bài giảng hóa sinh chương 2 protein

– Truyền xung thần kinh: rodopxin ở màng mắt– Điều hòa: truyền thông tin, trao đổi chất, biểu hiện gen – Kiến tạo chống đỡ cơ học: sclerotin trong lớp vỏ ngoài của côn trùng – Dự trữ din

α -axit amin

• Phân lo ạ i axit amin d ự a vào:

– Tính phân c ự c (polarity)

– Nhóm ch ứ c n ă ng (functional groups) – Tính axit-baz ơ -trung tính

– Tính axit-baz ơ -trung tính

– Axit amin khơng t ồ n t ạ i ở d ạ ng t ự do mà d ướ i d ạ ng mu ố i n ộ i

C

H N

H2

R COOH

C

H

NH3+

R COO- C

H N

H2

R

COOC

-H

NH3+

R COOH +H+ +HO + H2O

-Ion lưỡng cực pH=7 Dạng anion pH>7Dạng cation pH<7

B ả ng 1: Giá tr ị pKa và pI c ủ a các axit amin

Tính ch ấ t c ủ a axit amin

• Tính ch ấ t lý h ọ c

– Không hấp thu bước sóng Vis hoặc UV có λ > 240nm, ngoại trừ

các aa vòng như tryptophan, tyrosin, histidin, phenylalanin

• Phản ứng Ninhydrin

– Nhi ệ t độ cao ~100 o C

– NH3, các peptide ph ả n ứ ng ch ậ m h ơ n so v ớ i axit amin

– Prolin, hydroprolin t ạ o ph ứ c màu vàng v ớ i Ninhydrin

– Phát hi ệ n α -axit amin (ph ươ ng pháp s ắ c kí gi ấ y)

Ph ả n ứ ng do nhóm α -carboxyl và α -amin

+ H2O Foocmaldehyt

• Khóa nhóm -NH2 c ủ a axit amin

• Đị nh l ượ ng –COOH b ằ ng ph ươ ng pháp chu ẩ n độ

• Suy ra hàm l ượ ng c ủ a axit amin

COOH Foocmaldehyt

Ph ươ ng pháp xác đị nh th ứ t ự amino acid

• Ph ả n ứ ng v ớ i axit nit ơ , HNO2

 Đị nh l ượ ng axit amin theo l ượ ng khí N2 t ạ o thành

R OH COOH

C

R

N H2H

COOH

+ CO2-CO2

– Truyền xung thần kinh: rodopxin ở màng mắt

– Điều hòa: truyền thông tin, trao đổi chất, biểu hiện gen

– Kiến tạo chống đỡ cơ học: sclerotin trong lớp vỏ ngoài của côn trùng

– Dự trữ dinh dưỡng: cung cấp aa cho sự phát triển của phôi

• Tính ch ấ t

– Phân tử lượng lớn

– Chất điện li lưỡng tính (nhóm ngoại R)

– pI là pH mà tại đó tổng số đt(-) = đt(+), protein trung hòa về điện

• pH<pI, protein tích đ i ệ n d ươ ng

• pH<pI, protein tích đ i ệ n âm

• pH<pI, protein tích đ i ệ n âm

– Tinh chất dung dịch keo protein

• Trong n ướ c, protein bi hydrat hóa, v ỏ hydrat có b ề dày 3Å  dung

d ị ch keo

• Pp th ẩ m tích tinh s ạ ch protein

• Độ b ề n dung d ị ch keo phu thu ộ c:

– S ự tích đ i ệ n cùng d ấ u c ủ a protein (pH ≠ pI) – L ớ p v ỏ hydrat bao quanh phân t ử protein

• (?) K ế t t ủ a protein

Kh ố i l ươ ng phân t ử và pI c ủ a m ộ t s ố protein

Các lo ạ i liên k ế t hóa h ọ c trong phân t ử protid

Các lo ạ i liên k ế t hóa h ọ c trong phân t ử protid (tt)

• Liên k ế t disulfit (disulfit

Các lo ạ i liên k ế t hóa h ọ c trong phân t ử protid (tt)

