Bài giảng Hóa sinh đại cương: Chương 3 - ThS. Đinh Ngọc Loan

Bài giảng Hóa sinh đại cương: Chương 3 - ThS. Đinh Ngọc Loan cung cấp cho học viên các kiến thức đại cương về protein; chức năng của protein; tính chất của protein; cấu tạo protein; cấu trúc xếp lớp β; tính chất của Amino Acid; phân loại Amino Acid;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chöông III PROTEIN

Đại cương về protein

 Protein  Protos: chủ yếu.

 Vật chất quan trọng của sự tồn tại cơ thể.

 Thành phần cấu tạo:

 C, H, O, N, S, P, Fe, Zn, Cu.

 Cấu tạo Protein: 20 loại Amino Acid.

Chức năng Protein

 Chất xúc tác sinh học: Enzym.

 Chất kích thích tố :LTH (Luteotropic hormone)

kích tố nhủ,

 Hormon ( Insuline, hormon tăng trưởng)

 Chức năng bảo vệ cơ thể:

(Kháng thể, globulin miễn dịch)

Chức năng Protein

 Mô nâng đỡ: Collagen

 Vận động: Myosin ( protein mô cơ), actin

 Vận chuyển:

Hemoglobin, myoglobin, ATP asc, cytochrom

Tính chất protein

 Phong phú, đa dạng.

 Đặc thù về loài cao.

 Nhiều biến đổi về vật lý, hóa học.

 Hàm lượng Protein: thay đổi tùy theo loài

 Động vật: 16% – 23%

 Ngũ cốc: 10% – 13%

 Cây họ đậu: 25% – 35%

Amino Acid

Định nghĩa: Dẫn xuất của Acid béo

Hai nhóm Amino Acid:

 Amino Acid NH2 CH – COOH

R

 Amino Acid NH2 – CH – CH2 – COOH

R

Tính chất Amino Acid

 Đồng phân của Amino Acid

Chất chuẩn: Serine

Dãy L: Nhóm NH 2nằm bên trái.

Dãy D: Nhóm NH 2 nằm bên phải Trong tự nhiên: dạng L phổ biến

(+) chất hữu triền.

(–) chất tả triền

Tính chaát Amino Acid

+ Môi trường kiềm

( ion hỗn tạp)

Tính chất Amino Acid

Tính chất hóa học của amino acid

 Tính chất do chức acid

Amino acid + Base  Muối Amino Acid

NH2 - CH - COOH + NaOH  NH2 - CH - COONa + H2O

Amino acid + Rượu  Ester

Sự khử CO2 ( Decarboxyl hóa) bằng enzym decarboxylase

Histidine HistamineLysine CadaverinaTyrosine Tyramine

Tính chất hóa học của amino acid

Sự alkin hóa chức NH 2 bằng gốc CH3

– NH2 H 3C – NH – Monomethyl

– NH2 -N (CH3 )2 Dimethyl

– NH2 -N(CH3)3 Trimethyl

Phản ứng trên gốc R

 Protein có nhiều gốc R tính chất gốc R rất phong phú.

* Gốc alkin(gốc hữu cực):Ala, leu, valin.

* Gốc rượu: Ser, Thr

* Gốc lưu huỳnh: Cystine, Cystein.

* Gốc acid:Asp, Glu.

Phân loại Amino Acid

Quan điểm sinh học

Amino acid cần thiết

VD: người cần 8 AA cần thiết: P, I, L, L,

V, M, T, T.

Amino acid không cần thiết.

Phân loại Amino Acid

Quan điểm hóa học

1.Amino acid trung tính

2.Amino acid có nhóm rượu3.Amino acid có lưu huỳnh4.Amino acid di-carboxylic5.Amino acid di-amine

6.Amino acid có nhân thơm

Amino acid trung tính

Glycine ( Gly – G) glycocoll

NH2 – CH – COOH

 H

Alanine ( Ala – A)

NH2 – CH – COOH

 CH3

Amino acid có nhóm rượu

Amino acid có lưu huỳnh

.

