báo cáo peptit, protein và nucleoproteit

Phương pháp điều chế peptit phổ biến: - Để tổng hợp một peptit có trật tự xác định các gốc amino axit trong phân tử, ta cần bảo vệ các nhóm amino và nhóm cacboxyl nào đó khi không cần ch

DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM III

1 Trịnh Văn Hiệp 7 Hà Thị Nga

2 Trịnh Thị Hiền 8 Phạm Thị Thuỳ

3 Lưu thị Huệ 9 Nguyễn Thị Quyên

4 Nguyễn Thị Hiên 10 Bùi Thị Khánh

5 Trịnh Thanh Huyền 11 Vũ Thị Thư

6 Vũ Thị Nga

 PEPTIT

 NUCLEOPROTEIT

PEPTIT

glyxylalanyl (Gly – Ala)

2, 3, 4, … gốc α - AA gọi là đi, tri, tetrapeptit;

Trên 10 gốc α - AA gọi là polipeptit.

amino axit đầu N

amino axit đầu C

2 Đồng phân:

- Số đồng phân cấu tạo của peptit là bằng n!

Trong đó n là số α – amino axit trong phân tử peptit

Tripeptit của glyxin và alaxin có số đồng phân là 3!: 2 = 3

Gồm: Gly – gly – ala Gly – ala – gly Ala – gly – gly

II Phương pháp điều chế:

1 Phương pháp điều chế peptit phổ biến:

- Để tổng hợp một peptit có trật tự xác định các gốc amino axit trong phân tử, ta cần bảo vệ các nhóm amino và nhóm cacboxyl nào đó khi không cần chúng tham gia phản ứng tạo liên kết peptit.

- Nhóm amino thường được bảo vệ bởi nhóm benzyl

oxicacbonyl ( còn gọi là nhóm cacbobenzoxi) bằng cách cho amino axit phản ứng với cacbobenzexiclorua trong dung

dịch kiềm.

Ngoài ra, nhóm amino còn được bảo vệ bằng tert-butoxicacbonyl

Nhóm cacboxyl thường được bảo vệ bằng cách chuyển thành

benzyl hay etylmetyl este:

H 2 N-CH 2 -COOH PCl 5 H 2 N-CH 2 -COOCH 2 COOCH 2 -C 6 H 5

C 6 H 5 CH 2 OH

H 2 N-CH 2 -COCl

2 Điều chế theo phương pháp Becman:

- Theo phương pháp này, nhóm amino được bảo vệ bằng cách

cho amino axit phản ứng với cacbobenzoxi clorua, sau đó cho

khoá nhóm cacboxyl bằng SOCl2 và cho ngưng tụ với amino

axit khác, cuối cùng thực hiện phản ứng hiđro phân

-HCl

Ví dụ:

3 Điều chế theo phương pháp Sichan

Cho anhđrit phtalic tác dụng với amino axit

O

H2O

C

O O

C

H2N-CH-COOH

O

C O

C

N -CH-COOH

R

R

III Cấu trúc phân tử và tính chất vật lý.

1, Cấu trúc phân tử.

Phân tử peptit gồm 2 hoặc nhiều gốc

aminoaxit kết hợp với nhau nhờ liên kết peptit:

Những phân tử peptt chứa 2,3,4…,10

gốc amino axit được gọi là đipeptit,

- Nhóm peptit có cấu trúc phẳng: bốn nguyên tử của nhóm peptit và 2 nguyên tử Cα nằm trên cùng một mặt phẳng Nguyên tử H của nhóm N – H nằm ở phía anti với nguyên tử C = O của nhóm cacbonyl , góc liên kết giữa Caccbon- cacbonyl của nguyên tử N của amit gần bằng 120 0 Liên kết peptit C – N mang 1 phần đặc điểm của liên kết đôi C = N do có sự liên hợp của cặp e tự do ở phía cacbonyl Vì vậy liên kết peptit C- CO- khó quay xung quanh trục C – N, mặt khác liên kết C- CO- có thể quay tự do xung quanh trục C – C Do đó, phân tử peptit có cấu trúc xoắn.