• T ươ ng tác ion (ionic

interaction or salt bridge)

Các lo ạ i liên k ế t hóa h ọ c trong phân t ử protid (tt)

• Liên kết hydro (hydrogen

th ể

• Tính b ả o t ồ n và bi ế n d ị trong

di truy ề n

Các lo ạ i liên k ế t hóa h ọ c trong phân t ử protid (tt)

• L ự c Van der Waal

– Lực hấp dẫn giữa các

nguyên tử

tử đến gần nhau hơn

Các lo ạ i liên k ế t hóa h ọ c trong phân t ử protid (tt)

• T ươ ng tác k ị n ướ c

– Thể hiện xu hướng liên hợp của những nhóm kị nước với nhau– Loại nước ra khỏi phân tử protein  tăng entropy (S)

– Nhóm ngoại kị nước

C ấ u trúc phân t ử protid (tt)

• C ấ u trúc b ậ c 2

– Sự sắp xếp thích hợp trong không gian của một chuỗi

polypeptide do Ca có khả năng quay tự do xung quanh trục được

C ấ u trúc b ậ c 2 th ườ ng g ặ p (tt)

• C ấ u trúc xo ắ n collagen

• C ấ u trúc cu ộ n ng ẫ u nhiên

– Cấu trúc không xác định, không có mặt phẳng và trục đối xứng– Cấu trúc không xác định, không có mặt phẳng và trục đối xứng– Nhóm ngoại R mang điện tích hoặc bị án ngữ không gian

C ấ u trúc phân t ử protid (tt)

• C ấ u trúc b ậ c 3

– Sự phân bố trong không gian của mạch polypeptide có chứa các

đoạn xoắn α-helix và β-sheet

– Những liên kết nội phân tử làm cho cấu trúc bậc 3 bền vững:

tương tác ion- cầu muối; liên kết hydro; liên kết disulfit,…

– Qui định hình dạng bên ngoài và hoạt tính sinh học của protein

– VD: lysozyme, ribonuclease, myoglobin

Lysozyme

Ribonuclease Myoglobin

Phân lo ạ i (tt)

• Hình d ạ ng

– D ạ ng hình c ầ u: d ễ tan trong n ướ c, nh ạ y v ớ i pH

• Protein chức năng: enzyme, hormon, kháng thể,…

• Protein cuộn lại, sắp xếp trong không gian, qui dịnh tính chất sinh học của nó

sinh học của nó

Phân lo ạ i protid

• Protid đơ n gi ả n: ch ỉ c ấ u t ạ o t ừ các axit amin, protein

– Albumin

• tan trong n ướ c, không tan trong (NH4)2SO4

• có nhi ề u trong huy ế t thanh, tr ứ ng, lúa mì, s ữ a,…

– Globulin

• Không tan trong n ướ c, tan trong d ị ch mu ố i loãng

• Không tan trong n ướ c, tan trong d ị ch mu ố i loãng

• Có nhi ề u trong máu, s ữ a, lòng đỏ tr ứ ng, mô c ơ ,…

Phân lo ạ i protid

• Protid ph ứ c t ạ p (proteic)

– C ấ u t ạ o g ồ m ph ầ n protein (apoprotein) và nhóm ngo ạ i nh ư lipid, gluxit và

• Lipoprotein = protein + lipid

• Photphoprotein = protein + H3PO4 qua liên k ế t ester

• Glucoprotein = protein + gluxit

• Nucleoprotein = protein + acid nucleic

S ự bi ế n tính protein

• Sự thay đổi cấu trúc 2,3,4 của phân tử protein mà không thay đổi

cấu trúc bậc 1 của nó

• Tác nhân gây biến tính

– V ậ t lý: tia c ự c tím, sóng siêu âm, khu ấ y c ơ h ọ c

– Hóa h ọ c: axit, ki ề m m ạ nh, mu ố i kim lo ạ i n ặ ng, tanin

• Tính chất protein bị biến tính

– Độ hòa tan gi ả m, kh ả n ă ng gi ữ n ướ c gi ả m

– Độ hòa tan gi ả m, kh ả n ă ng gi ữ n ướ c gi ả m