Theo tớnh toỏn của Pauling, trong một con người cú khoảng 10 vạn loại protein khỏc nhau nờn việc phõn loại là phức tạp. Hiện nay người ta vẫn theo đề nghị của Hoppezaile và Dreczen việc phõn loại protein là theo 2 lớp lớn là protein đơn giản (protein) và protein phức tạp (proteid). Protein đơn giản là loại protein mà thành phần cấu tạo chỉ cú cỏc acid amin. Protein phức tạp là loại protein mà thành phần cấu tạo chủ yếu là cỏc acid amin, bờn cạnh đú cũn cú cỏc nhúm ghộp khụng cú bản chất acid amin
8.1. Protein đơn giản (protein): gồm 4 nhúm sau:
8.1.1. Albumin và globulin: Là những protein chức năng phổ biến ở mỏu và cơ. Chỳng khỏc nhau về khối lượng phõn tử, albumin khối lượng phõn tử thấp hơn (2-7 vạn dalton), khỏc nhau về khối lượng phõn tử, albumin khối lượng phõn tử thấp hơn (2-7 vạn dalton), globulin 1 triệu dalton (1dalton = 1,66 x 10-24 gam).
Về chức năng: albumin gắn liền với quỏ trỡnh dinh dưỡng, là nguyờn liệu xõy dựng mụ bào, giữ ỏp lực thẩm thấu keo của mỏu, một phần liờn kết với cỏc chất khỏc để vận chuyển
Globulin chiếm phần lớn protein trong huyết thanh, nú bao gồm nhiều loại nhưα, β, γ- globulin, chỳng cú vai trũ khỏc nhau trong cơ thể sống. Hai loại α, β-globulin được tổng hợp chủ yếu ở gan, chỳng gắn liền với quỏ trỡnh dinh dưỡng như albumin. Tiểu phần α-globulin liờn kết với glucid và lipid tạo thành những phức hợp glucoproteid và lipoproteid, α-globulin cũn liờn kết với Hb khi hồng cầu bị vỡ, bằng phương phỏp điện di người ta tỏch được α- globulin thành 2 tiểu phần α1 và α2-globulin, trong đú α2-globulin cú chứa haptoglobin là yếu tố cú liờn quan tới Hb. Tiểu phần β-globulin cú chứa transferin là yếu tố tham gia vào quỏ trỡnh tạo mỏu cho cơ thể. Tiểu phần γ-globulin do tế bào lõm ba cầu B sinh ra, cú vai trũ đặc biệt quan trọng, là tổ hợp cỏc khỏng thể, tham gia vào quỏ trỡnh miễn dịch của cơ thể. Đõy là chỉ tiờu đỏnh giỏ khả năng chống bệnh, khả năng thớch nghi của cơ thể. Người ta đó tỏch được 5 nhúm khỏng thể cú đặc tớnh miễn dịch khỏc nhau đú là IgG, IgA, IgM, IgD, IgE.
Chỉ số A/G (Albumin/Globulin) là chỉ số phản ỏnh tỡnh trạng sức khoẻ, dinh dưỡng của con vật.
8.1.2. Histon và protamin: là loại protein kiềm tớnh pI = 8-13. Phõn tử chỳng chứa nhiều acid amin kiềm như Arg, Lyz, His...cú nhiều trong nhõn tế bào, gắn liền với DNA và nhiều acid amin kiềm như Arg, Lyz, His...cú nhiều trong nhõn tế bào, gắn liền với DNA và giữ vai trũ điều hoà hoạt động của DNA, với tớnh base cao tạo thành poly cation để cho polyanion là DNA bỏm vào.
8.1.3. Á protein (proteinoic): là protein của mụ liờn kết (gõn, dõy chằng, túc, xương...) Đặc tớnh của chỳng là tuy cú cấu tạo thuần tuý từ cỏc acid amin nhưng chỳng khụng ở trạng Đặc tớnh của chỳng là tuy cú cấu tạo thuần tuý từ cỏc acid amin nhưng chỳng khụng ở trạng thỏi keo (khụng hoà tan trong nước), cấu trỳc thường ở dạng sợi hoặc bú. Đại diện của nhúm này là:
Colagen: là loại protein cú chủ yếu ở mụ liờn kết, ở da, thành mạch quản, tỷ lệ colagen tăng là cho da nhăn nheo khi tuổi già. Ở t0 cao phõn tử của chỳng đổi sang dạng hồ, dạng gelatin.
Elastin: cú nhiều ở mụ liờn kết gõn, dõy chằng, tỷ lệ tăng khi tuổi già, khụng tan trong mụi trường nước núng như colagen.
Keratin: là chất tạo sừng múng, lụng, túc, đặc tớnh là cú dạng sợi.
Fibroin: là protein của tơ tằm
8.1.4. Prolamin và Glutelin: là protein cú nhiều trong hạt ngũ cốc, thành phần khụng cõn bằng nhiều acid amin Glu, Pro. cõn bằng nhiều acid amin Glu, Pro.
