TIỂU LUẬN hóa SINH THỰC PHẨM HEMOGLOBIN và MYOGLOBIN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC    TIỂU LUẬN HÓA SINH THỰC PHẨM Đề tài: HEMOGLOBIN VÀ MYOGLOBIN GVHD : TS. TRẦN BÍCH LAM NHÓM THỰC HIỆN:  HUỲNH HOÀNG DUY 60800300  LÊ TRẦN TRUNG 60802379  PHAN BẢO DUNG 60800288  TRẦN CAO DÂN 60800272  ĐINH THỊ TÚ UYÊN 60802571  TÔ THANH LOAN 60801123 1 Mục Lục CHƯƠNG Tài liệu tham khảo Chương I : Hemoglobin I.1 Cấu tạo : Hemoglobin là huyết cầu tố ( Hb) một cromoprotein có màu đỏ trong hồng cầu động vật bậc cao. Hemoglobin cấu tạo gồm hai phần : 2 - phần protein thuần : globin - phần nhóm ngoại hem Hình 1.1 cấu trúc bậc bốn của hemoglobin I.1.1 Hem : 3 Được tạo thành từ protoporphyrin IX gắn với một nguyên tử Fe hóa trị hai ( Fe 2+ ) bởi bốn liên kết với 4 nito của bốn vòng piron. Nhóm hem bị oxy hóa thành hemantin Fe 2+ thành Fe 3+ vòng protopocphirin : được cấu tạo từ bốn vòng piron nối với nhau qua cầu meten tạo thành vòng tetrapiron. 4 nhóm metyl, 2 nhóm vinyl và 2 nhóm propionat có thể gắn vào 15 vị trí khác nhau của vòng protopocphirin I.1.2 Globin : ở người trưởng thành gồm 4 chuổi polypeptide trong đó có  hai chuỗi α mỗi chuỗi gồm 141 acid amin  hai chuỗi β mỗi chuổi gồm 146 acid amin 4 Hình 1.2 Protopocph irin IX (1,3,5,8- tetrametyl- 2,4- divinyl- 6,7- dipropionic pocphirin) 5 Toàn bộ phân tử Hb chứa 574 acid amin. Cấu trúc bậc 2 của hemoglobin các chuỗi α và β có hơn 70% acid amin tạo nên tạo nên 7 chuỗi xoắn α và 8 chuỗi xoắn β có chiều dài từ 7 đến 20 acid amin .Trong cấu trúc bậc 3 Hb các chuỗi α và β cuộn khúc tại những điểm acid amin không xoắn giống cấu trúc bậc 3 của myoglobin .Mỗi một chuỗi polypeptide xoắn kết hợp với một Hem tạo thành phân tử Hemoglobin có cấu trúc bậc bốn Cấu trúc bậc 2 và bậc 3 của hemoglobin 6 Hình I . Mô hình 1chuỗi β của Hb * Sự tổng hợp globin 7 Hình 7: Tổng hợp Hemoglobin • Những loại globin khác nhau kết hợp với hem để tạo thành các Hb khác nhau • Những gen mã hóa các chuỗi globin:  b, g, d và e nằm trên nhánh ngắn nhiễm sắc thể 11  a và z nằm trên nhánh ngắn nhiễm sắc thể 16 Globin bắt đầu được tổng hợp từ tuần thứ 3 của thai kỳ • Phôi Hemoglobin Gower I ( z2e2) Hemoglobin Portland ( z2g2) Hemoglobin Gower II (a2e2) • Thai : HbF (a2g2), HbA (a2b2) Người lớn : HbA, HbA2 ( a2d2), HbF. 8 Hb A Hb A2 Hb F Cấu trúc A2b2 A2d2 A2g2 % 95-97% 2-3.5% 1-2% Bảng thành phần hemoglobin của người lớn 9 Gan tuỷ xương Túi noãn Lách I.1.3. Sự kết hợp của Hem và Globin  mỗi chuỗi polypeptide của Globin kết hợp với một Hem qua hai liên kết phối trí giữa Fe 2+ của hem với N của nhân Imidazol thuộc acid amin histidin E7 với N của nhân Imidazol thuộc acid amin F8 trong chuỗi polypeptide  biểu diễn Hem trên một mặt phẳng thì hai liêu kết phối trí giữa Fe 2+ với globin nằm về hai phía mặt phẳng N N Fe N N HIS (E7) HIS (F8) N N Fe N N O=O HIS (F8) Phân tử