* Định nghĩa protein
Protein bắt nguồn từ tiếng Hi Lạp: Proteios có ngĩa là đầu tiên, nói lên vai trò quan trọng của phân tử protein trong mọi chuyển hóa của quá trình trao đổi chất diễn ra trong cơ thể sống. Protein là hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử lớn, được tạo thành từ các gốc axit α – amin vốn liên kết với nhau bằng liên kết peptit, bị kết tủa bởi dung dịch axit tricloroacetic 10% (Nguyễn Thị Hiền, Vũ Huy Thư, 2007) [6].
Protein là thành phần không thể thiếu được của tất cả các cơ thể sống. Protein là nền tảng về cấu trúc và chức năng của cơ thể sinh vật (Lê Trọng Tú và cs, 2002) [22]. Protein có tính đặc thù cao cho từng loài, từng cá thể của cùng một loài, từng cơ quan, từng mô của một cá thể, chúng rất đa dạng về cấu trúc và chức năng (Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng, 2011) [2].
Protein là cấu trúc quan trọng bậc nhất trong cơ thể sống. Nó chiếm không dưới 50% trọng lượng khô của tế bào. Cấu trúc protein bao giờ cũng chứa 16% nitơ còn lại là các nguyên tố khác như lưu huỳnh (S) phosphor (P), và các nguyên tố vi lượng khác như sắt (Fe), đồng (Cu),… (Nguyễn Thị Tình, 2006) [18]. Protein tham gia mọi hoạt động sống của cở thể sinh vật, từ việc tham gia xây dựng tế bào, mô, đến những hoạt động khác như xúc tác, bảo vệ,… Ngày nay, khi đã hiểu rõ hơn về vao trò to lớn của protein đối với cơ thể sống người ta càng hiểu rõ hơn về câu nói của Anghen F: “sống là phương thức tồn tại của protein”
* Vai trò của protein - Xúc tác
Các protein có chức năng xúc tác cho các phản ứng gọi là enzim. Hầu hết các phản ứng của hệ thống sinh học, từ những phản ứng đơn giản nhất như phản ứng hidrat hóa CO2 đến những phản ứng khá phức tạp như sao chép mã di truyền đều do enzime xúc tác. Enzime đóng vai trò quan trọng trong xác định kiểu biến đổi hóa học quan trọng trong hệ thống (Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng, 2011) [2].
- Vận tải
Các protein có chức năng như những xe tải vận chuyển các chất trong cơ thể. Chúng làm nhiệm vụ vận chuyển các chất có khối lượng phân tử nhỏ như oxy, các ion khoáng… trong quá trình chao đổi chất của cơ thể (Nguyễn Thị Hiền, Vũ Huy Thư, 2007) [6].
- Điều hòa
Một số protein có chức năng điều hòa quá trình truyền thông tin di truyền, điều hòa quá trình chao đổi chất. Đó là các hoocmon, chất hoạt hóa, chất kìm hãm, chất tiếp nhận. Chức năng này được thể hiện rõ ở các hoocmon động vật như insulin, vasopressin, các hoocmon thực vật như auxin. Tế bào đáp ứng tín hiệu hoocmon thông qua nhóm phân tử protein liên kết G – protein. Kết quả là tăng cường hoặc kìm hãm quá trình chao đổi chất của cơ thể (Nguyễn Thị Hiền, Vũ Huy Thư, 2007) [6].
- Bảo vệ
Cơ thể người và động vật có khả năng chống lại các bệnh tật do các loại vi khuẩn từ môi trường ngoài lây nhiễm vào là nhờ tiểu phần γ – globulin của protein máu, được gọi là kháng thể (Nguyễn Thị Hiền, Vũ Huy Thư, 2007) [6].
Chúng có khả năng đặc biệt là nhận biết và bắt các chất là xâm nhập vào cở thể như protein lạ virut, vi khuẩn hoặc tế bào lạ. Vì vậy protein như những lính gác nhận biết được những vật thể lạ để loại trừ chúng ra khỏi cơ thể. Ngoài ra các protein còn tham gia vào quá trình đông máu, có vai trò bảo vệ cho cơ thể khỏi bị mất máu. Ở một số thực vật có chứa các protein có tác dụng độc đối với động vật ngay cả ở liều lượng thấp. Chúng có tác dụng bảo vệ thực vật khỏi bị động vật phá hoại (Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng, 2011) [2]. Nhờ các chất sinh học đặc biệt mà protein có vai trò quan trọng trong khả năng chống đỡ bệnh tật của người và động vật.
- Dự trữ dinh dưỡng.
Protein được xem là chất dự trữ dinh dưỡng quan trọng, cung cấp các axit amin cho phôi phát triển. Đó là các protein hạt của các loài thực vật cần cho sự nảy mầm, albumin lòng trắng trứng, casein trong sữa,… Nếu mất đi lượng protein này thì phôi không có khả năng phát triển thành cơ thể mới.
- Vận động.
Nhiều protein trực tiếp tham gia vào quá trình chuyển động như: co cơ, sự di động của tinh trùng,… Ở động vật có xương sống, sự có cơ vân được thực hiện nhờ chuyển động trượt lên nhau của 2 sợi protein: sợi to chứa protein miozin và sợi mảnh chứa các protein actin, tropomiozin và propponin (Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng, 2011) [2]. Actin và myosin là protein làm khung vận của mô cơ và nhiều tế bào khác, tubulin là protein vận động của lông mao (Nguyễn Thị Hiền, Vũ Huy Thư, 2007) [6].
- Cấu trúc.
Đó là các loại protein dạng sợi như collagen là thành phần chính của sợi, elastin là protein tạo màng bọc. Tóc, móng chân tay, lông động vật chứa nhiêu keratin là protein cứng không tan trong nước. Tơ tằm, mạng nhện được
tạo bởi fibroin, cánh của côn trùng là resilin đều có tính đàn hồi cao (Nguyễn Thị Hiền, Vũ Huy Thư, 2007) [6].
- Truyền xung thần kinh.
Một số protein có vai trò trung gian cho phản ứng trả lời của tế bào thần kinh đối với các kích thích đặc hiệu. Ví dụ điển hình là rodopxin, rodopxin là protein nhận ánh sang của người và động vật có vú, thích nghi với ánh sáng yếu do sự chuyển hóa lẫn nhau giữa dạng cis và trans của phân tử này. Trong bong tối, phân tử này chuyển hóa thành dạng cis để làm tăng sự nhạy cảm của mắt trong ánh sang yếu (Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng, 2011) [2].