HÓA SINH hóa học acid amin protein hb

Trình bày được các liên kết hóa học trong phân tử protein và các bậc cấu trúc của phân tử protein 3.. - Protein: phân tử hữu cơ phong phú nhất - Cơ sở cấu trúc tế bào, mô; cơ sở vật ch

LOGO

PowerPoint Template

Add your company slogan

Trường Đại học Y Hà Nội

Hanoi Medical University

HOÁ HỌC ACID AMIN-PROTEIN &

TS Trần Huy Thịnh Dept of Biochemistry, HMU

1.  Trình bày được cách phân loại acid amin, viết được

công thức cấu tạo của 20 acid amin

2.  Trình bày được các liên kết hóa học trong phân tử

protein và các bậc cấu trúc của phân tử protein

3.  Trình bày được tính chất của acid amin và protein

4.  Trình bày được chức năng của protein

5.  Trình bày được cấu trúc của Hb và Myoglobin

6.  Trình bày được những loại Hb ở người bình thường

MỤC TIÊU

-  Protein: phân tử hữu cơ phong phú nhất

-  Cơ sở cấu trúc tế bào, mô; cơ sở vật chất của hoạt động sống

-  Gồm 1 hoặc nhiều chuỗi polypeptid

-  Acid amin là đơn vị cấu tạo nên protein

-  Gồm 20 aa tính đa dạng và đặc thù

ĐẠI CƯƠNG

a : ánh sáng của đom đóm do Pro Luciferin + ATP

(enzym: luciferase) b: Hồng cầu chứa: Pro vận chuyển oxy Hemoglobin

c: Keratin cấu tạo nên sừng tê giác

HÓA HỌC ACID AMIN

Amino group

Carboxylic group

-  Tên aa là tên thường gọi (xuất phát từ nguồn gốc tìm thấy đầu tiên)

-  VD: asparagine tìm thấy từ măng tây (asparagus) glycine

có vị ngọt (glykos – Hy lạp)

-  Viết tắt: 3 chữ cái hoặc 1 chữ cái

-  Ví dụ: Alanin (Ala hoặc A)

1 CẤU TẠO

1 CẤU TẠO

Tên aa 3 chữ 1 chữ Tên aa 3 chữ 1 chữ

-  2 quy ước đánh số: C1 có OXH cao nhất

-  ở aa có dị vòng: dùng số

1 CẤU TẠO

-  Đồng phân quang học (trừ glycin – R: H)

-  Tự nhiên: dạng L

1 CẤU TẠO

Chỉ có đồng phân dạng L tham gia cấu tạo protein

2 PHÂN LOẠI AA

Nhóm 1:

R không phân cực (7):

Gly (G), Ala (A), Val

(V), Leu (L), Ile (I),

Pro (P), Met (M)

  Cách 1:

20 acid amin: 5 nhóm

  Nhóm 2: R nhân thơm (3): Phe (P), Tyr (T), Trp (W)

2 PHÂN LOẠI

  Nhóm 3: R base, (+) (3): Lys (K), Arg (R), His (H)

2 PHÂN LOẠI

  Nhóm 5: R acid, (-) (2): Asp (D), Glu (E)

2 PHÂN LOẠI

One way to remember the 9 essential amino acids is with the memonic VF WITH MLK (Very Full With Milk):

-  Tan trong nước, không tan trong ether…

4 PEPTID

- aa liên kết peptid

-  di, oligo, polypeptid

-  C1(-NH2) – đầu N tận :Cn(-COOH) – đầu C tận

-  Hoạt tính sinh học: vasopressin (tái hấp thu ở ống thận), gastrin (dạ dày- HCl), glucagon

HÓA HỌC PROTEIN

  Phân loại: Theo hình dạng

  Protein hình sợi: chiều dài/chiều rộng > 10

  Protein hình cầu: tỷ lệ này < 10

  Protein thuần: Chỉ do aa cấu tạo lên

  Protein tạp: nhóm ngoại

1 PHÂN LỌAI

4 LIÊN KẾT PEPTID

Chuỗi Acid amin Liên kết Peptid

- Cấu trúc bậc một của protein là do số lượng, loại và trình tự sắp xếp các acid amin trong chuỗi polypeptid tạo nên

- Liên kết quyết định cấu trúc bậc 1 là liên kết peptid

Các protein khác nhau có cấu trúc bậc một khác nhau

Cấu trúc bậc hai

Cấu trúc bậc hai của protein là sự sắp xếp trong không gian các

nguyên tử tham gia tạo bộ khung của chuỗi polypeptid

Chuỗi polypeptid có thể xoắn lại tạo hình xoắn alpha (α-helix) hoặc tạo cấu trúc gấp nếp beta

Xoắn alpha và gấp nếp beta là cấu trúc bậc 2 của phân tử protein

Xoắn alpha (Alpha Helix)

