3 hóa học acid amin và protein cho y2đk cô mai

HĨA HỌC ACID AMIN VÀ PROTEIN Bs Chi Mai Hóa học acid amin protein • Mục tiêu: 1.Trình bày cấu tạo, phân loại acid amin 2.Trình bày liên kết phân tử protein, bậc cấu trúc protein 3.Trình bày tính chất lý hóa protein ứng dụng 4.Trình bày vai trị sinh học protein HĨA HỌC ACID AMIN • Định nghĩa: Acid amin chất hữu phân tử có hai nhóm chức carboxyl amin gắn với carbon α • Trong tự nhiên có 20 aa thường gặp cấu tạo nên protein • Phân loại:Dựa vào gốc R chia làm nhóm: Acid amin có gốc R khơng phân cực, R phân cực khơng tích điện, R nhân thơm, R base, R acid Cấu trúc đặc tính acid amin  α-carbon carbon bất đối (trừ glycine)  Tại pH 7.0 acid amin ion lưỡng tính  Acid amin có cấu trúc hình tứ diện Nhóm carboxyl Nhóm amino α-carbon Chuỗi bên Đồng phân quang học acid amin Các sinh vật tổng hợp sử dụng L- acid amin Acid amin có gốc R khơng phân cực (6 aa) Tính kỵ nước •Prolin (pro, P) – vịng “imino acid” •Glycin (gly, G)– acid amin khơng có đồng phân quang học, khơng kỵ nước •Alanin (ala, A) – R = nhóm methyl •Valin (Val, V) •Leucin (Leu, L) •Isoleucin (Ile, I) - carbon bất đối Acid Amin có gốc R chứa nhân thơm (3 aa) • • • • • • Tất kỵ nước Gốc R nhân thơm Hấp thụ UV 280 nm Phenylalanin (Phe, F) Tyrosin (Tyr,Y) – -OH có khả ion hóa (pKa = 10.5) Tryptophan (Trp, W) – vòng gồm vòng indol Acid amin acid (2 aa) • Chứa nhóm carboxyl (tính acid yếu nhóm α-carboxyl) • Tích điện âm pH sinh lý • Aspartat (Asp) • Glutamat (Glu) Acid amin kiềm (3 aa) • • • • • Ưa nước Tích điện dương pH sinh lý Histidin (His) – nhân imidazol tồn dạng ion dương, acid amin có khả đệm pH sinh lý Lysin (Lys) – tích điện dương pH 7.0 Arginin (Arg) - guanidinium ion ln tích điện dương, acid amin có tính kiềm H H+ +: pKa = 6.0 Acid amin có gốc R phân cực khơng tích điện (6 aa) • R phân cực, ưa nước, tạo liên kết H • Hydroxyl Ser Thr có khả ion hóa yếu • Serin (Ser, S) – giống Ala thêm nhóm -OH • Threonin (Thr, T) – có carbon bất đối • Asparagin (Asn, N) – amid acid aspartic • Glutamin (Gln, Q) – amid acid glutamic Methionin (Met, M) – “start” amino acid, kỵ nước, S tồn dạng liên kết thioeste • • Cystein (Cys,C) – S dạng sulfhydroyl (thiol), quan trọng tạo cầu disulfur tính acid yếu Phân loại cấu trúc bậc hai Cấu trúc xoắn α (Alpha helix) Cấu trúc gấp nếp beta (β-sheet) Quai điểm quay Cấu trúc xoắn alpha • Linus Pauling Robert Corey đưa vào (α-helix) năm 1951 •Max Perutz xác nhận keratin •Phổ biến proteins •Liên kết H bình ổn cấu trúc bậc Xoắn phải hay xoắn trái Xoắn trái gặp tự nhiên! Xoắn phải α-helix •Số gốc aa/ vịng xoắn: 3.6 •Chiều cao gốc aa: 1.5 Angstrom •Chiều cao vịng xoắn: 3.6 x 1.5A = 5.4 Angstrom •Ngun tử H nhóm amin tạo liên kết hydro với oxy nhóm carbonyl cách aa, hình thành quai