- Trang Chủ
- Hoá học
- Bài giảng Hóa sinh đại cương - Chương 1: Protein và amino acid
Xem mẫu
- BÀI GIẢNG
HÓA SINH ĐẠI CƯƠNG
- CHƯƠNG I: PROTEIN VÀ
AMINO ACID
- NỘI DUNG
z I. ĐẠI CƯƠNG VỀ PROTEIN
{ 1.1. Định nghĩa
{ 1.2. Chức năng sinh học
z II. THÀNH PHẦN CẤU TẠO
{ 2.1. Thành phần nguyên tố
{ 2.2. Amino acid
z 2.2.1. Khái niệm
z 2.2.2. Phân loại
z 2.2.3. Một số tính chất của amino acid
{ 2.3. Các bậc cấu trúc của protein
z 2.3.1. Cấu trúc bậc I
z 2.3.2. Cấu trúc bậc II
z 2.3.3. Cấu trúc bậc III
z 2.3.4. Cấu trúc bậ IV
{ 2.4. Phân loại protein
z 2.4.1 Protein đơn giản
z 2.4.2. Protein phức tạp
- I. ĐẠI CƯƠNG VỀ PROTEIN
z 1.1. Khái niệm:
{ Về mặt hoá học: protein là những polyme sinh
học cao phân tử được cấu tạo bởi monomer là các
amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide.
{Về mặt sinh hoc: protein là chất hữu cơ mang sự sống
z 1.2. Chức năng sinh học của protein
{ Xúc tác
{ Vận chuyển:
z Hemoglobin: v/c O2, CO2, proton
z Albumin: v/c bilirubin, acid béo
z Lipoprotein: v/c lipid gan Îcác cơ quan
{ Dinh dưỡng và dự trữ:
z Ferritin: Fe2+
z Ovalbumin, casein
- z Vận động:
{ Actin, myosin
{ Tubilin
z Cấu trúc
{ Collagen: gân, sụn
{ Elastin: dây chằng
{ Keratin: lông, móng, tóc
z Bảo vệ:
{ Immuloglobin (Ig)
{ Fibrinogen, thrombin Î đông máu
z Điều hoà:
{ Điều hoà quá trình chuyển hoá các chất: protein,
carbohydrate, lipid...
z Vd: Protein G Î hormon
z Cung cấp và dự trữ năng lượng:
{ Đáp ứng 10-15% nhu cầu năng lượng cho cơ thể
{ Khi oxy hoá 1g protein Î 4.1 kcal
- II. THÀNH PHẦN CẤU TẠO
z 2.1. Thành phần nguyên tố
{ C|50%, H|7%, O|23%, N|16%Î định lượng
protein theo phương pháp Kjeldahl.
{ S |0-3%, P, Fe, Zn, Cu,...
z 2.2. Amino acid- đơn vị cấu tạo cơ bản
của protein
z 2.2.1. Khái niệm
{ Amino acid là dẫn xuất của acid hữu cơ mạch
thẳng trong đó một hay hai nguyên tử hydro ở
vị trí carbon D được thay thế bởi nhóm amine.
{ Công thức tổng quát
- 2.2.2. Phân loại
z 2.2.2.1. Theo quan điểm hoá học
z Theo độ phân cực của gốc R
Không phân cực Phân cực
Alanine Acid aspartic
Glycine Acid glutamic
AA phân cực AA không Isoleucine Arginine
phân cực Leucine Asparagine
Methionine Cystein
Phenylalanine Glutamine
Proline Histidine
Trytophane Lysine
Valine Serine
Threonine
Tyrosine
- Theo cấu tạo hoá học của gốc R
- 2.2.2.2. Theo quan điểm dinh dưỡng
z Amino acid không thay thế (indispensable amino
acid) hay aa thiết yếu (essential amino acid)
z Amino acid thay thế (dispensable amino acid)
hay aa không thiết yếu (inessential amino acid)
z Amino acid bán thay thế (semi-dispensable) hay
bán thiết yếu (semi-essential)
- Arginine (bán thay thế)Íglutamine
z Vd:
- Giai đoạn đầu của quá trình phát triển, giai
đoạn tiết sữa Î cung cấp đầy đủ arginine
- Giai đoạn sau thành thục về tính, giai đoạn
mang thai lợn có thể tự tổng hợp được
arginine
z Ý nghĩa: cung cấp đầy đủ các aa thiết yếu theo
nhu cầu của từng giống, loài và giai đoạn phát
triển của cơ thể
z 2.2.3. Một số tính chất của amino acid
z 2.2.3.1. Tính hoạt động quang học
{ Các aa (trừ glycine) đều có carbon bất đối
xứngÎcó tính hoạt động quang họcÎquay mặt
phẳng phân cực của ánh sángÎtrái, phải.