2 Tính chất vật lý.

- Những peptit có phân tử khối nhỏ là những chất kết tinh, tan tốt trong nước, không tan trong ancol tinh khiết

- Những peptit có phân tử khối lớn là những chấ rắn vô định hình tạo thành dung dịch keo trong nước, có tính chất giống như protein

- Các peptit cũng tồn tại ở dạng ion lưỡng cực, chúng cũng là hợp chất lưỡng tính

IV TÝnh chÊt ho¸ häc: 1 TÝnh

axit – baz¬ cña peptit:

Gièng nh amino axit, peptit lµ nh÷ng chÊt l ìng tÝnh v×

trong ph©n tö cßn cã c¶ nhãm amino vµ nhãm

cacboxyl tù do.

peptit (- COOH) pKa1 pKa2 (-NH3) pH1

Gly – Gly

Gly – Ala

Ala – Gly

Gly – Gly – Gly

Ala – Ala – Ala - Ala

3,14 3,15 3,17 3,23 3,42

8,25 8,23 8,18 8,09 7,94

5,7 5,69 5,68 5,66 5,68

B¶ng gi¸ trÞ pKa vµ pH cña mét sè peptit

2.Ph¶n øng thuû ph©n:

a Ph¶n øng thuû ph©n hoµn toµn:

 §un nãng c¸c pepit víi dung dÞch kiÒm hoÆc dung dÞch axit thu

® îc s¶n phÈm cuèi cïng lµ hçn hîp c¸c amino axit.

b Phản ứng thuỷ phân không hoàn toàn:

 Nhờ các enzim đặc biệt, các peptit đ ợc thuỷ phân

hoàn toàn thành những phân tử peptit nhỏ hơn Enzim aminopeptitđaza xúc tác cho phản ứng thuỷ phân, thu đ

ợc amino axit “đầu N” và phân tử peptit nhỏ hơn:

 Enzim cacboxipeptit®ata xóc t¸c cho ph¶n øng thuû ph©n peptit thu ® îc amino axit “®u«i C”

3.Phản ứng màu biure:

Những phân tử peptit có từ 2 nhóm peptit trở lên đều phản ứng với dung dịch

CuSO 4 loãng trong môi tr ờng kiềm tạo

thành dung dịch phức có màu tím hoặc

màu đỏ.

- Đipeptit chop màu xanh

- Tripeptit cho màu tím

- Polipeptit cho màu đỏ tím

V: XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA PEPTIT

- Để xác định cấu trúc của một peptit

cần đi qua các bước sau:

+ Xác định thành phần các

aminoaxit có trong phân tử peptit

+ Muốn xác định trong phân tử peptit

có bao nhêu phân tử aminoaxit,

ta cần thủy phân hoàn toàn peptit

tạo thành hỗn hợp các amino axit

+ Điều kiện của phản ứng này:

Đun peptit trong dd HCI 6M

amino của amino axit “đầu N”

sau khi phản ứng tạo thành 2,4- đinitrophenyl của

peptit, đem thuy phân trong dung dịch axit thu được

hỗn hợp amino axit và dẫn xuất 2,4- đinitrophenyl

của aminoaxit “đầu N” Dùng phương pháp sắc kí

để nhận biết , từ đó suy ra gốc axit “đầu N”.

Phương pháp Etman:

Cho peptit tác dụng với

phenyl isothioxianat ( C6H5N=C=S),

nhóm amino của gốc aminoaxit “đầu N”

,sau phản ứng thu được dẫn xuất

phenyl isothiocacbamoyl peptit

Sau đó cho dẫn xuất này tác dụng với

HCI trong dung môi nitrometan sẽ thu

được sản phẩm do sự phân cắt liên kết

peptit ở sau gốc aminoaxit “đầu N”,tạo

b Xác định amino axit “ đuôi C”:

Phương pháp này dựa trên sự thủy phân peptit nhờ chất xúc tác là enzim cacboxipeptitdaza.