có 13 ngun tử Cấu trúc xoắn alpha Quai điểm quay Quai:  Thường chứa gốc ưa nước  Tìm thấy bề mặt prottein  Nối xoắn alpha gấp nếp beta Điểm quay:  Quai có < aa gọi điểm quay  Các điểm quay beta hay gặp Cấu trúc beta (gấp nếp beta) • Cũng Pauling Corey đưa năm 1951 • Các chuỗi song song đối song • Chiều dài gốc aa: – 3.47 Angstroms với chuỗi đối song – 3.25 Angstroms với chuỗi song song – Mỗi chuỗi cấu trúc beta xem xoắn helix với gốc aa / vịng xoắn • Gấp nếp Beta • • • Cấu trúc gấp nếp Beta tạo thành từ nhiều chuỗi beta xếp cạnh Các chuỗi song song đối song Cấu trúc đối song ổn định Các chuỗi bên gấp nếp beta •Các chuỗi bên (gốc R aa) quay lên xuống mặt phẳng beta •2 đến 15 chuỗi beta/tấm beta •Mỗi chuỗi khoảng amino acid Chuỗi bên cấu trúc α-helix • Các gốc R aa hướng phía ngồi trục xoắn • Các aa có chuỗi bên cồng kềnh gặp alpha-helix • Glycine proline làm ổn định cấu trúc alpha-helix Cấu trúc bậc ba Tất protein hình cầu có cấu trúc bậc Các phân tử protein có cấu trúc bậc bẻ gập lại tạo cấu trúc khơng gian chiều hình cầu NHÂN HEM PHÂN TỬ MYOGLOBIN Myoglobin protein có tế bào Các liên kết H, liên kết ion, tương tác kỵ nước cầu disulfur bình ổn cấu trúc bậc Cấu trúc bậc b e ta c h a in b e ta c h a in Chỉ protein có từ chuỗi Polypeptid trở lên có cấu trúc bậc bốn Các liên kết H, liên kết ion, tương tác kỵ nước bình ổn cấu trúc bậc bốn a lp h a c h a in a lp h a c h a in ir o n - c o n t a in in g h a e m g ro u p Phân tử Hemoglobin Tính chất lý hóa protein • Tính chất lưỡng tính: Tùy theo pH mơi trường mà protein tồn dạng tích điện âm, dương hay trung hịa điện • pH đẳng điện protein pH mơi trường mà protein tồn dạng trung hịa điện • Tính hịa tan: Protein hình cầu tan nước hay dung dịch muối loãng tạo dung dịch keo Dung dịch keo bền vững nhờ tích điện dấu tiểu phân keo lớp áo nước Tính chất lý hóa protein • Tính kết tủa: Loại bỏ lớp áo nước trung hịa điện tích protein kết tủa • Sự biến tính: cấu trúc bậc 2, 3,4 bị phá vỡ (các liên kết bị phá vỡ trừ liên kết peptid) Chức sinh học protein • • • • • • • Vai trò cấu trúc Vai trò xúc tác: enzym Vai trò vận chuyển: Vai trò bảo vệ Vai trò vận động Vai trò điều hòa Các vai trò khác .. .Hóa học acid amin protein • Mục tiêu: 1.Trình bày cấu tạo, phân loại acid amin 2.Trình bày liên kết phân tử protein, bậc cấu trúc protein 3. Trình bày tính chất lý hóa protein ứng... 7.0 acid amin ion lưỡng tính  Acid amin có cấu trúc hình tứ diện Nhóm carboxyl Nhóm amino α-carbon Chuỗi bên Đồng phân quang học acid amin Các sinh vật tổng hợp sử dụng L- acid amin Acid amin. .. ninhydrin: đun nóng acid amin phản ứng với ninhydrin tạo phức màu xanh tím (trừ prolin cho màu vàng) • Các phản ứng màu đặc hiệu acid amin Hóa học protein • Phân loại:Theo hình dạng 1 .Protein hình sợi: