CHƯƠNG 2: PROEIN VÀ AMINO ACID I. PROTEIN. Protein – “protos” là hợp chất liên quan đến sự sống của sinh vật, có 2 đặc tính: Nitrogen (N) là nguyên tố thường trực, với tỉ lệ 16% Trọng lượng phân tử rất lớn (đại phân tử protein) Vai trò sự sống của protein (Chức năng sinh học) Sự vận động Sự đáp nhận những kích thích bên ngoài Bảo vệ cơ thể Sự sinh trưởng và phát dục Sự di truyền và biến dị Sự biến dưỡng nội tại và trao đổi với môi trường Cung cấp 1015% nhu cầu năng lượng cho cơ thể
CHƯƠNG 2: PROEIN VÀ AMINO ACID I PROTEIN Protein – “protos” hợp chất liên quan đến sống sinh vật, có đặc tính: − Nitrogen (N) nguyên tố thường trực, với tỉ lệ 16% − Trọng lượng phân tử lớn (đại phân tử protein) Vai trò sống protein (Chức sinh học) − Sự vận động − Sự đáp nhận kích thích bên ngồi − Bảo vệ thể − Sự sinh trưởng phát dục − Sự di truyền biến dị − Sự biến dưỡng nội trao đổi với môi trường − Cung cấp 10-15% nhu cầu lượng cho thể II AMINO ACID Amino acid đơn vị cấu tạo protein, dẫn xuất acid hữu cơ; đó, nguyên tử hydrogen (H) vị trí carbon α thay nhóm amin (NH2), gọi α-amino acid R H2N – CH - COOH − Cấu hình D,L Andehit D (+) glixeric glixeric Andehit L (-) Phân loại: dựa vào gốc R amino acid chia làm − nhóm: − Nhóm I Gồm amino acid có R khơng phân cực, kỵ nước, là: glycine, alanine, proline, valine, leucine, isoleucine methionine − Nhóm II Gồm amino acid có gốc R chứa nhân thơm, là: Phenylalanine, tyrosine tryptophan − Nhóm III Gồm amino acid có gốc R hân cực, khơng tích điện, là: Serine, theonine, cysteine, aspargine glutamine − Nhóm IV Gồm amino acid có R tích điện dương, là: Lysine, histidine arginine, phân tử chứa nhiều nhóm amin − Nhóm V Gồm amino acid có gốc R tích điện âm, là: Aspartate glutamate, phân tử chứa nhiều nhóm III carboxyl LIÊN KẾT PEPTIDE (CO-NH) Là liên kết tạo nên từ nhóm –COOH acid amin với nhóm NH2 acid amin tách môt phân tử nước IV PROTEIN Cấu trúc protein chia làm bậc: − Cấu trúc bậc 1: hình thành nhờ liên kết peptide, có cấu trúc dạng sợi thẳng − Cấu trúc bậc 2: hình hành nhờ liên kết hydrogen, có cấu trúc dạng phiến − Cấu trúc bậc 3: hình thành nhờ liên kết disulfide, liên kết hydrogen, liên kết tĩnh điện, liên kết kị nước lực Val derwaal, có cấu trúc dạng xoắn cuộn − Cấu trúc âc 4: hình thành nhờ liên kết hydrogen, liên kết tĩnh điện, liên kết kị nước, có cấu trúc không gian 3D CHƯƠNG 3: GLUCID – CARBOHYDRATE ĐẠI CƯƠNG • Glucid (carbohydrate) – bột đường [Cn(H2O)n] • Phổ biến thiên nhiên (thực vật, đông vật vi sinh vật): matose, lactose, saccharose, Vai trò sinh học − Nguồn cung cấp lượng cho thể động vật − Thành phần cấu tạo hợp chất sinh học (màng • sinh học, nucleic acid ) PHÂN LOẠI − Monosaccharide: đường đơn giản khơng có khả phân giải − Oligosaccharide: thủy phân cho lượng không lớn mono (2-10 mono) − Polysaccharide: polymer cao phân tử mono dẫn xuất chúng Lượng gốc mono từ 10 đến vài chục nghìn đơn vị I MONOSACCHARIDE Định nghĩa, phân loại, gọi tên Monosaccharide đường đơn, mặt cấu tạo monosaccharide dẫn xuất aldehyde ketone rượu đa chức (nhiều –OH) hay gọi polyol Phân loại: − Số lượng carbon − Nhóm chức hóa học: • Nhóm khử aldehyde ta có đường aldose có cơng thức tổng qt: • Nhóm khử ketone ta có đường ketose có cơng thức tổng qt: − Theo số lượng carbon TRI TETRA +OSE PEN HEX Tên gọi: Có cách gọi tên cho đường đơn a/ Gọi tên theo chiều dài dây carbon − − − − − Nếu Nếu Nếu Nếu Nếu có có có có có C C C C C thì thì gọi gọi gọi gọi gọi là là triose tetrose pentose