng)的功能與攝入蛋白質(zhì)的質(zhì)和量有密切的關(guān)系,蛋白質(zhì)質(zhì)與量的改變可明顯影響大腦皮層的興奮與抑制過程。 3、供能 除結(jié)構(gòu)功能和調(diào)節(jié)功能外,蛋白質(zhì)也是一種能源物質(zhì),每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)完全氧化后可產(chǎn)生 4kcal 能量,但這只是蛋白質(zhì)的次要作用。在這一點(diǎn)上,它與糖類和脂肪是不 相同的。換句話說,蛋白質(zhì)的供能作用可以由糖或脂肪代替,即當(dāng)糖類或脂肪供給充足時(shí),蛋白質(zhì)就不作為能源物質(zhì),而是直接發(fā)揮其特殊的生理作用。 通常機(jī)體不直接利用蛋白質(zhì)供能,而是利用體內(nèi)衰老及破損組織細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、食物中一些不符合機(jī)體需要或攝入過多的蛋白質(zhì)氧化分解所釋放的能量,以這種方式供能最為經(jīng)濟(jì)。 |
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