食品生物化学

第一次发思维导图，有需要的小伙伴可以拿走哦。包含概念及组成、功能、结构、测定、分类、单位、氨基酸的性质等。

蛋白质

• 概念及组成
  • 普遍存在于一切生物体中，有许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物
  • 含氮的有机化合物
• 功能
  • 酶的催化作用
  • 调节作用
  • 运输作用
  • 免疫保护作用
  • 接受，传递信息的作用
  • 毒蛋白
• 结构
  • 一级结构
    • 氨基酸在肽链中的排列顺序及二硫键的位置，是蛋白质最基本的结构，又称为化学结构
      • 肽键，二硫键
  • 二级结构
    • 肽链中彼此靠近的氨基酸残基之间由于氢键相互作用而形成的空间关系
      • α-螺旋
      • β-折叠
      • β-转角
      • 氢键
  • 三级结构
  • 四级结构
  • 氢键 疏水键 盐键 范德华力
• 结构与功能的关系
  • 一级结构不同，蛋白质功能不同
  • 一级结构的关键部分相同，功能相同
  • 一级结构改变，蛋白质空间结构及功能改变
• 测定
  • 凯氏定氮法
    • 简单但不精确，（无机氮元素也算在内）
    • 蛋白质含量=蛋白质含氮量•6.25
• 分类
  • 形状
    • 球状，纤维状蛋白质
  • 功能
    • 活性，非活性蛋白质
  • 组成
    • 简单蛋白质
      • 只含有a—氨基酸
    • 结合蛋白质
      • 简单蛋白质+非蛋白物质（辅基或配基）
• 水解
  • 酸水解
    • 完全水解，不引起消旋，色氨酸被完全破坏
  • 碱水解
    • 完全水解，引起消旋，色氨酸不被破坏
  • 酶水解
    • 水解不彻底，需要多种酶协同作用，时间较长，不消旋，不破坏色氨酸
• 单位
  • 氨基酸（基本结构单元）：蛋白质或或多肽的肽键被酸碱酶水解得到各种氨基酸混合物
    • 蛋白质氨基酸
      • 组成蛋白质的氨基酸
    • 稀有蛋白质氨基酸
      • 氨基酸衍生物
    • 非蛋白质氨基酸
      • 不参与蛋白质的组成，呈游离态或结合态
• 氨基酸的性质
  • 溶解性
    • 不溶于有机溶剂，酒精能把氨基酸沉淀析出
  • 熔点
    • 熔点高一般在200摄氏度以上
  • 光吸收性
    • 可用紫外分光光度法（280nm）测定蛋白质含量：色氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸R基含有苯环共轭双键系统，在紫外光区有明显的特征吸收谱带。大多数蛋白质含有这些氨基酸残基
  • 旋光性
  • 味感
  • 两性解离和等电点
    • 氨基(-NH3+)羧基（-COO-）
      • 当氨基酸分子氨基和羧基解离程度完全相同时静电荷为零此时溶液PH为该氨基酸的等电点PI
  • 化学性质
    • 茚三酮反应
      • 共热生成蓝紫色化合物
    • 亚硝酸反应
      • 游离的a氨基酸反应放出氮气
    • 氨基
    • 弱氧化剂
      • 羧基
• 肽
  • 氨基酸以酰胺键互相连接在一起形成的化合物为肽 酰胺键=肽键
  • 组成多肽的氨基酸单元成为氨基酸残基
  • 肽键
    • 一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基缩水而成的酰胺键称为肽键
    • 氮原子上的孤对电子与羧基具有明显的共轭作用
  • 肽单位（肽平面或酰胺平面）
  • 氨基酸连接顺序
    • 从N端的氨基酸残基开始，以C端氨基酸残基为终点
  • 活性肽
    • 分子量比较小的多肽以游离的状态存在具有特殊的生理功能
      • 谷光甘肽
        • 氧化还原酶的辅基，对巯基酶的SH有保护作用
      • 短杆菌肽
        • 林蛙皮中提取，有抗菌作用
      • 促甲状腺释放因子
      • 脑啡肽
        • 镇痛作用，中枢神经系统形成，体内自产的一类鸦片剂
      • 牛催产素
        • 刺激子宫收缩，促进分娩
      • 加压素
        • 促进小动脉收缩，使血压升高 ，有抗利尿作用，参与水盐代谢调节