- Thủy phân từng phần mạch peptit:

+ Người ta dùng các enzim tripsin, chimochipsin và pepsin xúc tác cho sự phân cắt peptit ở những vị trí xác định + Có thể dùng bromxian (BrCN) để phân cắt mạch peptit ở sau gốc methionin

CH 2 CSH 3

H C

I Định nghĩa:

Protein là những đại phân tử được

cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà

các đơn phân là axit amin Chúng

kết hợp với nhau thành một mạch

dài nhờ các liên kết petide (gọi là

chuỗi polypetide) Các chuỗi này có

thể xoắn cuộn hoặc gấp theo nhiều

cách để tạo thành các bậc cấu trúc

không gian khác nhau của protein.

Cấu trúc phân tử protein

II PHÂN LOẠI PROTEIN

1 Phân lo i d a v o th nh ph n hoá h c: ạ ự à à ầ ọ

1 Phân lo i d a v o th nh ph n hoá h c: ạ ự à à ầ ọ

D a v o th nh ph n hoá h c có th phân protein th nh hai lo iD a v o th nh ph n hoá h c có th phân protein th nh hai lo iựự àà àà ầầ ọọ ểể àà ạạ

l protein à đơn gi n v protein ph c t pả à ứ ạ

l protein à đơn gi n v protein ph c t pả à ứ ạ

Protein đơ n gi n: l nh ng protein khi thu phân ho n to n ch ả à ữ ỷ à à ỉ

Protein đơ n gi n: l nh ng protein khi thu phân ho n to n ch ả à ữ ỷ à à ỉ

cho h n h p các L amino axit ỗ ợ α – –

cho h n h p các L amino axit ỗ ợ α – –

Thí d : ụ

Thí d : ụ anbumin có trong lòng tr ng tr ng, s a, anbumin có trong lòng tr ng tr ng, s a, ắ ắ ứ ứ ữ đậ ữ đậ u H Lan, còn u H Lan, còn à à

globulin có trong s a, lòng ữ đỏ ứ tr ng, đậ ươ u t ng, máu.

globulin có trong s a, lòng ữ đỏ ứ tr ng, đậ ươ u t ng, máu.

- Protein ph c t p: L nh ng protein khi thu phân ho n to n t o th nh không ch h n h p – L- amino axit m còn ứ ạ à ữ ỷ à à ạ à ỉ ỗ ợ α à

- Protein ph c t p: L nh ng protein khi thu phân ho n to n t o th nh không ch h n h p – L- amino axit m còn ứ ạ à ữ ỷ à à ạ à ỉ ỗ ợ α à

có th nh ph n phi protein(không ch a amino axit ) còn à ầ ứ được g i l nhóm ghép Tu theo th nh ph n phi protein, ta ọ à ỳ à ầ

có th nh ph n phi protein(không ch a amino axit ) còn à ầ ứ được g i l nhóm ghép Tu theo th nh ph n phi protein, ta ọ à ỳ à ầ

+ Glicoprotein là protein phức tạp

được cấu tạo bởi polipeptit và

oligosaccarit hoặc polisaccarit nhờ

các liên kết O-glicozit hoặc N –

hoặc axit ribonucleoprotein.

+ Metalổptein là loại protein phức

tạp được cấu tạo bởi polipeptit với

một số ion kim loại như Fe2+ ,

Mn2+ , Mg2+ , Ca2+ , nhờ các liên

kết trong hợp chất phức

2 Phân lo i theo hình d ng phân t protein:ạ ạ ử

2 Phân lo i theo hình d ng phân t protein:ạ ạ ử

- Protein hình c u l nh ng phân t có d ng hình c u, tan trong nProtein hình c u l nh ng phân t có d ng hình c u, tan trong nầ àầ à ữữ ửử ạạ ầầ ướước nh anbumin, globulin.c nh anbumin, globulin.ưư