hexose heptose b/ Gọi tên theo chức hoá học nhóm C=O − − Nếu chức aldehid ( CHO ) gọi aldose Nếu chức ceton (CO ) gọi cetose c/ Gọi tên theo chiều dài dây carbon theo chức hoá học nhóm C=O − Nếu có C chức aldehid ( CHO ) gọi aldotriose − Nếu có C chức ceton ( CO ) gọi cetotriose Cấu tạo monosaccharide Dạng mạch thẳng: gồm dạng Aldose Ketose Dạng mạch vòng: Dạng vòng cạnh furanose: tạo vòng nhóm cacbonyl (ở C1 C2) với nhóm rượu, vị trí C4 aldose vị trí C5 ketose Dạng vòng cạnh pyranose: tạo vòng nhóm cacbonyl (ở C1 C2) với nhóm rượu, vị trí C5 aldose vị trí C6 ketose Đồng phân α β − Aldose vào nhóm OH C1 − Ketose că vào nhóm OH C2 − Trong cơng thức vòng, dạng α tương ứng với vị trí nhóm OH xếp bê vòng, dạng β nhóm OH bên vòng CHƯƠNG 4: LIPID VÀ CÁC SẢN PHẨM CHUYỂN HÓA LIPID Lipid hợp chất hữu tự nhiên phổ biến động vật, thực vât Vai trò sinh học − Cung cấp 20-30% lượng cho hoạt động sống − Dung mơi hòa tan vitamin A, D, E K − Thành phần cấu tạo màng sinh học − Tiền chất hợp chất sinh học: acid mật, vitamin D, hormone steriod Cung cấp nước nội sinh Phản ứng xà phòng hóa: đun nóng chất béo với − dung dịch kiềm (NaOH KOH) tạo glixerol hỗn hợp muối axit béo xà phòng Sự hóa: dầu mở để lâu có mùi vị khó chịu gọi hóa, ngun nhân gây oxy khơng khí kết hợp vào nối đơi tạo thành peroxide Nếu oxy kết hợp vào nguyên tử carbon đứng cạnh liên kết đơi tạo thành hydrogen peroxide Sao peroxide hydrogen peroxide bị phân giả để tạo thành aldehyde ketone Các aldehyde ketone chất có mùi vị khó chịu CHƯƠNG 8: SỰ BIẾN DƯỠNG GLUCID ĐẠI CƯƠNG − Glucid cung cấp 70-80% lượng cho thể động vật − Glucose máu nguồn nhiên liệu cho hoạt động sống, có nguồn gốc từ hấp thu đường tiêu hóa, từ tiền chất: glycogen, fructose, galactose amino acid chuyển hóa gan − Hấp thu glucose: Hấp thu thụ động giản đơn protein GLUT (glucose transporter) màng tế bào Gan quan điều hòa hàm lượng glucose máu Chu trình Acid Citric (Krebs): ty thể, diễn − điều kiện hiếu khí Giai đoạn 1: Ngưng tụ AcetylCoA Oxaloacetat, nhờ xúc tác enzym Citrat synthetase Giai đoạn 2: Đồng phân hoá Citrat thành IsoCitrate, xúc tác enzym Aconitat Giai đoạn 3: Khử IsoCitrat tạo α-Ketoglutarate , xúc tác isocitrate dehydrogenase Gồm giai đoạn: Khử Hydrogen tạo thành Oxalosuccinate Khử Carboxyl tạo α-Ketoglutarate Giai đoạn 4: Khử α-Ketogutarate tạo thành Succinyl-CoA nhả CO2 nhờ xúc tác phức hợp đa enzym gọi αKetoglutarate dehydrogenase Giai đoạn 5: Biến đổi Succinyl-CoA thành Succinate, xúc tác enzyme SuccinylCoA synthetase Giai đoạn 6: Khử Succinate thành Fumarate, tác dụng Succinate dehydrogenase Giai đoạn 7: Hợp nước vào liên kết đôi Fumalate tạo thành Malate, xúc tác enzym fumarase Giai đoạn 8: Oxy hoá Malate thành Oxaloacetate xúc tác enzym Malat dehydrogenase − − − Ý nghĩa: Chu trình biến dưỡng trung tâm đông vật Biến dưỡng lượng Trao đổi chất Chu trình đường phân: tế bào chất, diễn điều kiện kỵ khí • Các phản ứng khơng thuận nghịch chu trình đường phân − Glucose chuyển hóa thành glucose-6-phosphate, xúc tác enzyme Hexokinase − Glucose-6-phosphate chuyển hóa thành fructose-6phosphate, nhờ enzyme Phospho glucose Isomerase − Fructose-6-phosphate tạo thành fructose-1,6diphosphate, nhờ enzyme Phospho Fructokinase − Fructose-1,6-diphosphate tạo thành glyxeraldehyde-3phosphate dihydroxyacetone phosphate, nhờ enzyme Aldolase − Glyxeraldehyde-3-phosphate tạo thành 1,3-diphospho glycerate, nhờ enzyme glyceraldehyde Dehydrogenase − 1,3-diphospho glycerate tạo thành 