Tài liệu Trả lời câu hỏi bài tập chương 3 pdf

g- Độ tích điện trung bình của glycine bằng 0​điểm​III h- Nhóm carboxyl được trung hòa hoàn tòan điểm cân bằng đầu tiên • COOH​được​chuyển​hoàn​toàn​thành​COO-​nhờ​vào​sự​thêm​dần​dần​O

Trả lời câu hỏi

1 Ngoài cấu hình L và D aminoacid còn có cấu hình cấu hình (+) và

(-)? Chằng hạn L(-) Alanine, L(+)-Cysteine?

2 Pro có vai trò đặc biệt trong cấu trúc polypeptide, tại sao?

3 Vì sao có sách cho rằng không phải 20 aa mà có 21 aa, có sách

22 aa?

Các dạng amino acid không

Sec (U)

Pyrrolysine Pyl (O)

1 2

3 4

6 5

N6-​{[(2R,​3R)-​3-​methyl-​3,​4-​dihydro-​2H-​pyrrol-​2-​yl]​ carbonyl}-​L-​lysine​

1 2



Cách gọi tên một số dạng aa không thông

Cấu hình D hay L chưa nói lên tính chất quang học của chất

Trang giấy

Cấu hình S (-) và R(+) của Amino acid?

Đặc tính của protein

1 Cấu trúc (chủ yếu tạo bởi  hex và  sheet như sợi collagen,

keratin, fibrin…)

2 Gắn kết (bind) với ligand có thể là

– Ion kim loại (Mg2+, Cu2+, Fe3+…),

– hợp chất (oxygen, glucose, ATP, biotin, phenolics,…)

– protein (kháng nguyên/kháng thể, protein vận chuyển protein

3 Tương tác với ligand- Xúc tác phản ứng

(enzym)

Các dạng protein thường gặp

1 Protein cấu trúc: keratin lông mao lông vũ, collagen, elastin

trong tế bào đàn hồi như da,

2 Protein vận động : bắp cơ, tiên mao (myosin)

3 Enzym

4 Protein vận chuyển: hemoglobin-oxygen, cytochomes vận

chuyển điện tử trên màng,

5 Protein dự trữ: dự trữ aminoacid như albumin, casein

6 Hocmon điều hóa các quá trình chuyển hóá, ví dụ: insulin, oxytocin,

somatotrophin

7 Kháng thể nhận biết bắt kháng nguyên để tế bào bạch cầu tiêu hủy

L- citrulline

Cấu hình L Hãy cho biết cấu trúc của citrulline được chiết từ dưa hấu như hình dưới là D-amino acid hay L-amino acid? Giải thích

Đương lượng NaOH phản ứng hết với acid

Đo pH bằng pH kế

100ml dung dịch glycine 0.1M ở pH 1.72 được chuẩn độ với dung dịch NaOH 2M. Kết quả theo dõi

pH được cho bởi đồ thị dưới Những điểm quan trọng trong quá trình định phân được

ký hiệu từ I đến V

Đo pH bằng pH kế 1.Glycine tồn tại ở trạng thái

ưu thế là COOH?

+H3N-CH2-NH2​-R​+​H+​​NH3+-R Như​vậy​tại​thời​điểm​( I ),​khi​ chưa​có​sự​hiện​diện​của​ OH-,​trạng​thái​ưu​thế​của​ glycine​là​ + H3N-CH2-

COOH

2 Điện tích trung bình của glycine là +1/2?

Ở​thời​điểm​ban​đầu​(I),​điện​ tích​trung​bình​của​glycine​ là​ +1 ,​khi​thêm​OH-​vào​tới​ điểm​thứ​(II)-pKa1​điểm​ cân​bằng​đầu​tiên,​có​2​ trạng​thái​tồn​tại​với​lượng​ mole​cân​bằng​với​nhau​là​

+ H3N-CH2-COOH​(chất​

cho​proton)​và​ + COO-​(trung​tính).​So​với​ lúc​ban​đầu​(I),​tổng​số​ phân​tử​tích​điện​+1​đã​ giảm​đi​một​nửa,​vì​vậy​ điện​tích​trung​bình​đạt​

c Một nửa số nhóm amino đã bị ion hóa

• Tại​điểm​cân​bằng​thứ​2​(K2),​tồn​tại​2​trạng​thái​của​các​phân​tử​glycine​là​+H3N-CH2-COOH​và​H2N-CH2-COOH​với​lượng​mol​cân​ bằng,​vì​vậy​tại​điểm​(III),​một​nửa​số​nhóm​amino​đã​bị​ion​hóa:​​​+H3N-CH2-COO-​+​OH-​​H2N-CH2-COOH