- - Protein hình s i l nh ng phân t có d ng hình s i, không tan trong n- Protein hình s i l nh ng phân t có d ng hình s i, không tan trong nợ àợ à ữữ ửử ạạ ợợ ướước nh keratin c a tóc, fibroin c nh keratin c a tóc, fibroin ưư ủủ

c a t t m ủ ơ ă

c a t t m ủ ơ ă

sợi

III Cấu trúc của protein

Thành phần của protein gồm

trên 20 đoạn α- amino axit và

trong đó có khoảng 10 loại

amino axit rất ít gặp Phân tử

khối của protein rất lớn từ

hàng nghìn đến hàng chục

triệu đvC P.Henmut Zon lần

đầu tiên đã tổng hợp protein,

đó là insulin có tính chất gần

giống với tính chất của protein

Cấu trúc phân tử insulin

IV Thuyết cấu trúc của protein

Ng Ng ườ ườ i ta phân bi t ra 4 b c c u trúc c a protein: i ta phân bi t ra 4 b c c u trúc c a protein: ệ ệ ậ ấ ậ ấ ủ ủ

C u trúc b c 1: Các axit amin C u trúc b c 1: Các axit amin ấấ ậậ đượđược n i v i nhau b i liên k t peptit, hình th nh nên chu i polypeptide c n i v i nhau b i liên k t peptit, hình th nh nên chu i polypeptide ố ớố ớ ởở ếế àà ỗỗ ĐầĐầu m nh u m nh ạạ

polypeptide l nhóm amin c a axit amin th nh t v cu i m ch l nhóm cacboxyl c a axit amin c ôi cùng C u trúc à ủ ứ ấ à ố ạ à ủ ư ấ

polypeptide l nhóm amin c a axit amin th nh t v cu i m ch l nhóm cacboxyl c a axit amin c ôi cùng C u trúc à ủ ứ ấ à ố ạ à ủ ư ấ

b c m t c a protein th c ch t l m t trình t s p x p c a các axit amin trên chu i polypeptide ậ ộ ủ ự ấ à ộ ự ắ ế ủ ỗ

b c m t c a protein th c ch t l m t trình t s p x p c a các axit amin trên chu i polypeptide ậ ộ ủ ự ấ à ộ ự ắ ế ủ ỗ

Cấu trúc bậc 1

C u trúc b c 2: ấ ậ

C u trúc b c 2: ấ ậ

L s s p x p à ự ắ ế đề đặu n các chu i polypeptide trong khôngỗ

L s s p x p à ự ắ ế đề đặu n các chu i polypeptide trong khôngỗ

gian, chu i polypeptit thỗ ường không d nh thang m xo n l iở ạ à ắ ạ

gian, chu i polypeptit thỗ ường không d nh thang m xo n l iở ạ à ắ ạ

t o nên m t c u trúc xo n ạ ộ ấ ắ

t o nên m t c u trúc xo n ạ ộ ấ ắ α v c u trúc n p g p v c u trúc n p g p à ấà ấ ếế ấấ β đượđược cc cốố

nh b i các lên k t hi ro gi a nh ng axit amin g n nhau

định b i các lên k t hi ro gi a nh ng axit amin g n nhau.ở ế đ ữ ữ ở ầ

Các protein s i nh keratin, colaren (có trong lông, tóc, móng, s ng ) g m nhi u xo n ợ ư ừ ồ ề ắ

Các protein s i nh keratin, colaren (có trong lông, tóc, móng, s ng ) g m nhi u xo n ợ ư ừ ồ ề ắ α Trong khi các protein c u Trong khi các protein c u ấấtrúc

có nhi u n p g p ề ế ấ

có nhi u n p g p ề ế ấ β h n h n.ơơ

Cấu trúc xoắn α

Cấu trúc gấp β

IV Khái niệm sự biến tính:

- Dưới tác dụng của các tác nhân vật lý như tia cực tím, sóng siêu âm,khuấy cơ học … hay tác nhân hoá học như axit, kiềm mạnh, muối kim loại nặng…Các cấu trúc bậc 2 và bậc 4 của protein bị bến đổi nhưng khônh phá vỡ cấu trúc bậc 1 của nó, kèm theo đó là sự thay đổi các tính chất của protein so với

ban đầu Đó là hiên tượng biến tính protein, biến tính protein

có tính chất sau:

+ Độ hoà tan giảm do làm lộ các nhóm kị nước.