8.2. Protein phức tạp (proteid): gồm 5 nhúm sau:
8.2.1. Glucoproteid: là loại protein phức tạp, thành phần chủ yếu là cỏc acid amin, ngoài ra cũn cú nhúm ghộp là cỏc loại đường hoặc dẫn xuất của đường. Lớp này cú vai trũ ngoài ra cũn cú nhúm ghộp là cỏc loại đường hoặc dẫn xuất của đường. Lớp này cú vai trũ quan trọng trong cấu trỳc màng, gõy tớnh khỏng đặc hiệu của màng như màng hồng cầu. Đại diện của nhúm này là:
Muxin: cú ở dịch nhày (nước bọt, bao khớp) cú tỏc dụng bụi trơn, giảm ma sỏt cơ học bảo vệ cơ quan, cú nhúm ghộp là mucoitin bao gồm glucozamin, acid glucoronic, H2SO4.
O
CH2OH
NH2
OCOOH COOH
Glucozamin Acid glucoronic
Mucoid: là chất mềm của xương, sụn, cú nhiều trong lũng trắng trứng.
Acid hyaluronic: là chất xi măng gắn cỏc tế bào với nhau. Enzyme phõn giải chỳng là hyaluronidase cú tớnh đặc hiệu theo loài.
8.2.2. Phosphoproteid: là những protein phức tạp, trong thành phần cú chứa gốc phosphoryl, gốc này thường gắn với nhúm OH của Ser, Tre. Đại điện là chất caseinogen trong phosphoryl, gốc này thường gắn với nhúm OH của Ser, Tre. Đại điện là chất caseinogen trong sữa, ovovidein trong trứng, là những protein cú vai trũ dinh dưỡng.
8.2.3. Lipoproteid: là loại protein phức tạp, cú nhúm ghộp là lipid, nú cú đặc tớnh hoà tan trong nước, khụng hoà tan trong dung mụi hữu cơ, thành phần cũn cú phospho. Vai trũ tan trong nước, khụng hoà tan trong dung mụi hữu cơ, thành phần cũn cú phospho. Vai trũ của lớp này là nguyờn liệu tạo nờn cỏc loại màng sinh vật. Sự phõn bố giữa lipid và cỏc phần protein trong màng cú thể khỏc nhau từng loại màng. Nhờ đặc tớnh của lớp chất này làm cho màng cú được tớnh thẩm thấu cú chọn lọc đối với cỏc hợp chất, thậm chớ màng của ty lạp thể thẩm thấu chọn lọc cả với cỏc điện tử và ion. Ngoài việc tạo cho màng tớnh thẩm thấu chọn lọc, lớp chất này cũn tạo cho màng tớnh cỏch điện, dẫn điện một chiều...như màng trong của ty lạp thể là loại màng cú tớnh dẫn điện một chiều, chỉ cho điện tử chuyển được qua màng, thụng qua tớnh chất này tế bào hỡnh thành được một hiện tượng là thế hiệu màng (gradien về điện tớch), đõy chớnh là cơ chế của quỏ trỡnh tạo năng lượng cho cơ thể.
8.2.4. Cromoproteid: Là loại protein đụng đào và chớnh chỳng tạo cho sinh vật cú mầu sắc. Nguyờn tắc cấu tạo ngoài phần protein chỳng cũn cú nhúm ghộp, nhúm ghộp này cú bản sắc. Nguyờn tắc cấu tạo ngoài phần protein chỳng cũn cú nhúm ghộp, nhúm ghộp này cú bản chất khỏc nhau, chớnh nhúm ghộp này tạo cho Cromoproteid cú mầu sắc tương ứng như mầu đỏ của mỏu, màu đen của mắt... cỏc màu sắc được hỡnh thành vỡ nhúm ghộp cú chứa cỏc ion kim loại: chứa sắt cho mầu đỏ, Mg màu xanh...
Một số Cromoproteid:
Hemoglobin (Hb) cú ở mỏu, nhúm ghộp là Hem Mioglobin cú ở cơ, nhúm ghộp là Hem
Cytocrom cú ở ty lạp thể, là thành viờn của chuỗi hụ hấp, nhúm ghộp là Hem Rodopxin cú ở vừng mạc mắt, nhúm ghộp là vitamin A
Về cấu tạo: Hemoglobin gồm protein là globin chiếm 94% + nhúm ghộp là hem chiếm 4,6%, khối lượng phõn tử 67.000 dalton. Hb cú 4 tiểu phần:
2 tiểu phần ký hiệu là α mỗi tiểu phần cú 141 acid amin 2 tiểu phần ký hiệu là β mỗi tiểu phần cú 146 acid amin
Tổng số khoảng 600 gốc acid amin Mỗi tiểu phần cú một nhúm hem, 4 tiểu phần này liờn kết với nhau bằng cấu trỳc bậc IV, được bố cục trong khụng gian thành hỡnh tứ diện đều, đường kớnh 50A0. Trong một hồng cầu cú khoảng 280 triệu phõn tử Hb.