d Giá trị pH cân bằng với pKa của nhóm carboxyl

• pH​=​pKa​khi​trạng​thái​chuẩn​độ​đạt​điểm​giữa​(mid​point),​tức​là​nổng​độ​mol​COO-​và​COOH​cân​bằng​với​nhau.​Do​đó​pH​cân​bằng​ với​pKa​của​nhóm​carboxyl​tại​điểm​(II

e Giá trị pH cân bằng với pKa của nhóm amino đã được proton hóa

• pH​=​pKa​khi​trạng​thái​chuẩn​độ​đạt​điểm​giữa​(mid​point),​tức​là​nổng​độ​mol​NH3+​và​NH2​cân​bằng​với​nhau

• Do​đó​pH​cân​bằng​với​pKa​của​nhóm​amin​tại​điểm​(IV)-​điểm​cân​bằng​của​NH3+​và​NH2

f- Glycine đạt khả năng đệm tối đa

• Khả​năng​đệm​phụ​thuộc​vào​khả​năng​chống​lại​thay​đổi​pH​dung​dịch​khi​thêm​vào​OH-​hay​H+.​Theo​lý​thuyết​tại​điểm​giữa​(mid​ point)​của​vùng​đệm-​tức​điểm​cân​bằng​giữa​nồng​độ​chất​cho​proton​và​chất​nhận​proton,​khả​năng​đệm​đạt​tối​đa,​pH​dung​dịch​rất​ ít​thay​đổi​khi​thêm​H+​hoặc​OH-.​Vì​thế​khả​năng​đệm​tối​đa​là​vùng​II​và​IV.

g- Độ tích điện trung bình của glycine bằng 0​điểm​III

h- Nhóm carboxyl được trung hòa hoàn tòan (điểm cân bằng đầu tiên)

• COOH​được​chuyển​hoàn​toàn​thành​COO-​nhờ​vào​sự​thêm​dần​dần​OH-,​điểm​III​

i- Glycine hoàn toàn được trung hòa (điểm cân bằng thứ 2)

• Điểm​trung​hòa​hoàn​toàn​glycine​là​điểm​mà​các​nhóm​NH3+​và​COOH​được​chuyển​hoàn​toàn​thành​NH2​và​COO-​bởi​sự​thêm​vào​ dần​dần​các​ion​OH-.​Vì​thế​là​điểm​V​

j- Trạng thái tồn tại chiếm ưu thế là

+H3N-CH2-COO-• Trạng​thái​này​chiếm​ưu​thế,​tức​là​tổng​các​điện​tích​của​glycine​bằng​0.​Điểm​III​là​điểm​cần​tìm

k- Độ tích điện trung bình của glycine là -1

• khi​toàn​bộ​các​phân​tử​glycine​tồn​tại​ở​trạng​thái​H2N-CH2-COO-​thì​độ​tích​điện​trung​bình​của​glycince​là​-1.​Điểm​V​là​điểm​cần​ tìm

l- Glycine đang tồn tại ở dạng hỗn hợp 50:50 của 2 trạng thái +H3N-CH2-COOH và

+H3N-CH2-COO-m- Giá trị pH ở điểm đẳng điện

n- Kết thúc chuẩn độ

o- Những vùng pH không thích hợp cho vai trò làm dung dịch đệm

a- Phân tử isoleucine có bao nhiêu tâm bất đối xứng?

C​bất​đối​xứng​(chiral​center)​là​C​nối​với​4​nhóm​thế​khác​ nhau​(p.17).​Vậy​phân​tử​isoleucine​nảy​có​2​tâm​đối​ xứng

b- Phân tử isoleucine có bao nhiêu đồng phân quang học?

Số đồng phân quang học của 1 phân tử là 2n với n: số tâm bất đối xứng

Vậy phân tử isoleucine có 22=4 đồng phân quang học

c- Hãy vẽ tất cả các đồng phân quang học của isoleucine

L, 3S

Điểm đẳng điện của Histone Histone là các protein được tìm thấy trong nhân tế bào eukaryote, liên kết chặt chẽ với phân tử DNA mang nhiều nhóm phosphate Giá trị pI của histone rất cao, khoảng 10,8 Vậy, nhóm amino acid nào phải hiện diện với lượng lớn trong phân tử histone? Bằng cách nào, những nhóm này tạo nên sự gắn kết chặt chẽ giữa

histone và DNA?