3-phosphoglycerate, nhờ enzyme phosphoglycerate Kinase − 3-phosphoglycerate tạo thành 2-phosphoglycerate, enzyme phosphoglycerate Mutase − 2-phosphoglycerate tạo thành phospho enolpyruvate, nhờ enzyme Enolase − phospho enolpyruvate tạo thành pyruvate, nhờ enzyme pyruvate Kinate • Do giai đoạn chu trình đường phân sữ dụng 2ATP nên kết thúc chu trình ATP phải trả lại chu trình đường phân kết thúc có 2ATP bị Mục đích ý nghĩa đường phân: − Mở đầu tiến trình oxy hóa glucose hồn tồn − Giải phóng lượng tích chứa glucose Trong điều kiện kị khí, pyruvate lên men tạo lactic acid: Dưới tác dụng lactate dehydrogenase, pyruvate bị khử thành lactic acid Phản ứng xãy mô động vật tạo thành L-lactic acid, q trình lên men vi sinh vật gây (lên men sữa chua, muối dưa, cà ) tạo thành D-lactic acid Khác biệt chu trình đường phân chu trình creb • Chu trình creb: − Xãy chất ti thể − Biến đổi từ acid Pyruvate tạo thành Acetyl CoA, oxy hóa tạo thành FADH2 NADH; ATP CO2 − Sản phẩm: Pyruvate → Acetyl CoA + CO2 NADH Acetyl CoA → CO2 + + NADH + FADH2 + ATP • Chu trình đường phân: − Xãy tạ tế bào chất − Biến đổi từ glucose tạo thành acid pyruvate, ATP NADH − Sản phẩm: C6H12O6 → NADH Pyruvate + ATP + CHƯƠNG 9: SỰ BIẾN DƯỠNG LIPID Vai trò sinh học − Cung cấp 20-30% lượng cho hoạt động sống − Dung mơi hòa tan vitamin A, D, E K − Thành phần cấu tạo màng sinh học − Tiền chất hợp chất sinh học: acid mật, vitamin D, hormone steroid prostaglaglandin − Cung cấp nước nội sinh Phân giải glyccerid Ở động vật thủy phân glycerid xãy nhanh chóng nhờ tác động muối acid mật làm nhũ tương hóa glycerid nên dễ bị thủy phân CHƯƠNG 10: SỰ BIẾN DƯỠNG PROTEIN VÀ AMINO ACID Chức sinh học − Sự vận động − Sự đáp nhận kích thích bên ngồi − Bảo vệ thể − Sự sinh trưởng phát dục − Sự di truyền biến dị − Sự biến dưỡng nội trao đổi với môi trường − Cung cấp 10-15% nhu cầu lượng cho thể Đặc điểm biến dưỡng protein amino acid − Vai trò tạo hình, tổng hợp chất → cấu tạo tế bào, mô bào − Không dự trữ thể động vật Nhu cầu protein thể − Cơ thể cần 30-60 g/ngày − Vai trò: • Tổng hợp protein cấu trúc chức năng: collagen, myosin • Tổng hợp protein có hoạt tính sinh học: enzyme, hormon • Tổng hơp chất có hoạt tính sinh học: histamin, serotonin • Cung cấp 12% tổng lượng thể (ở động vật ăn thịt 90%) − Acid amin dư thừa (từ thức ăn) không dự trữ Tiêu hóa protein: Enzyme tiêu hóa tiết dạng tiền enzyme (proenzyme) không hoạt động đưa vào ống tiêu hóa, tiền enzyme hoạt hóa thành dạng hoạt động Enzyme có tính đặc hiệu, cắt liên kết định Trypsin: Cắt liên kết peptide trước Arg hay Lys Chymotrypsin: Cắt liên kết peptide sau Phe, Trp, Tyr Cắt chậm sau: Asn, His, Met hay Leu Elastase: Cắt liên kết peptid sau Ala, Gly, Ser Val Tại đường tiêu hóa: − Protein cầu (động vật) thủy phân hồn tồn − Protein sợi (collagen, keratin) tiêu hóa phần − Protein ngũ cốc tiêu hóa khơng hồn toàn (do lớp cellulose) ... (thực vật, đông vật vi sinh vật): matose, lactose, saccharose, Vai trò sinh học − Nguồn cung cấp lượng cho thể động vật − Thành phần cấu tạo hợp chất sinh học (màng • sinh học, nucleic acid... chuyển hóa thành glucose-6-phosphate, xúc tác enzyme Hexokinase − Glucose-6-phosphate chuyển hóa thành fructose-6phosphate, nhờ enzyme Phospho glucose Isomerase − Fructose-6-phosphate tạo thành. .. (từ thức ăn) không dự trữ Tiêu hóa protein: Enzyme tiêu hóa tiết dạng tiền enzyme (proenzyme) không hoạt động đưa vào ống tiêu hóa, tiền enzyme hoạt hóa thành dạng hoạt động Enzyme có tính