Hb hoàn chỉnh là một protein hình cầu có đường kính khoảng 55A 0 phân tử lượng 64454.Hb gồm 4 đơn vị giống nhau từng đôi một liên kết với nhau bằng liên kết phi đồng hóa trị, mỗi bán đơn vị gồm một chuỗi polypeptide của globin liên kết với một hem là vị trí nhả và gắn oxy.Tỷ lệ sắt trong hemoglobin là 0,34% GLOBIN M V M V M P P M Fe N N NN N O 2 GLOBIN M V M V M P P M Fe N N N NN N I.2 Tính chất của hemoglobin : I.2.1 Kết hợp thuận nghịch với oxy tạo oxyhemoglobin Hb + O 2 = HbO 2 Đỏ thẫm Đỏ tươi Sự kết hợp và phân ly giữa O2 và Hb được xác định bởi phân áp oxygen ở môi trường chung quanh Hb. Ở phổi: phân áp O2 cao → 95-98% Hb kết hợp oxy → theo máu đến mô. Ở mô: phân áp O2 thấp (40mmHg) phản ứng xảy ra theo chiều nghịch, HbO2 phân ly, nhả O2 cho mô →chức năng của Hb trong hô hấp. Đường cong phân ly oxy –hemoglobin: • Sự kết hợp và phân ly giữa O2 và Hb được xác định bởi phân áp oxy (pO2) • Có dạng Sigma • Việc gắn oxy vào hem thứ nhất làm dễ dàng gắn oxy vào hem thứ 2 10 [...]... của myoglobin : có hai chức năng chính  chun chở dưỡng khí (từ hồng huyết cầu vào nội bào mitochondria)  Xúc tác vớt vác NO  dự trữ dưỡng khí cho mơ thịt Myoglobin cũng có một chức năng gián tiếp trong trường hợp thương tổn bắp thịt Myoglobin thốt ra khỏi mơ thịt bị thương tổn và lọc vào trong nước tiểu làm nước tiểu có màu hồng Có tác dụng là một kho dự trữ khí myoglobin gắn chặt với oxy hơn hemoglobin. .. xuống thấp nên thích hợp hơn hemoglobin trong q trình dự trữ khí cho cơ thể II.3 Tính chất của myoglobin 19 Desoxymyoglobin Fe2+(đỏ tía) Oxymyoglobin phản ứng cộng oxy Oxy hố Khử Fe2+(đỏ tươi) Oxy hố Metmyoglobin Khử Fe3+(màu nâu)  Desoxymioglobin là sắc tố bẩm sinh của thịt làm cho thịt có màu đỏ tía, trong đó Fe có hóa trị II  Myoglobin (Mb) khi mang oxy tạo thành Oxymyoglobin (MbO2) có màu đỏ rực... thuộc vào:  Nồng độ 2,3-DPG  Nồng độ ion H+ (pH)  CO2 trong hồng cầu  Cấu trúc của Hb… • Lệch phải (dể nhả oxy) • • • • 2,3-DPG cao H+ cao CO2 cao Hb • Lệch trái (dể gắn oxy) Hình 1.3 oxy-deoxy hemoglobin 11 • 2,3-DPG thấp Hình 1.4 Liên kết của oxy trong hemoglobin 12 Hình 1.5 Oxy và deoxy hemoglobin trong khơng gian I.2.2 Kết hợp với cacbodioxyll tạo thành cacbonyl hemoglobin CO2: Sản phẩm chuyển hóa. .. nhưng chỉ có 200 lần tốt hơn trong hemoglobin và myoglobin Oxy gắn trong một thời trang bị cong, mà có thể phù hợp với histidine ngoại biên [12] 3 Để ngăn chặn dimerization khơng thể đảo ngược của oxymyoglobin với một lồi deoxymyoglobin Hình 2.2 Liên kết của nhóm hem trong myoglobin 18 Một trong 2 phối trí tự do của Fe được liên kết với một trong các histidine này, và còn lại một phối trí tự do trên... lồi Lồi Lượng Màu Myoglobin( mg/g) Thịt heo Thịt cừu 2 6 Hồng Đỏ nhạt Thịt bò 8 Đỏ anh đào b.theo loại cơ Loại cơ Lượng myoglobin Cơ vận động 12 mg/g Cơ trụ đỡ 6 mg/g c.theo tuổi Lồi (theo tuổi) Lượng