我们新陈代谢的肌体就像是一座城市我们的身体是一个极其复杂的有机体,可以把它想象成一个非常庞大的、自给自足的城市。当然,这样的比喻有点异想天开。我们的细胞,像居民一样活动在每一条道路和楼宇中。动脉是城市的主干道,奔驰着高速的货柜车、出租车和垃圾运输车。
同任何大城市一样,这里也有一个庞大而复杂的通讯和交通网络。
这座城市还有工厂、超市、发电厂,以及精心设计的建筑物,甚至还有自己的军队和民兵。
当然,这个比喻有个缺陷:城市是由随机组成的人群和机构聚集而成,每个单体都符合各自不同的利益;而我们身体中的任何一样物质,它们存在和工作的唯一目的就是为了我们的存活和健康。
蛋白质(或者更准确地说是游离氨基酸)在这个过程中发挥了难以置信的重要作用。
生命的营养物我们的食物来源于三个基础成分:碳水化合物、脂肪和蛋白质。
前两者是简单的分子结构,比如碳水化合物,是以葡萄糖和果糖的形式存在的,我们所需要的碳水化合物大都能靠我们的自身生成。脂肪也是同样简单,它以卵磷脂或胆固醇的形式存在,或由三个脂肪分子合成,学名叫甘油三脂。只有蛋白质的分子结构则是非常不同。
蛋白质(Protein)这个名词来源于希腊语,本义是“首要的物质”。我们身体中含有的脂肪和碳水化合物只有三四种形式,而对于蛋白质,目前已被发现的形式就有五万多种。这些不同结构的蛋白质赋予了我们身体多种多样的功能。所有的酶和绝大多数激素、细胞和肌肉,从血管到眼球的每一片组织,都是由蛋白质组成的。人体中3/4的固体物质都是蛋白质。没有蛋白质,我们就没有牙齿、骨骼和神经系统,也没有生命。
你身体的五万多种蛋白质是根据你的肌体特性而特别定制的,每个个体都是不同的,它有别于其他任何人。同时,只是单纯地食用蛋白质是无法与这些特性相匹配的。
想象一下,我们能把城墙的巨砖拆下来去建造精致的别墅吗?显然这些巨砖和大石不能被马上利用,我们必须先把它们切割成不同形状的碎块用于基石、拱柱或者槽口。只有当这些前期准备工作都完成以后,这些巨砖和大石的碎块才能用于建造别墅。同样的道理,我们食用的蛋白质被分解成更小的成分,然后重新合成不同的形式,以满足于我们肌体的真实需求。这些细小的成分——我们人体的基础材料,就是游离的氨基酸。
当我们的人体需要某种特定的蛋白质,就会利用这些游离的氨基酸去合成,再联接成链,称作缩氨酸(肽—Peptide)。这些氨基酸链就会合成新的蛋白质分子。蛋白质分子可能会含有几千个游离氨基酸,大部分是同一种类,只是以不同的次序相互联接。每加入一个新的氨基酸分子,这个链就会变成一种全新的、独立的、对人体有着不同性质和功能的蛋白质。这就是为什么一种氨基酸链能成为消化酶,而另一种由不同次序的氨基酸组成的链,却成为肌肉组织分子的原因。这也说明了为什么只有大约二十多种单一的游离氨基酸,却能形成超过五万种不同的蛋白质结构的原因。
这些蛋白质的结构可以分成两个基本类别:纤维状蛋白质和球状蛋白质。纤维状蛋白质构造了特别坚固、平直的组织,如肌肉。唯一例外的是蚕丝蛋白,它是一种特别简单的纤维状蛋白质,用于制造丝类组织。所有的纤维状蛋白质都是螺旋状结构,这种易变的形式能使单串的蛋白质叠接在一起,增加分子的整体力度和弹性。
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