Phần globin của cỏc tiểu phần α và β cú sự khỏc nhau về cấu trỳc bậc I và III. Sự khỏc nhau giữa cỏc loại Hb trong một cơ thể cũng như giữa cỏc loài là do sự khỏc nhau của globin mà chủ yếu ở tiểu phần β. Sự khỏc nhau này đó tạo khả năng cho Hb hấp thu được nhiều hay ớt 02 trong phần chức năng của mỡnh. Ở bào thai chuỗi β được thay bằng chuỗi γ tạo thành HbF, động vật lớn dần thỡ chuỗi β sẽ thay dần cho chuỗi γ. Động vật cú hồng cầu hỡnh lưỡi liềm tức là HbS đõy là do tớnh đàn hồi của hồng cầu bị mất nờn khi chỳng đi qua cỏc viti huyết quản cú đường kớnh nhỏ hơn đường kớnh hồng cầu, chỳng khụng trở lại dạng cầu được mà giữ nguyờn trạng thỏi mộo mú đú, từ đú ảnh hưởng tới chức năng của hồng cầu, gõy nờn chết sớm. Nguyờn nhõn sõu xa là do chuỗi β trong tổng số 146 acid amin cú acid amin thứ 6 bị thay đổi, bỡnh thường là acid amin Glu (tớnh acid), người bị bệnh là acid amin Val (trung tớnh) khỏc nhau một đằng là ưa nước, một đằng là kị nước dẫn đến tớnh đàn hồi bị mất.
Nhúm Hem: cấu tạo của nhúm hem ở cỏc loại mỏu đều giống nhau, cấu tạo gồm 4 vũng pirol nối với nhau bởi 4 dõy nối metyn (= CH - ), cú 2 gốc vinyl (- CH = CH2), 4 gốc metyl (- CH3), 2 gốc acid propionic (- CH2 - CH2 - COOH), tạo thành protoporfirin. Hem là hợp chất sắt hoỏ trị 2 với protoporfirin. Nhúm hem nối với globin bởi cỏc dõy nối tĩnh điện, cỏc dõy nối này khụng bền nờn hem dễ bị tỏch ra (hỡnh 1.26).
Vai trũ của Hemoglobin: Vai trũ chớnh của hemoglobin là chuyển khớ giữa phổi với mụ bào:
Vận chuyển 02: 02 gắn với hem bởi cỏc dõy nối phụ (khụng thay đổi hoỏ trị). Sự liờn kết này phụ thuộc vào ỏp suất riờng của 02. 02ở phổi cú ỏp suất riờng là 158mmHg, Hb tiếp thu 02; ở mụ bào ỏp suất của 02 là 40mmHg, 02được nhả ra dựng vào quỏ trỡnh hoỏ sinh học.
Vận chuyển C02: ở mụ bào phõn ỏp C02 cao nú gắn với Hb qua cỏc nhúm amin chút của hemoglobin thành dạng Cac-Hb:
R - NH2 + C02 ---> R NH. C00H.
Sự vận chuyển C02 theo cỏch này chiếm khoảng 20%, cũn 80% C02 liờn kết với kiềm của huyết tương và hồng cầu thành những bicabonat như NaHC03, KHC03... tới phổi nú chuyển sang dạng acid cacbonic và thải ra ngoài:
NaHC03 + H+ ---> Na+ + H20 + C02
Ngoài liờn kết với 02 và C02, hemoglobin cũn liờn kết với cỏc chất khỏc:
Hemoglobin dễ bị o xy hoỏ bởi cỏc chất o xy hoỏ như K3 [Fe (CN)6], HN03... lỳc này sắt chuyển sang hoỏ trị 3 tạo thành Met - Hb (Fe+3 - OH). Nếu đủ thời gian thỡ nhúm OH tự phõn ly và sắt 3 sẽ chuyển về sắt 2.
Hemoglobin cú ỏi lực rất mạnh với C0, chỉ cần nồng độ của C0 trong khụng khớ lờn 10% thỡ 95% Hb sẽ liờn kết với C0 và cơ thể sẽ bị ngạt, lỳc này sắt cũng chuyển sang hoỏ trị 3.
ớ ể ạ ơ ể ũ
Về sắt: toàn bộ cơ thể người cú 5 lớt mỏu, tổng số sắt là 5g. Quỏ trỡnh hấp thu sắt khỏ phức tạp nờn khi hồng cầu vỡ, sắt được giữ lại.
8.2.5. Nucleoproteid:Đõy là loại protein phức tạp, thành phần của nú gồm cú protein là cỏc protein kiềm tớnh như histon và protamin và nhúm ghộp là acid nucleic. cỏc protein kiềm tớnh như histon và protamin và nhúm ghộp là acid nucleic.
Histon và protamin là những protein của nhõn tế bào, nú thường gắn với DNA của nhõn. Đõy là những protein kiềm tớnh, cấu tạo của nú thường là cỏc acid amin kiềm như Lyzin, Prolin, Histidin... cấu trỳc phõn tử của chỳng tạo nờn một polication để cho DNA là một polianion bỏm vào.
Yờu cầu sinh viờn cần nắm được: