HÓA SINH ĐẠI CƯƠNG AMINO ACID PROTEIN

 Định nghĩa , vai trò sinh học của protein  Công thức cấu tạo 20 aa thường gặp trong tự nhiên..  Các kiểu liên kết trong cấu trúc phân tử protein liên kết peptide, lk hydrogen, lk dis

MÔN HỌCHÓA SINH ĐẠI CƯƠNG

PHẦN 1 SINH HÓA HỌC TĨNH

CHƯƠNG 3 AMINO ACID - PROTEIN

Tp Hồ Chí Minh-2016

 Định nghĩa , vai trò sinh học của protein

 Công thức cấu tạo 20 aa thường gặp trong tự nhiên

 Các kiểu liên kết trong cấu trúc phân tử protein (liên kết peptide, lk hydrogen, lk disulfite…).

 Các bậc cấu trúc của phân tử protein và ý nghĩa

của chúng.

 Một số tính chất của protein.

 Vai trò sinh học của các nhóm protein đơn giản

và phức tạp.

 2 aa liên k ết với nhau bằng lk peptide: dipeptide.

 3 aa liên k ết với nhau : tri peptide.

 S ố lượng nh ỏ aa lk v ới nhau : oligopeptide

 10-100 aa : polypeptide (protein).

 Ph ần lớn protein trong tự nhiên: 100-2000 aa.

 Tr ọng lượng phân từ 1 aa khoảng 110 dalton.

 Tr ọng lượng phân tử phần lớn protein khoảng 11 000

-220000 dalton.

Liên k ết peptide giữa 2 phân tử aa

 Theo quan điểm hóa học : protein là lớp

chất hữu cơ trùng phân tự nhiên với các đơn phân là các α-amino acid Chúng có 2 đặc điểm:

 Phân tử trọng lớn : đại phân tử

 Luôn chứa nitrogen với tỷ lệ tương đối ổn định khoảng 16 %.

→Tỷ lệ % protein= hàm lượng N*6,25*100

 Theo quan điểm sinh vật học : protein là lớp chất hữu cơ mang sự sống.

 Trong cơ thể đv, thực vật, vsv, pr là hợp phần cấu trúc quan trọng nhất, là hợp chất bắt buộc, thường trực không thể thiếu được.

Protein- Vai trò

 (a) ánh sáng từ đom đóm (do

protein luciferin kết hợp với ATP do

enzyme luciferase xúc tác.

 (b) hồng cầu chứa lượng lớn

hemoglobin vận chuyển oxy.

 (c) keratin , được hình thành ở tất cả các loài động vật có xương sống, tp cấu trúc chính của tóc, sừng, móng tay, lông

Protein- Vai trò

 Có nh ững đặc tính không có ở bất kì hợp chất hữu cơ nào như: đa dạng về cấu trúc , tính đặc hiệu loài r ất cao chúng tham gia vào t ất cả các biểu hiện của ho ạt động sống như:

 S ự v ận động và đáp ứng các kích thích bên ngoài

 S ự sinh trưởng , phát d ục , sinh s ản

 S ự duy truy ền, biến dị

 S ự trao đổi chất không ng ừng với môi trường

xung quanh

 Điều hòa trao đổi chất:

 hormone giữ vai trò điều hòa trao đổi chất trong cơ thể.

 Vận động , di chuyển:

 actin và myosin đảm bảo cho sự co duỗi của cơ, thực hiện các vận động cơ học và di chuyển của cơ thể động vật trong không gian…

 Vận chuyển :

 hemoglobin giúp vận chuyển 02 từ phổi vào trong các

mô và C02 từ các mô ra phổi.

 Oxy hóa 1g protein 4,1kcal

 Đảm bảo 10-15% nhu cầu năng lượng cơ thể.

 Dẫn luồng thần kinh : histamine, noradrenaline, serotonin

 Rhodopsin (sắc tía): là chất quang hóa có vai trò thu các tín hiệu và truyền tới các tế bào thần kinh nằm trong võng mạc.

 Enzyme :

 chất xúc tác đảm bảo cho các phản ứng sinh hóa tiến triển theo những hướng xác định, với tốc độ cao và đảm bảo mối liên hệ giữa các quá trình sống trong cơ thể.

 Cấu trúc : protein giúp duy trì và bảo vệ cấu trúc sinh học :

 ví dụ như collagen ở mô liên kêt của động vật, keratin

Amino acid

 Định nghĩa : là acid hữu cơ trong đó có

1 H ở Cα của gốc akyl được thay thế

bởi nhóm amin (NH2) Amino acid là đơn vị cấu tạo của protein.

Amino acid

 Là nh ững phân tử có chứa 1 nhóm carboxyl và

1 nhóm amin trên cùng nguyên t ử carbon

 Đv, tv chỉ có khả năng hấp thụ aa dạng L

13

14

Amino acid-Phân loại

 Theo c ấu tạo hóa học

 Chia làm 6 nhóm

 Amino acid trung tính

 Amino acid ch ứa nhóm OH

 Amino acid ch ứa sulfur

 Amino acid dicarboxylic

 Amino acid diamine

 Amino acid ch ứa nhân vòng

Phân loại

 Theo vai trò sinh h ọc

 Amino acid thi ết yếu:

 là các amino acid cơ thể động vật không thể tổng hợp được, phải được cung cấp từ thức ăn, nếu thiếu cơ thể đv không phát triển bình thường được.

 ở heo có 10 aa thiết yếu là: PVT TIM HALL phenylalanine, valine, threonine, tryptophan, isoleucine, methionine, histidine, arginine, leucine, lysine.

 ở người, 8 aa thiết yếu (trừ ra histidine và arginine có ở heo).

 Amino acid không thi ết yếu: là các amino acid cơ thể động vật

VI AMINO ACID MẠCH VÒNG

25

CẤU TẠO - PEPTIDE

 Peptide g ồm 2 hay nhi ều gốc amino acid liên k ết với nhau b ằng n ối peptide.

 N ối peptide là do nhóm α-C00H c ủa phân tử aa này

lk ết với nhóm α-NH2 c ủa aa khác lo ại đi 1 phân tử nước.

Peptide- cấu tạo

27

Sơ đồ chuỗi peptide

Peptide

 Cách biểu diễn : theo qui ước một chuỗi peptide có

2 đầu tận cùng:

 Đầu N chứa nhóm NH2 tự do, tận cùng ở bên trái.

 Đầu C chứa nhóm COOH tự do, tận cùng ở bên phải

 Cách gọi tên peptide:

 Aa có nhóm C=0 tham gia trong liên kết peptide vần tận cùng IN đổi thành YL

 Aa còn nhóm COOH nguyên vẹn giữ nguyên tên

 Ví dụ: Ala-Ser: đọc là Alanyl-serine

 Một số peptide trong tự nhiên có vai trò sinh học

quan trọng:

 Các hormone: oxytocine, vasopressine… có vai trò

sinh lý quan trọng đối với động vật.

 Các chất antibiotic, nội độc tố của vi khuẩn và nấm.

30

Cấu trúc phân tử protein

33

34

35

Cấu trúc bậc 2

38

39

40

41

Cấu trúc bậc 3

47

Cấu trúc domain

54

M ột số tính chất quan trọng của protein

 Trọng lượng phân tử cao

 Protein có trạng thái keo

 Tính lưỡng tính và điểm đẳng điện

 Tính đặc trưng sinh vật học.

 Protein đơn giản

 Thành phần phân tử chỉ bao gồm các amino acid

 Protein phức tạp

 Thành phần phân tử ngoài các aa còn

có các nhóm ghép

Protein đơn giản

Protein đơn giản

Protein đơn giản

60

Protein phức tạp

62

63

Protein phức tạp

65

66

67