hoá sinh công nghiệp

- Pr là các polymer phân tử lượng lớn chủ yếu gồm L-α axit amin kết hợp với nhau bằng liên kết peptit tạo thành chuỗi polypeptit... ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA Pr II.1.Cấu trúc bậc 1 Cấu trúc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

Khoa khoa học tự nhiên và xã hội

I ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA

PROTEIN (Pr)

I.1.Protein là gì?

- Pr là các polymer phân tử lượng lớn chủ yếu gồm L-α axit amin kết hợp với nhau bằng liên kết peptit tạo thành chuỗi polypeptit.

- Thành phần hoá học chính trong phân tử

H N H

C

H R

nhóm amin

C OH O

Nhóm cacboxyl

Nhóm biến đổi, mỗi aa có 1

nhóm riêng

Nguyên tử cacbon

I.2 Đơn vị cấu tạo cơ sở của Pr

I.2.1 Cấu tạo của axit amin

Cụng thức cấu tạo tổng quỏt của cỏc aa:

amino group alpha carbon

carboxyl

H3N+

O

O R

H

Trạng thái của các acid amin trong

dung dịch

I.2.2 Ký hiệu Phân loại acid amin

I.3 Các loại liên kết trong phân tử Pr

I.3.1 Liên kết peptit

I.3.2 Liên kết hydro

Các dạng liên kết hydro

Liên kết hydro trong phân tử

Protein

I.3.3 Liên kết Disulfide

I.3.4 Liên kết cầu muối

COO

CH CH2 2

NH3CH

Liªn kÕt muèi gi÷a axit Glutamic vµ Lysin

axit Glutamic

Lysin

I.3.5.Tương tác giữa các nhóm không

phân cựcCác nhóm không phân cực như:

- gốc phenyl (C6H5) của Phe

- nhóm - CH3 của Ala

- nhóm -CH2-CH-(CH3)2 của leucin.Tương tác với nhau bằng liên kết kỵ nước

và lực Van der Walls

II ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC

CỦA Pr

II.1.Cấu trúc bậc 1

Cấu trúc bậc một của protein là số lượng và trình tự sắp xếp của các aa tạo thành mạch polypeptit Các aa trong chuỗi polypeptit được nối với nhau bởi liên kết peptit (liên kết cộng hoá trị).

Cấu trúc bậc 1 của Lizozyme

Cấu trúc b ậc 1 của insulin ở người

II.2.Cấu trúc bậc 2

Cấu trúc bậc 2 của protein là cấu trúc là cấu trúc chu kì của chuỗi polipeptit.

Năm 1951, Pauling và Corey đã đưa

ra 2 kiểu cấu trúc bậc 2 chính của chuỗi polipeptit là cấu trúc xoắn α và cấu trúc

Là cấu trúc mạch polipeptit xoắn chặt lại tương tự lò xo, những nhóm peptit

(-CO-NH-) và Cα tạo thành phần bên trong (lõi) của xoắn còn các mạch bên (nhóm R)

* Cấu trúc xoắn α:

Mô hình cấu trúc xoắn α của Pauling

Hemoglobin Myoglobin

Cấu trúc phiến gấp nếp β của Fibroin.

* Cấu trúc xoắn collagen

Là sự sắp xếp vừa xoắn vừa gấp khúc một cách dày đặc và phức tạp của chuỗi polipeptit

II.3 Cấu trúc bậc 3

Protein đầu tiên được John, Kendrew mô tả cấu trúc bậc 3 chi tiết là Myoglobin (Mb) vào năm 1957.

II.4 Cấu trúc bậc 4

chuỗi polipeptit trở lên liên kết với nhau thành phức hợp Pr lớn hơn.

III Chức năng của protein

III.1 Vai trò vận chuyển

• Những protein của máu và huyết thanh

gắn và vận chuyển các phân tử đặc biệt hoặc các ion từ cơ quan này đến cơ quan khác cuả cơ thể gọi là protein vận chuyển