- Chuỗi acid amin xoắn lại trong

không gian theo hình lò xo

- Liên kết hydro ổn định cấu trúc bậc

2 (-NH của C1 và -CO của C4)

Liên kết

HYDRO

Cấu trúc tấm Beta

Chuỗi acid amin gấp lại nhiều lần tạo các chuỗi đối song

Liên kết H bình ổn cấu trúc gấp nếp

- Tất cả các protein hình cầu có cấu trúc bậc 3

- Các phân tử protein có cấu trúc bậc 2 bẻ và gập lại tạo cấu trúc không gian 3 chiều hình cầu

- Myoglobin là protein hồng cầu

có trong tế bào cơ Các liên kết

H, liên kết ion, tương tác kỵ nước và cầu disulfur bình ổn cấu trúc bậc 3

PHÂN TỬ MYOGLOBIN

NHÂN HEM

Cấu trúc bậc 3

- Chỉ các protein có từ 2 chuỗi Polypeptid trở lên mới có thể có cấu trúc bậc bốn

- Hemoglobin là protein có cấu trúc bậc bốn

- Các liên kết H, liên kết ion, tương tác kỵ nước bình ổn cấu trúc bậc bốn

Phân tử Hemoglobin

Cấu trúc bậc

www.themegallery.com

Vai trò của Insulin & Glucagon

  Lưỡng tính: tùy pH môi trường protein tồn tại (-), (+) hay trung hòa về điện

  pH đẳng điện (pHi) của protein: pH môi trường mà protein

ở dạng trung hòa

  Hòa tan: Protein hình cầu tan trong nước hay dung dịch

muối loãng tạo dung dịch keo Dung dịch keo bền vững nhờ

sự tích điện cùng dấu của các tiểu phân keo và lớp áo nước

4 TÍNH CHẤT PROTEIN

  Tính kết tủa: Loại bỏ lớp áo nước và trung hòa điện tích thì protein kết tủa

- Loại bỏ lớp áo nước:

- Trung hòa điện tích:

  Sự biến tính: cấu trúc bậc 2, 3, 4 bị phá vỡ (các liên kết bị phá vỡ trừ liên kết peptid) Thuận nghịch và không thuận nghịch

4 TÍNH CHẤT PROTEIN

  Vai trò cấu trúc: collagen, elastin

  Vai trò xúc tác: enzym

  Vai trò vận chuyển: Hb, transferin…

  Vai trò bảo vệ: các Ig, interferon

  Vai trò vận động: actin, myosin

  Vai trò điều hòa: sao chép

5 CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN

HÓA HỌC HEMOGLOBIN

  Hb = P (globin) + nhóm tạp (hem) + 2,3-DPG

  Hem: protoporphyrin IX + Fe2+

1 CẤU TRÚC PHÂN TỬ

  Protein: globin – quyết định đặc thù loài

  Mỗi phân tử gồm 4 chuỗi

  Mỗi chuỗi có 8 đoạn xoắn

  Cấu trúc bậc 2

1 CẤU TRÚC PHÂN TỬ

  2,3 – DPG

  Tạo ra trong thoái hóa glucose

  Nồng độ cao trong hồng cầu

  Tác dụng: giảm ái lực của Hb với oxy

1 CẤU TRÚC PHÂN TỬ

  Hb gồm: 4 tiểu đơn vị

  Mỗi tiểu đơn vị = 1Hem + 1 polypeptid (α hoặc β)

  2,3-DPG: trung tâm của Hb tỷ lệ 1:1

  Liên kết muối với 2 chuỗi β

  Cấu trúc bậc 4

1 CẤU TRÚC PHÂN TỬ

2 CÁC LOẠI Hb

  HbA1: α2β2, 98% tổng Hb ở người

  α: 141 aa

  β: 146 aa

2 CÁC LOẠI

Hb

Quá trình sinh tổng hợp Hemoglobin

  Kết hợp với khí:

 Kết hợp với O2

•  Thuận nghịch

•  Phụ thuộc H+, DPG, CO2, t0

•  1 phân tử Hb kết hợp được 4 phân tử O2

 Kết hợp với CO2: tạo dẫn xuất carbamin

•  HbNH2 + CO2 = HbNHCOOH

 Kết hợp CO: tạo carboxy hemoglobin

•  HbO2 + CO = HbCO + O2 (ái lực > 210 lần so O2)

3 TÍNH CHẤT CỦA Hb

  Oxy hóa Hb

Chất oxy hóa: nitrit, clorat, cyanua HbFe2+ MetHbFe3+ + e MetHb không vận chuyển O2

  Tính chất enzym

AH2 + H2O2 A + 2H2O

  Tính chất đệm

3 TÍNH CHẤT CỦA Hb

Bệnh Thalasemia

MYOGLOBIN

1 CẤU TRÚC

  Pro của cơ, 2%

  Myoglobin = 1 chuỗi polypeptid (153aa) + 1 hem