tìm hiểu về protein

MỤC LỤC I PHÂN LOẠI PROTEIN Dựa vào hình dạng protein a Protein dạng cầu Protein dạng cầu loại protein mà phân tử thường cuộn lại thành vòng, thành búi, gần tròn bầu dục Điển hình dạng protein là: Albumin, globulin trong, sữa, huyết thanh, enzym pepsin, dịch vị Loại thường hoà tan nước b Protein dạng sợi Protein loại với mạch peptid không cuộn rõ, gấp nếp dọc chuỗi, nên nói chung có chiều dài rõ rệt Điển hình dạng protein là: fibroin tơ tằm, miosin sợi cơ, colagen elastin da gân Đặc tính loại khơng hồ tan nước có khả co giãn chừng mực đó, nếp gấp chuỗi peptid cổ thể biến đổi theo trục dài Dựa vào chức protein - Protein co giãn (actin, miosin cơ) - Protein dự trữ (Femtin gan dự trữ sắt) - Protein men trao đổi chất (Pepsin dày thuỷ phân protein) - Protein hormon (Insulin, vasopressin) - Protein kháng thể - Protein độc tố - Protein có chức đặc biệt (Hemoglobin mang oxygen, rodopsin trình thị giác, virus) Dựa vào giá trị dinh dưỡng protein a Protein có giá trị dinh dưỡng khơng hồn tồn Đó protein chứa khơng đầy đủ đầy đủ tỷ lệ không cân đối acid amin thiết yếu Loại thường protein thực vật b Protein có giá trị dinh dưỡng hồn tồn Đó protein chứa đầy đủ với tỷ lệ cân đối acid amin thiết yếu Loại thường protein động vật trứng, sữa, thịt Dựa vào cấu tạo hoá học protein a Lớp protein đơn giản ALBUMIN Là protein dạng cầu, gan sản xuất gọi Albumen, khối lượng phân tử khác nhau, từ 12000 – 60000 Da, lên đến 170000 Da Tan nước, đơng đun nóng, bị kết tủa nồng độ muối (NH4)2SO4 cao (70 – 100% độ bão hồ) Có mơ tế bào động, thực vật, ovalbumin lòng trắng trứng (50%), albumin huyết (serum albumin) máu, lactalbumin sữa, legumelin loại đậu, leucosin hạt lúa mì Albumin chiếm khoảng 60% protein huyết tuong GLOBULIN: M từ 100 000 – 300 000 Da, khơng tan tan nước, khơng tan acid loãng, tan dung dịch loãng muối trung hoà (NaCl, KCl, Na2SO4, K2SO4), thường bị kết tủa nồng độ (NH4)2SO4 bán bão hồ, bị đơng nhiệt độ Là nhóm protein hình cầu, có huyết máu, lòng trắng trứng… Ở thực vật, Globulin có đặc biệt hạt họ đậu, chiếm khoảng 60-80% protein tổng số hạt này.Ở nhiều hạt hoà thảo, Globulin chiếm khoảng từ 2-13% protein tổng số hạt, chủ yếu tập trung tầng aloron hạt Là nhóm protein huyết tương máu, nồng độ đo tượng điện chuyên để chẩn đoán bệnh nghiêm trọng Những dạng Globulin quan trọng Globulin miễn dịch – Immunoglobulin (Ig), kháng thể hệ thống miễn dịch Chúng chia thành dạng dựa cấu trúc: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM IgD hay ?-globulin dạng phổ biến nhất, chiếm 70% tổng số globulin miễn dịch máu Những dạng globulin khác liên quan đến việc vận chuyển chất lipid, hormone ion vô b Lớp protein phức tạp Lớp protein phức tạp, protein không đồng nhất, chất bao gồm thành phần: - Phần protein đơn giản - Phần phụ hay gọi nhóm ghép Nhóm ghép có nguồn gốc khác Sự liên kết chúng với phần protein đơn giản có độ bền vững khơng đều, có chất liên kết chặt chẽ, có chất liên kết hời hợt, dễ tách q trình phân tích nghiên cứu Dựa vào chất nhóm ghép, ngày người ta chia protein phức tạp thành loại - Glucoprotein - Phosphoprotein - Chromoprotein - Lipoprơtein - Nucleoprotein II TÍNH LƯỠNG TÍNH VÀ ĐIỂM ĐẲNG ĐIỆN CỦA PROTEIN Do thành phần protein phân tử acidamin, mà acidamin chất lưỡng tính nên protein phân tử lưỡng tính Ngồi ra, thành phần Aa protein có nhóm: - Các Aaacid: cấu tạo có nhóm COOH, nhóm dùng để tạo liên kết peptid nhóm hình thành ion COO- - Các Aa kiềm: cấu trúc có nhóm NH2, nhóm tạo liên kết peptid nhóm hình thành NH3+ Như vậy, phân tử protein vừa có khả phân ly acid tạo COOvừa có khả phân ly chất kiềm tạo NH3+ nên mang tính lưỡng tính Phân tử protein mang điện tích dương điện tích âm gọi amphiol: - Sự phân ly protein phụ thuộc pH môi trường: Khi độ pH thấp, ion H+ môi trường nhiều nhóm COOH giảm phân ly Ngược lại, mơi trường kiềm, tức ton OH nhiều NH2 bớt phân ly Vì số lượng nhóm quan carboxyl phân tử protein khác nhau, số lượng nhóm COOH trội nhóm NH2 sau phân ly, điện tích tổng số hạt keo protein có dấu âm ngược lại Ở mơi trường có pHpI phân tử protein thể tính acid, cho ion H+, số điện tích âm lớn số điện tích dương, protein đa anion, tích điện âm Ở mơi trường có pH = pI, protein dễ dàng kết tụ lại với nhau, cách thêm acid kiềm ta đạt tới trị số pa, mà phân ly NH2 COOH Độ pH người ta gọi điểm đẳng điện protein (ký hiệu pI) Có thể dựa vào điểm đẳng điện để tách riêng loại protein III TÍNH TAN Tính tan protein thay đổi phụ thuộc vào khối lượng, trật tự kết hợp, tương tác chúng phụ thuộc vào dung mơi, mơi trường, nhiệt độ… Các protein hình sợi keratin (của móng, sừng), fibroin tơ tằm hồn tồn khơng tan nước Protein hình cầu anbumin, glubin sữa máu tan nước tạo thành dung dịch keo bề mặt phân tử có nhiều nhóm ngun tử phân cực tích điện Tại điểm đẳng điện, protein tan thêm axit kiềm làm tăng độ tan Một số muối trung tính có ảnh hưởng đến tính tan porotein, tăng nồng độ muối trung tính độ tan protein bắt đầu giảm Tính tan protein tăng nồng độ muối thấp, nồng độ muối cao gây kết tủa protein Ở nhiệt độ thấp, tính tan protein giảm Khi hồ tan protein thành dung dịch keo khơng qua màng bán thấm Hai yếu tố đảm bảo độ bền dung dịch keo: Sự tích điện dấu protein Lớp vỏ hidrat bao quanh phân tử protein TÍNH KẾT TỦA IV Có dạng kết tủa: kết tủa thuận nghịch va không thuận nghịch: Kết tủa thuận nghịch: sau loại bỏ yếu tố gây kết tủa protein trở lại trạng thái dung dịch keo bền ban đầu Kết tủa không thuận nghịch: sau loại bỏ yếu tố gây kết tủa protein khơng trở trạng thái dung dịch keo bền vững trước Kết tủa bất thuận nghịch làm thay đổi tính chất protein, chẳng hạn globulin tồn dạng hình cầu, đun nóng đổi thành dạng duỗi Kết tủa protein muối trung tính (kết tuả thuận nghịch) + (NH4)2SO4 muối trung tính, vừa có tác dụng trung hòa điện (các ion tác dụng tương hỗ với nhóm tích điện trái dấu), vừa loại bỏ lớp vỏ hydrat phần tử keo protein, làm kết tủa protein Phản ứng kết tủa kết tủa thuận nghịch, protein khác bị kết tủa nồng độ muối khác +So với albumin, globulin có độ tan nên kết tủa trước, hòa tan tan chậm Kết tủa protein axit hữu cơ(Kết tủa không thuận nghịch) + TCA (tricloacetic acid) muối hữu có tác dụng làm biến tính protein (thay đổi tính tan, hoạt tính sinh học, cấu trúc, ), protein bị đơng tụ lại thành dạng keo khơng hòa tan (kết tủa khơng thuận nghịch) Các nhân tố khác gây biến tính protein nhiệt độ cao, axit vô đặc, số axit hữu cơ, kiềm đặc, muối kim loại nặng nồng độ cao, + Phản ứng sử dụng rộng rãi thực tế để phát loại bỏ protein khỏi dung dịch, phát protein nước tiểu (độ nhạy lên tới 0,0015%) 10 V PHÂN BIỆT KẾT TỦA THUẬN NGHỊCH & BẤT THUẬN NGHỊCH Có mức độ kết tủa protein: • Kết tủa thuận nghịch : sau loại bỏ yếu tố gây kết tủa, protein lại trở lại thành dung dịch keo bền trước • Kết tủa bất thuận nghịch : sau loại bỏ yếu tố gây kết tủa, protein khơng có khả tạo thành dung dịch keo trước khơng có khả tan lại nước, đồng thời protein bị hoạt tính sinh học Vì vậy, kết tủa khơng thuận nghịch gọi biến tính protein Theo dõi cấu trúc không gian, người ta thấy bị biến tính, phân tử protein khơng cuộn chặt trước mà thường duỗi hơn, kết phá vỡ cấu hình khơng gian cần thiết vốn thể hoạt tính sinh học phân tử protein Người ta lợi dụng tính chất để loại bỏ protein khỏi dung dịch làm ngừng phản ứng enzyme 11 ... chức protein - Protein co giãn (actin, miosin cơ) - Protein dự trữ (Femtin gan dự trữ sắt) - Protein men trao đổi chất (Pepsin dày thuỷ phân protein) - Protein hormon (Insulin, vasopressin) - Protein. .. protein phức tạp thành loại - Glucoprotein - Phosphoprotein - Chromoprotein - Lipoprơtein - Nucleoprotein II TÍNH LƯỠNG TÍNH VÀ ĐIỂM ĐẲNG ĐIỆN CỦA PROTEIN Do thành phần protein phân tử acidamin, mà... thường protein thực vật b Protein có giá trị dinh dưỡng hồn tồn Đó protein chứa đầy đủ với tỷ lệ cân đối acid amin thiết yếu Loại thường protein động vật trứng, sữa, thịt Dựa vào cấu tạo hoá học protein