• Một số protein gắn trên màng tế bào có

nhiệm vụ vận chuyển các chất vào và ra khỏi tế bào

• Có một số protein có khả năng vận

Hemoglobin: chất có vai trò vận chuyển

oxy trong cơ thể

Protein vận chuyển qua màng tế

bào

Bơm ion Na-K

III.2 Vai trò xúc tác

• Protein đặc biệt có hoạt tính xúc tác gọi là

các enzym

• Hầu hết các phản ứng hoá học trong hệ

thống sinh học đều được xúc tác bởi

enzym

• Các enzym luôn thể hiện vai trò của nó là

Sơ đồ phản ứng enzym

III.3 Vai trò dự trữ và dinh

dưỡng

dinh dưỡng cần cho sự nảy mầm và phát triển Các protein của hạt đã được nghiên cứu kỹ như glutein, zein, gliazin của lúa mì, ngô lúa…

trắng trứng, casein phần lớn protein của sữa

đều là protein dự trữ và dinh dưỡng

III.4 Vai trò vận động

• Một số protein giúp cho tế bào và tổ chức

có lực để co rút, để thay đổi hình dạng

hoặc chuyển động

• sự co cơ được thực hiện bởi sự chuyển

động trượt của hai loại sợi protein là

myosin và actin, chúng là thành phần chủ yếu của cơ và xương và nhiều tế bào của

tổ chức khác

• sự co cơ được thực hiện bởi sự chuyển

động trượt của hai loại sợi protein là myosin và actin, chúng là thành phần chủ yếu của cơ và xương và nhiều tế bào của

tổ chức khác

• Tubulin là protein được cấu tạo từ những

microtubulin, những microtubulin này nằm trong tập hợp protein co rút của lông và roi (của tinh trùng và của vi khuẩn…) để đẩy các tế bào chuyển động

Trung tử và lông roi

III.5 Vai trò cấu trúc của protein

• Nhiều protein có tác dụng như là những

sợi chống đỡ hoặc bao phủ có tác dụng

làm bền vững hoặc bảo vệ cấu trúc sinh

học của tế bào

• Trong tất cả các tế bào sống protein có vai

trò quan trọng trong thành phần cấu trúc của tế bào, tạo nên tính đặc thù cho từng

colagen

Sơ đồ màng tế bào

Protein trong CT màng nhân

• Protein

trong cấu trúc của NST

III.6 Vai trò bảo vệ của protein

xâm nhập của các chất lạ hoặc các tác nhân có hại.

có tác dụng làm đông máu khi thành mạch bị tổn thương.

khuẩn, độc tố của cây có tác dụng phòng thủ

Fibrinogen

III.7 Vai trò điều hoà của

protein

• Một số protein có chức năng điều hoà

phải kể đến các hormon: insulin, các

hormon tuyến yên …

• Những protein điều hoà khác như: điều

hoà sinh tổng hợp enzym, sinh tổng hợp ARN và AND có trong quá trình phân chia

tế bào của procaryota và eucaryota

Tác dụng cuả insulin

III.8 Các vai trò khác của

protein

• Ngoài các vai trò trên protein còn có vai

trò đặc biệt trong quá trình nhận các kích thích của tế bào thần kinh qua chất thụ

thể, hoặc nhạy cảm với ánh sáng:

các rhodopsin có trong tế bào hình gậy

của võng mạc mắt …

Rodopxin (Opxin- 11-cis- retinal)

Luminodopxin

Metarodopxin

IV Tính chất và phân loại protein

IV 1 Tính chất

Khối lượng và hình dạng

Tính lưỡng tính

Dung dịch keo và sự kết tủa

Dung dịch keo

- Là dung dịch protein khi hòa tan do trên bề mặt phân tử có các nhóm phân cực

- Các phân tử keo không đi qua màng bán thấm

- Độ bền dung dịch keo phụ thuộc

Sự tích điện của phân tử Pr

Khả năng hấp thụ tia tử ngoại

Phân loại protein

• Protein đơn giản

Dựa vào tính tan

Protein phức tạp

Chương 5

AXIT NUCLEIC

I Thành phần cấu tạo

Thành phần nguyên tố

C, H, O, N và P trong đó P từ 8 – 10%Đơn vị cấu tạo cơ sở: Nucleotit

Bazơ nitric

Bazơ nitric

Ngoài ra: các bazơ nitric ít gặp

5- methyl cytosine, 5- hydroxy methy cytosine, 1- methyl Uracil, …

Pentose

Nucleotit

Ribonucleotit

Thành phần cấu tạo axit nucleic

tương ứng

Các nucleotit ít gặp (nucleotit lạ)

Một số dạng AMP

Chức năng của nucleotit

• Xây dựng phân tử axit nucleic

• Tham gia cấu tạo các coenzyme: NAD,

NADP, FAD, CoA

• Dự trữ và vận chuyển năng lượng

• Điều hòa hoạt độ enzyme

• Chất trung gian cho hoạt động của

hormone