正文 蛋白質和氨基酸(1 / 3)

生物體是由一定的物質成分按嚴格的規律和方式組織而成的。例如,人體約含水55%—67%,蛋白質15%—18%,脂類10%—15%,無機鹽3%—4%及糖類1%—2%等。從這個分析來看,人體的組成除水及無機鹽之外,主要就是蛋白質、脂類及糖類三類有機物質。其實,除此三大類之外,還有核酸及多種有生物學活性的小分子化合物,如激素、氨基酸及其衍生物、核苷酸等。

生物體內有許多化學反應,按一定規律,繼續不斷地進行著。如果其中一個反應進行過多或過少,都將表現為異常,甚至疾玻有人認為,如果生物體中沒有化學反應,那麼生物的一切生理活動及合成代謝都無法進行,必然會走向死亡。所以研究生物化學有著重要的意義。

人們很早就認識蛋白質,把它們從動植物產品中分離出來食用。

大約在一千多年前,我國已從大豆中提取球蛋白製成豆腐。人們將大豆和水磨成豆漿,加熱煮沸,提取出脂肪製成豆腐皮後利用鹽析作用,加入含硫酸鈣的石膏或含硫酸鎂的鹽鹵,使豆漿中球蛋白析出成塊。

古埃及和古印度人很早就從牛乳中提取酪蛋白製成乳酪。西方化學史中記述著:1728年意大利醫學和化學教授貝卡裏亞首先從麵粉中提取出穀蛋白,就是麵筋。

事實上,我國從麵粉中提取麵筋比這位教授早得多。1637年(明朝崇禎十年)宋應星(1587—?)編著的《天工開物》一書第二卷“過糊”一節中就講到:“凡糊用麵筋內小粉為質。”就是說布匹上漿用麵粉“洗”出麵筋後的微小粒子澱粉。“洗”就是將麵粉裝入布袋內,浸入水中揉捏,微小粒子的澱粉透過布袋纖維間的孔隙進入水中,較大粒子的蛋白質留在布袋內,就是麵筋。人們很早就從動物皮毛角骨中提取角蛋白,把動物角骨磨碎後添加酸、堿熬煮製成,粗製品深褐色,用作黏合劑,精製品白色透明,稱為白明膠,可供食用。

人們不僅很早提取出蛋白質,而且很早就把蛋白質離解成各種氨基酸。

我國在公元前400年前就有醬。製醬是把大豆煮熟後和水混合麵粉做成餅狀,在適當溫度和濕度下使曲菌在餅上繁殖,讓曲菌分泌的酶把大豆和麵粉中的蛋白質離解成氨基酸而成醬。醬中添加食鹽後榨壓、淋汁就得到醬油。它們味道鮮美就是因為產生了氨基酸。

按我國古書記載,有醬和豉兩種。醬是由大豆和麵粉製成,豉是單純用大豆製成。這種名稱一直沿用到今天。

歐洲人的魚子醬以及亞洲一些地區的魚露是把動物蛋白質經發酵離解成氨基酸製成的。我國還利用特種曲菌使豆腐中的蛋白質離解成氨基酸,製成豆腐乳。西方利用從牛胃中提取的酶將乳酪製成千酪。這些都是味道鮮美而易消化的食物,因為富含氨基酸。

化學家們把蛋白質作為一種化學物質進行研究是從19世紀初開始。法國化學家富克魯瓦在19世紀初發表論說,指出動物組織和流體主要由動物膠、纖維蛋白和白蛋白組成。

1813—1814年,瑞典化學家貝齊裏烏斯先後從牛乳和血液中提取得到純酪蛋白和動物纖維蛋白。

1820年,意大利化學教授塔迪從麵筋中分離出麩蛋白和麥穀蛋白,二者以不同比例存在於麵筋中。前者溶於醇,後者不溶。

1838年,荷蘭化學教授穆德爾發表論說,指出動物纖維蛋白、白蛋白和植物纖維蛋白、白蛋白以及酪蛋白都具有相同的組成成分。他把這一相同組成成分稱為“基”,指出它和硫、磷結合成纖維蛋白、白蛋白、酪蛋白這類含氮有機化合物。穆德爾最初列出這個“基”的化學式是C_40H_31N_5O_12,後來改為C_36H_25N_4O_10。這些式子距今相差很大,隻是指明蛋白質由碳、氫、氧和氮組成,並含有硫、磷。

隨著蛋白質發現的增多,化學家們把它們按組成分為簡單蛋白質和複合蛋白質;按分子形狀分為纖維蛋白和球蛋白;按溶解性分為水溶蛋白和醇溶蛋白等等。

化學家們把蛋白質離解成氨基酸從而認清蛋白質的組成是從1820年開始的。這一年法國化學家布拉康諾將動物膠和稀硫酸共同熬煮,得到一種具有甜味的結晶體物質,稱為“動物膠糖”,認為它是一種糖。

1846年,美國化學教授霍爾斯福德研究了它,發現它既能與酸結合,又能與堿結合,確定不是一種糖,認為它是一種“甜動物膠”,而不是“動物膠糖”。霍爾斯福德還正確測定了它的化學組成C_2H_5NO_2。法國化學家卡烏爾建立了它的結構式NH_2CH_2COOH,並合成了它。它的觀今名稱是貝齊裏烏斯提出的,我們稱它為甘氨酸,是很適合的。“甘”和“甜”是同義詞,而它的分子組成中既有氨基(—NH_2),又有羧基(—COOH)。

甘氨酸是最簡單的氨基酸,學名氨基乙酸,是蛋白質的基本組成成分,在人體內是合成血液中血紅素的“原料”,是食物中產生有毒苯甲酸的“消毒劑”。

甘氨酸是第一個從蛋白質水解產物中發現的氨基酸。在這以前即1810年,英國化學家武拉斯頓從尿結石中分離出一種新物質,稱為“膀胱的氧化物”,後來它被確定是一種氨基酸,我們就稱它為胱氨酸。1899年,瑞典化學家莫勒和德國化學家艾姆布登各自在動物的角中發現了它。