+ Tăng độ nhạy đối với sự tấn công của enzym proteaza

+ Mất hoạt tính sinh học ban đầu

+ Tăng độ nhạy đối với sự tấn công của enzim proteaza do làm xuất hiện các liên kết peptit ứng với trung tâm hoạt động của proteaza

+ Tăng độ nhớt nội tại

V Tính chất vật lí của protein:

1 Tính tan:

Tính tan của protein thay đổi phụ thuộc vào khối lượng, trật

tự kết hợp, tương tác giữa chúng và còn phụ thuộc vào dung môi, môi trường, nhiệt độ…Các protein hình sợi như keratin (của móng, sừng), fibroin của tơ tằm hoàn toàn không tan

trong nước Protein hình cầu của anbumin, glubin của sữa và của máu có thể tan trong nước tạo thành dung dịch keo vì

trên bề mặt phân tử có nhiều nhóm nguyên tử phân cực tích điện Tại điểm đẳng điện, protein tan kém nhất nếu thêm axit hoặc kiềm có thể làm tăng độ tan Một số muối trung tính có ảnh hưởng đến tính tan của porotein Tính tan của protein

tăng khi nồng độ muối thấp, khi nồng độ muối cao gây ra sự kết tủa protein Ở nhiệt độ thấp, tính tan của protein giảm.

2 S k t t a c a protein: ự ế ủ ủ

2 S k t t a c a protein: ự ế ủ ủ

Tính ch t c a protein thay Tính ch t c a protein thay ấ ủấ ủ đổđổi ph thu c v o nhi t i ph thu c v o nhi t ụụ ộ àộ à ệ độ ựệ độ ự, s tích i n cùng d u c a các protein , s tích i n cùng d u c a các protein đ ệđ ệ ấấ ủủ đứđứng ng

c nh nhau v ph thu c v o m c ạ à ụ ộ à ứ độ đ hi rat hoá Khi thay đổi các y u t trên, thí d nh trung ho l p ế ố ụ ư à ớ

c nh nhau v ph thu c v o m c ạ à ụ ộ à ứ độ đ hi rat hoá Khi thay đổi các y u t trên, thí d nh trung ho l p ế ố ụ ư à ớ

i n tích c a phân t , lo i b l p v hi rat hoá các phân t protein k t t a l i v i nhau th nh kh i

đ ệi n tích c a phân t , lo i b l p v hi rat hoá các phân t protein k t t a l i v i nhau th nh kh i ủ ử ạ ỏ ớ ỏ đ … ử ế ủ ạ ớ à ố

tách ra kh i dung d ch, hi n tỏ ị ệ ượng n y à được g i l k t t a c a protein.ọ à ế ủ ủ

tách ra kh i dung d ch, hi n tỏ ị ệ ượng n y à được g i l k t t a c a protein.ọ à ế ủ ủ

R t nhi u h p ch t c a ph n ng v i protein t o th nh d ng k t t a không m u, bao g m các h p ch t R t nhi u h p ch t c a ph n ng v i protein t o th nh d ng k t t a không m u, bao g m các h p ch t ấấ ềề ợợ ấ ủấ ủ ả ứả ứ ớớ ạạ àà ạạ ế ủế ủ àà ồồ ợợ ấấsau:

- Các mu i kim lo i n ng: HgCl - Các mu i kim lo i n ng: HgCl ố ố ạ ặ ạ ặ 2 ,CuSO4 (CH3COO)2Pb (CH3COO)2Zn.

- Các axit: HNO3 axit axetic, axit tricloaxetic

-Các dung môi h u c : ancol etylic, ancol metylic -Các dung môi h u c : ancol etylic, ancol metylic ữ ữ ơ ơ

- Có hai loại kết tủa: kết tuả thuận nghịch và kết tủa bất thuận nghịch.

