什麼是蛋白質？概念、類型、功能、結構層次以及食物
我們將解釋什麼是蛋白質以及蛋白質的不同類型。我們將介紹它們的功能、結構層次以及富含蛋白質的食物。
胺基酸之間透過肽鍵連接。
什麼是蛋白質？
蛋白質是由稱為胺基酸的結構單元組成的大分子。它們的結構中總是含有碳、氧、氮、氫，通常還含有硫。
胺基酸是由一端帶有氨基（-NH₂ ）另一端帶有羧基（-COOH）的有機分子組成。共有20種必需胺基酸，它們以不同的組合構成蛋白質的基礎。丙胺酸和半胱胺酸就是兩種常見的胺基酸。
蛋白質的形成需要胺基酸透過肽鍵連接，即一個胺基酸的氨基（-NH₂ ）末端與另一個胺基酸的羧基（-COOH）末端連接。因此，胺基酸以不同的組合方式連接，並根據需要重複連接多次，直到形成特定的蛋白質。下圖展示了一個肽鍵的形成過程，其中丙氨酸以粉紅色表示，半胱氨酸以紅色表示，肽鍵以藍色表示：
另見：酶
蛋白質的類型
複合蛋白質是由多種胺基酸組成的。
蛋白質對人體非常重要，因為它們參與人體的所有生理過程。蛋白質可以根據以下方式分類：
-
其化學成分：
-
簡單蛋白質：也稱為全蛋白質，它們僅由氨基酸或其衍生物組成。
-
結合蛋白：又稱異質蛋白，其結構除了胺基酸外，還由金屬、離子等其他物質構成。
-
其三維形狀（其結構在空間中的分佈）：
-
纖維蛋白：它們的結構呈長纖維狀，不溶於水。
-
球狀蛋白質：它們的結構呈螺旋狀且緊密，形狀近乎球形，通常可溶於水。
蛋白質有哪些用途？
蛋白質對人體及其生長發育至關重要。其部分功能包括：
-
免疫學：抗體是能夠抵抗影響人體和動物身體的外部病原體或感染的蛋白質。
-
運動功能：肌球蛋白和肌動蛋白是使運動成為可能的蛋白質。此外，肌球蛋白是細胞分裂過程中收縮環的組成部分，使胞質分裂（透過收縮使細胞分離）成為可能。
-
酶促作用：某些蛋白質能夠加速特定的代謝過程。酶促蛋白的例子包括胃蛋白酶和蔗糖酶。
-
體內平衡：體內平衡是指生物體維持內部平衡的過程。具有體內平衡功能的蛋白質與其他調節系統一起，維持這些生物體的pH值調節。
-
儲存：許多蛋白質是許多生物的能量和碳源。例如：酪蛋白和卵清蛋白。
蛋白質的結構層次
當蛋白質失去一個結構層級時，它就會變性。
根據以下原則，蛋白質的結構可以分為幾個層次，分別對應其組成單元的組織和分佈：
-
一級結構：它是構成蛋白質的胺基酸序列（僅指構成蛋白質結構的胺基酸種類及其連接順序）。
-
二級結構：它描述了構成蛋白質的不同片段的局部取向。通常，儘管存在其他類型，但主要的二級結構是：α螺旋（具有螺旋結構的片段）和β折疊（具有伸展折疊形狀的片段，類似於手風琴）。這兩個片段的形狀主要由氫鍵相互作用產生和穩定。
-
三級結構：它由二級結構的空間排列構成，可以塑造成球狀或纖維狀蛋白質。三級結構由范德華力、含硫氨基酸之間的二硫鍵、疏水作用力以及氨基酸側鏈之間的相互作用穩定。
-
四級結構：是由多個多肽鍊或蛋白質亞基結合形成的。具有四級結構的蛋白質也稱為寡聚蛋白，但它們並不佔蛋白質的大多數。這種結構的穩定性與穩定三級結構的穩定性相同，都依賴相同的相互作用。
當蛋白質暴露於高溫、劇烈的pH值變化、某些有機溶劑的作用以及其他因素時，就會發生變性。變性是指蛋白質二級、三級和四級結構的喪失，使多肽鏈失去固定的三維結構；可以說，它還原成了一級結構。如果蛋白質恢復了這些結構（恢復到原始狀態），則稱為複性。下圖展示了蛋白質的不同結構：
富含蛋白質的食物
攝取一定量的蛋白質是任何健康飲食的基礎。
富含蛋白質的食物是健康高蛋白飲食的建議選擇。蛋白奶昔可以提供每日建議蛋白質攝取量的大部分。
富含蛋白質的食物分為兩大類：植物性食物和動物性食物。高蛋白的動物性食物包括雞蛋、魚類、乳製品以及紅肉和白肉。堅果、大豆、穀物和豆類則屬於高蛋白的植物性食物。