- z Nếu nhóm –NH2 gắn bên phải C*ÎD
(dextrorotatory)Î+
z Nếu nhóm –NH2 gắn bên trái C*ÎL
(levorotatory)Î-
z Số đồng phân=2n (n- số C*)
z Trong tự nhiên:
{D-aaÎvi khuẩn, peptide kháng sinh
{L-aaÎprotein động vật, thực vật
- 2.2.3.2. Tính lưỡng tính và điểm đẳng điện
z Amino acid có:
{Nhóm carboxyl (-COOH)Înhường proton
(H+)Îacid
{Nhóm amin (-NH2) Înhận proton (H+)Îbase
z Vd: Alanine
{ Như một acid (cho H+)
{ Như một base (nhận H+)
- z Trong môi trường acidÎaa (+), nếu pHÒ aa Î nhường proton 1
Îaa (trung hoà về điện), nếu pH Ò aa Î nhường proton 2 Îaa (-):
z Tuy thuộc vào pH m/t Îaa tồn tại ở dạng nào. pH m/t
mà tại đó aa ở dạng ion lưỡng cực (trung hoà về điện,
không mang điện) ÎpH đẳng điện (điểm đẳng điện)
ÎpI
z Khi dòng điện 1 chiều chạy qua dd chứa aa (pH m/t≠pI)
thì:
{pH m/t=pI Îaa lưỡng cực, không di chuyển
{pH m/tpI Îaa (-), di chuyển về cực (+)
- 2.3. Các bậc cấu trúc của protein
- z 2.3.1. Cấu trúc bậc I
{2.3.1.1. Định nghĩa
z Là cấu trúc của 1 chuỗi polypeptide nằm trong mặt
phẳng, các aa liên kết với nhau bằng liên kết peptide
theo một trình tự nhất định đặc trưng cho từng loại
protein.
z Sơ đồ chuỗi polypeptide tổng quát
- 2.3.1.2. Sự hình thành liên kết peptide
z Do sự loại nước giữa nhóm carboxyl ở vị trí CD của aa
đứng trước với nhóm D-NH2 của aa đứng sau:
z Hai aa liên kết với nhauÎ1 l/k peptideÎdipeptide
z Ba aa liên kết với nhauÎ2 l/k peptideÎtripeptide
z Một số aa liên kết với nhauÎoligopeptide
- 2.3.1.3. Ý nghĩa cấu trúc bậc I của protein
z Là cấu trúc cơ bản, quan trọng nhất ở proteinÎtính chất
của protein:
{Vấn đề nòi giống
{Phẩm chất
{Khả năng chống chịu bệnh tật…
z Được qui định bởi số lượng và trình tự các aa trong
chuỗi polypeptide.
{Số lượng aaÎtrong lượng phân tử của protein.
{Trình tự sắp xếp của các aa Îthế giới SV có số lượng
và các kiểu protein khổng lồ mà chỉ từ 20 loại D - aa.
zVd:
- z Trình tự sắp xếp của các aa trong protein là do mã di
truyền qui định Îhiện tượng di truyền ở SV chính là sự
truyền lại cho đời sau cấu trúc bậc I của protein.
Sự thay đổi về trình tự sắp xếp này có thể dẫn đến những
trường hợp bệnh lý.
Vd: bệnh thiếu máu ác tính do hồng cầu có hình lưỡi liềm. Hb cấu
tạo từ 2 chuỗi D và 2 chuỗi E. Ở người bệnh, aa thứ 6 trên chuỗi E
là acid Glu được thay bằng Val
z 2.3.2. Cấu trúc bậc II
{2.3.2.1. Định nghĩa
{ Là sự tương tác không gian
của các gốc aa gần nhau hay
cạnh nhau trong từng đoạn
của chuỗi polypeptide.
{2.3.2.1. Đặc điểm
của cấu trúc bậc II
- Xoắn α (α-helix)
z Chuỗi polypeptide
cuộn lại theo hình lò
xo, tạo thành những
bước xoắn.
z Xoắn D đ/trưng cho
những protein dạng
cầu (protein của các
mô mềm như cơ,
máu; trứng, sữa.
- Sự tồn tại các bước
xoắn là nhờ các liên
kết hydro, hình thành
giữa nhóm –CO- của
aa này với nhóm –
NH- của aa đứng
trước nó 4 gốc aa.
nguon tai.lieu . vn