• 蛋白质的性质
  • 胶体性质
    • 蛋白质分子量大，具有胶体的性质蛋白质亲水力强，表面有一层很厚的水膜且带有相同电荷，使胶体颗粒表面互相排斥，不下沉，保持其稳定性
      • 布朗运动
      • 光散射现象
      • 电泳现象
      • 不能透过半透膜
      • 吸附能力
  • 胶凝作用
    • 变性的蛋白质分子聚集形成有序的蛋白质网络结构过程
  • 蛋白质的沉淀
    • 处于等电点或失去水化层，蛋白质稳 定性被破坏就会从溶液中沉淀下来
      • 可逆沉淀
        • 在温和条件下，通过改变容易的HP或电荷状态，使蛋白质从溶液中沉淀分离：结构和性质没有发生变化，适当条件下又可以恢复成溶液
          • 盐析作用
            • 高浓度盐时，因破坏蛋白质水化层并中和其电荷，促使蛋白质颗粒相互聚集而沉淀
          • 弱酸弱碱沉淀法
            • 用弱酸弱碱调节PH使蛋白质溶液处于等电点。 机理：破坏蛋白质表面净电荷
          • 有机溶剂沉淀法
            • 加入能与水互溶的有机溶剂，如乙醇等。 机理：破坏蛋白质的水化膜。 （低温下进：互溶时溶解热使蛋白质变性）
      • 不可逆沉淀
        • 在强烈沉淀条件下，不仅破坏了蛋白质胶体溶液的稳定性，而且也破坏了蛋白质的结构和性质，不能再重新溶于水
          • 重金属盐沉淀
            • 重金属阳离子与带负电的羧基结合
          • 生物碱试剂沉淀
            • 在酸性条件下，蛋白质带正电，与生物碱的酸根离子结合而产生沉淀。如单宁酸、苦味酸、三氯乙酸
          • 加热变性沉淀
            • 当蛋白质处于等电点时，加热凝固最完全最迅速
  • 蛋白质的水化作用
    • 蛋白质表面发布着不同的极性基团，与水分子之间有吸引力，使水溶液中的蛋白质成为高度水化的分子
      • 提高脱水猪肉结合水的能力，复水时较易嫩化。
  • 蛋白质的变性
    • 受到某些物理或化学因素的影响，内部高级构象发生变化，蛋白质物理性质和生物学功能改变或丧失，但并未导致一级结构的改变。
      • 本质：次级键断裂
        • 生物活性丧失，溶解度降低
          • 更易被人体消化
  • 蛋白质复性
    • 变性的蛋白质在除去变性因素后，可缓慢地重新自发折叠成原来的构象，恢复原有的理化性质和生物活性
  • 乳化作用与气泡性
    • 蛋白质是两性分子，在水-气界面和水-油界面形成高粘弹性薄膜，而且比的分子表面活性剂所稳定的泡沫和乳状液更稳定。
  • 颜色反应
    • 双缩脲反应
    • 水合茚三酮反应
    • 坂口反应
• 食物中的蛋白质
  • 谷物豆类
    • 小麦蛋白
      • 缺乏赖氨酸，加入其他食物可互补。小麦蛋白中麦醇溶蛋白和麦谷蛋白占总蛋白80%，两者与水混合可形成面粉高粘弹性的面筋蛋白
  • 肉类
  • 果蔬
    • 其中不少蛋白质具有功能性
  • 鸡蛋
    • 蛋清蛋白
    • 蛋黄蛋白
  • 牛奶
    • 初乳中免疫球蛋白含量高
• 分离纯化
  • 大小
    • 透析
      • 蛋白质分子不能透过半透膜，其他小分子可以透过半透膜
    • 超过滤透析
      • 利用压力和离心力，强行使水和其他小分子溶质通过半透膜
    • 离心沉淀
      • 超速离心
        • 分离提纯蛋白质+测定蛋白质分子量
      • 密度梯度离心
        • 质量和密度大的比质量和密度小的颗粒沉降得快离心后出现独立区带
    • 凝胶过滤层析（分子筛）
      • 利用分子大小不同进行分离
        • 分子大的先分离
  • 溶解度
    • 等电点沉淀
    • 盐析
    • 有机溶剂沉淀
  • 电离性质
    • 电泳
    • 离子交换层析
      • 利用蛋白质电荷量及性质不同进行分离
  • 特异亲和力
    • 亲和层析
• 盐溶原理
  • 低浓度盐溶液可使蛋白质表面吸附某种离子，导致表面同性电荷增加而排斥加强，蛋白质分子与水分子作用也增强，因此溶解度提高
• 低于十个氨基酸的多肽称为寡肽