myoglobin( mg/g) Thịt bê Thịt bê (non) Thịt bò (non) Thịt bò (già) 2 4 8 18 23 Tài liệu tham khảo : Hóa sinh cơng nghiệp Lê Ngọc Tú ( chủ biên ) Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội Hóa sinh y dược 24 ... H2O2 2H2O + O2 14 I.3 Chức năng sinh học của hemoglobin • Vận chuyển oxy đến mơ • Phản ứng giữa Hb & oxygen: • Sự gắn oxy – khơng phải phản ứng oxy hóa • Một Hb có thể gắn 4 phân tử O2 • Sự gắn oxy đòi hỏi ít hơn 0.01 giây • Chịu ảnh hưởng của một số chất: 2,3-DPG (2,3Diphosphoglycerate)… 15 Chương II : MYOGLOBIN II.1 Cấu tạo : Hình 2.1 cấu trúc khơng gian của Myoglobin - Myoglobin là protein có cấu trúc... daltons 16 - Một phân tử Myoglobin chỉ gồm một đơn vị, khơng phải là bốn đơn vị như Hemoglobin Phân tử Globin của Myoglobin do 153 gốc acid amin tạo nên, trong đó 121 gốc tham gia vào cấu trúc xoắn a, gồm 8 phần, mỗi phần chứa từ 7-26 gốc - Nhóm heme (sắt chứa porphyrin) nhóm phận giả ở trung tâm quanh đó gấp apoprotein còn lại Nó có tám helices alpha và lõi một hydrophobic - Myoglobin chứa một vòng... (MbO2) có màu đỏ rực MbO2 là chất dự trữ oxy cho cơ, trong đó Fe có hóa trị II Màu của MbO2 có thể nhận thấy rõ trên bề mặt thịt tươi  Mb và MbO2 khi bị oxy hóa thì Fe2+ chuyển thành Fe3+ tạo nên Metmyoglobin (MMb) có màu nâu Khi ngun tử Fe ở trạng thái Fe3+ thì phân tử Mb khơng có khả năng kết hợp với oxy nữa 20 Mb2+ hoặc MbO2 Nitrosomyoglobin Nitrit hoặc nitrat + nhiệt ferrihemochrom Fe3+, Globin biến... biến tính, màu đỏ (ướp muối) Nitrosoferrohemochrom Fe2+, Globin biến tính, màu đỏ hồng Nhiệt &à điều kiện khử (thòt chín) Oxy hóa Ferrohemochro m Fe2+, Globin biến tính, màu hồng (cá thu hộp, thòt heo) (ướp muố trong q trình chế biến và bảo quản thực phẩm : II.3 Biến tính của Myoglobin i)  Lượng Mb thay đổi tùy từng loại mơ, từng lồi, độ tuổi, giới tính dẫn đến màu sắc thịt cũng thay đổi theo Độ tuổi... lại : Hemoglobin có khả năng kết hợp với CO, CO2 H+ ở ba trung tâm khác nhau tương tác của các trung tâm này được truyền bằng những thay đổi dạng khơng gian của phân tử protein gọi là tương tác alosterit I.2.4.Oxy hóa Hb tạo Methemoglobin (MetHb): chất oxy hóa MetHb + e(Fe+3) Hb (Fe+2) nitrit, clorat, ferricyanua… I.2.5.Tính chất enzym: Hb có tính chất của một oxydoreductase xúc tác phản ứng oxi hóa . MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC    TIỂU LUẬN HÓA SINH THỰC PHẨM Đề tài: HEMOGLOBIN VÀ MYOGLOBIN GVHD : TS. TRẦN BÍCH LAM NHÓM THỰC HIỆN:  HUỲNH HOÀNG DUY 60800300 . tổn bắp thịt. Myoglobin thoát ra khỏi mô thịt bị thương tổn và lọc vào trong nước tiểu làm nước tiểu có màu hồng Có tác dụng là một kho dự trữ khí myoglobin gắn chặt với oxy hơn hemoglobin nó. gắn oxy) 11 Hình 1.3 oxy-deoxy hemoglobin Đường cong phân ly oxy hemoglobin • 2,3-DPG thấp 12 Hình 1.4 Liên kết của oxy trong hemoglobin Hình 1.5 Oxy và deoxy hemoglobin trong không gian I.2.2