Histon​liên​kết​chặt​chẽ​với​phân​tử​DNA​có​mang​nhiều​nhóm​phosphate​ tích​điện​âm,​như​vậy​chứng​tỏ​rằng​histon​có​chứa​các​amino​acid​tích​điện​ dương.​Thêm​vào​đó,​pI​của​histon​rất​cao​(10,8)​chứng​tỏ​khả​năng​giải​

phóng​proton​của​các​amino​acid​​trong​histon​lớn​.​

Kết​hợp​2​dữ​kiện​trên​cho​thấy,​các​nhóm​amino​acid​hiện​diện​số​lượng​lớn​ trong​histon​thuộc​nhóm​amino​acid​tích​điện​dương,​bao​gồm​histidine,​

arginine,​lysine

Một lượng lớn các protein tự nhiên đều giàu liên kết disulfide và các đặc tính cơ học của nó (sức căng, độ nhớt, độ cứng…) có liên quan với mức độ có mặt của liên kết này Ví dụ đặc tính kết dính và đàn hồi của khối bột lúa mì nhão là nhờ glutenin, một protein trong lúa mì rất giàu liên kết disulfide Tương tự, sự cứng và dai tự nhiên của các mai rùa nhờ có được nhiều liên kết disulfide trong cấu trúc α-keratin của nó.

a- Cơ sở phân tử nào giải thích cho mối liên hệ giữa thành phần liên kết disulfide với các đặc tính cơ học của protein?

b- Hầu hết protein hình cầu bị biến tính và mất hoạt tính khi gia nhiệt ở 650C Tuy nhiên, các protein này nếu có nhiều liên kết disulfide thì sẽ cần nhiệt độ cao hơn

và thời gian lâu hơn để biến tính chúng Một trong những protein đó là tác nhân ức chế trypsin tuyến tụy ở bò (BPTI) với 58 amino acid mỗi mạch đơn và có 3 liên kết disulfide Khi làm lạnh dung dịch BPTI đã đem biến tính thì thấy hoạt tính của nó

được phục hồi lại Giải thích cơ sở phân tử của thuộc tính trên ở BPTI?

a- Hầu hết các protein có tương tác yếu là không cộng hóa trị, làm bền cấu trúc bậc 3 và 4 của phân tử protein Tuy nhiên, một số

protein lại có thêm các cầu nối disulfit-S-S-, cầu nối cộng hóa trị , do đó

có liên kết bền (khó bẻ gãy) hơn các tương tác không cộng hóa trị Cầu S-S các liên kết chéo giữa các phân tử protein với nhau, gây nên tính đặc quánh, lực cơ học và tính cứng Vì thế các protein có mang nhiều cầu nối disulfit sẽ có những đặc tính cứng, chắc hơn…so với các

Khi làm lạnh các phần tử trong protein lại tạo ra các tương tác yếu, gây tái gấp cuộn protein theo cầu hình mà các cầu disulfit còn giữ được, làm hoạt tính trở lại.

Một mẫu oligomeric protein (660 mg) có Mr 132,000 được xử lý với lượng thừa

1-fluoro-2,4-dinitrobenzene (thuốc thử Sanger) trong điều kiện kiềm yếu cho tới khi phản ứng

kết thúc Các liên kết peptide sau đó được thủy giải hoàn toàn bởi nhiệt với HCl Sản

phẩm thủy phân thu được nhận thấy có 5.5 mg hợp chất bên Dẫn xuất 2,4-Dinitrophenyl ở

nhóm α-amino của amino acid khác không được tìm thấy

1-fluoro-2,4-dinitrobenzene Valine

Thuốc​thử​Sanger​chỉ​tác​động​lên​amino​acid​đầu​tiên​tại​đầu​N​(Valine)​

của​phân​tử​protein

a.​Không​có​amino​acid​nào​khác​tạo​ra​dẫn​xuất​2,4​dinitrophenyl​(DNP-valine)​​ Như​vậy,​số​mol​DNP-valine​hình​thành​từ​thủy​giải​1​mol​protein​sẽ​bằng​với​số​ lượng​đầu​N​hay​tương​đương​với​số​lượng​các​chuỗi​polypeptide

Valine

b Tính lượng chuỗi polypeptide có trong thành phần protein này?

Có bao nhiêu mole DNP phản ứng với mole của protein

Thuốc thử DNP: 5.5 mg, M=283g vậy số mmole = 5.5/283

Protein: 660mg, M=13200, vậy số mmole = 660/132000

Ty lệ mole DNP sinh ra và số mol protein ban đầu = (5.5/283)/(660/132000)=4:1

Vậy 1 mol protein hình thành nên 4 mol dẫn xuất, tương đương với 4 amino acid ở 4 chuỗi polypeptide được giải phóng Vì vậy phân tử oligomeric protein này có 4 chuỗi polypeptide.

-

aa-aa-aa…COO-Đầu N

Chuôĩ protein