+ Kết tủa thuận nghịch: sau khi protein kết tủa, nếu loại bỏ tác nhân gây ra kết tủa, protein lại tan trong nước tạo thành dung dịch keo như trước và vẫn vẫn giữ nguyên các tính chất của chúng.

+ Kết tủa bất thuận nghịch: sau khi protein kết tủa, nếu loại bỏ tác nhân gây kết tủa, protein mất khả năng tạo thành dung dịch bền Kết tủa bất thuận nghịch làm thay đổi tính chất của

protein, chẳng hạn globulin tồn tại ở dạng hình cầu, khi đun

nóng sẽ đổi thành dạng duỗi ra!

Đun nóng

2 Phản ứng thuỷ phân:

Đun nóng protein trong dung dịch axit hay trong dung dịch kiềm, hoặc nhờ xúc tác enzim, phân tử protein bị phân cắt dần thành các chuỗi polypeptit, thuỷ phân tiếp tục tạo

thành hỗn hợp các α-L-amino axit:

3 Ph n ng nh tính v nh l ả ứ đị à đị ượ ng protein:

3 Ph n ng nh tính v nh l ả ứ đị à đị ượ ng protein:

 Ph n ng nh tính: Ph n ng nh tính: ả ứ ả ứ đị đị

- Ph n ng biure: Protein ph n ng v i CuSOả ứ ả ứ ớ

- Ph n ng biure: Protein ph n ng v i CuSOả ứ ả ứ ớ 4 trong môi tr trong môi trườường ki m cho dung d ch m u xanh tím Ph n ng ki m cho dung d ch m u xanh tím Ph n ềề ịị àà ảả

ng biure giúp nh n ra liên k t peptit

ứng biure giúp nh n ra liên k t peptit.ậ ế

- Ph n ng Xangtoproteic: Protein ph n ng v i HNO3 ả ứ ả ứ ớ đặ ạc t o ra k t t a m u v ng Th c ch t ây l ph n ế ủ à à ự ấ đ à ả

- Ph n ng Xangtoproteic: Protein ph n ng v i HNO3 ả ứ ả ứ ớ đặ ạc t o ra k t t a m u v ng Th c ch t ây l ph n ế ủ à à ự ấ đ à ả

ng nitro hoá nhân th m có trong proteinnhw phenylalanin, tyrosin, tryptophan

ứng nitro hoá nhân th m có trong proteinnhw phenylalanin, tyrosin, tryptophan.ơ

- Ph n ng ninhi rin: Protein tác d ng v i dung d ch ninhi rin trong nả ứ đ ụ ơ ị đ ước cho dung d ch m u xanh Ph n ng ị à ả ứ

- Ph n ng ninhi rin: Protein tác d ng v i dung d ch ninhi rin trong nả ứ đ ụ ơ ị đ ước cho dung d ch m u xanh Ph n ng ị à ả ứ

n y à đặc tr ng cho ư

n y à đặc tr ng cho ư α-amino axit có trong phân t protein.-amino axit có trong phân t protein.ửử

 Ph n ng nh l Ph n ng nh l ả ứ ả ứ đị đị ượ ượ ng: ng:

- BBướ đầướ đầc c u cho ph n ng buire, sau ó cho thêm thu c th Folin-Xiocanto (h n h p axit photphômlip ic u cho ph n ng buire, sau ó cho thêm thu c th Folin-Xiocanto (h n h p axit photphômlip ic ả ứả ứ đđ ốố ửử ỗỗ ợợ đđ

v axit photphovonfamic à để ạ t o h p ch t ph c m u xanh da tr i có bợ ấ ứ à ờ ước sóng h p th c c ấ ụ ự đạ ởi

v axit photphovonfamic à để ạ t o h p ch t ph c m u xanh da tr i có bợ ấ ứ à ờ ước sóng h p th c c ấ ụ ự đạ ởi

750nm D v o cự à ường độ m u c a dung d ch à ủ ị để tính h m là ượng protein

750nm D v o cự à ường độ m u c a dung d ch à ủ ị để tính h m là ượng protein