Methionine ( Met – H)

NH2 – CH – COOH

 ( CH2)2



S – CH3

Cystein ( Cys – C) NH2 – CH – COOH

 CH2 – SH

Cystine

NH2 – CH – COOH NH2 – CH – COOH

 CH2 S – S CH2

Amino acid di-carboxylic

Aspartic acid ( Asp – D)

NH2 – CH – COOH

 CH2

 COOH

Glumatic acid ( Glu – E)

NH2 – CH – COOH

 CH2

 CH2

 COOH

Amid cuûa amino acid

Asparagine ( Asn – N)

NH2 – CH – COOH

 CH2

 CH2



CO NH2

Amino acid base

Lysine ( Lys – K) Arginine ( Arg – R) Histidine ( His –H)

Amino acid có nhân thơm

Phenyl alanine ( Phe – F)

Tyrosine ( Tyr – Y)

Trytophan ( Trp – W)

Amino acid thứ cấp

Proline ( Pro – P)

Hydroxyproline

Cấu tạo Protein Peptid

Cách gọi tên peptid

Alanine + Serine  dipeptid: Alanyl – serine

Alanine + Serine + Prolin  Tripeptid:

Alanyl – seryl – proline Polypeptid: chuoãi Animo Acid

 Cấu tạo Protein

 Chuỗi Polypeptid > 50 AA

 Có 1 dây Polypeptid hay nhiều dây

Cấu trúc Protein

- Cấu trúc bậc I.

- Cấu trúc bậc II.

- Cấu trúc bậc III.

- Cấu trúc bậc IV.

Cấu trúc xếp lớp β

Cấu trúc xoắn α

A: mô hình giản lược B: mô hình phân tử, C: nhìn từ đỉnh D: mô hình không gian

Caáu truùc Protein

Cấu trúc bậc I:

Cấu trúc bậc I

° Phương pháp xác định cấu trúc bậc I

Xác định thành phần AAXác định hàm lượng Acid aminXác định trật tự Animo Acid

Xác định đầu N : Phương pháp Sanger, Edman

Xác định đầu C: Dùng enzym cắt đầu C

Cấu trúc bậc II.

 Cấu trúc chuỗi AA trong không gian

 Cấu trúc xoắn 

 Liên kết chính: liên kết Hydro.

 Cấu trúc dạng xếp lớp  .

Cấu trúc bậc III

Cấu trúc cuộn, xoắn trong không gian của Polypeptid Liên kết chính: liên kết di-sulfure.

Cấu trúc bậc IV

Cấu trúc Protein trong không gian do 2 – 4 chuỗi

polypeptid tạo thành.

Tính chất Protein

 Protein là đại phân tử: Trọng lượng phân tử từ

hàng chục ngàn  hàng trăm ngàn dalton

Dùng phương pháp siêu ly tâm của Sveberg để xác định trọng lượng phân tử

 Trạng thái keo

nhau để sa lắng.

không kết tủa.

Tính chất Protein

 Tính lưỡng tính và điểm đẳng điện.

 Protein trong dung dịch phân ly như acid, base yếu

 Ơû pH thích hợp, protein phân ly thành anion và cation  không di chuyển trong điện trường

pH này là điểm đẳng điện Protein sa lắng

hoàn toàn



Tính chất biến tính của Protein

 Biến tính do nhiệt

T0 > 70 0 C Albumin lòng trắng trứng kết vón.

 Biến tính do pH.

Hiện tượng kết tủa casein của sữa

Hiện tượng kết tủa protein của đậu nành

.Biến tính thuận nghịch:

Điều kiện biến tính nhẹ nhàng.

Tính đặc trưng sinh vật học.

 Hiện tượng “choáng” do truyền máu.

 Hiện tượng “không dung nạp”

 Hiện tượng “miễn dịch

Phân loại Protein.

1 Phân loại theo cấu trúc.

bào Đóng vai trò cấu trúc nâng đỡ.

VD: Collagen, fibrin, myosin, keratin.

Protein dạng cầu

Tan được trong môi trường nước.

Có thể ly trích và kết tinh.

2 Phân lọai theo tính hòa tan.

 Albumin:

-Protein của lịng trắng trứng

- Protein của huyết thanh

-Albumin tan trong nước

Phân lọai theo tính hòa tan

 Globulin

-Protein của huyết thanh,

của hạt bơng, đậu phọng

- Globulin tan trong nước

muối lỗng

Phân lọai theo tính hòa tan

Phân loại theo thành phần cấu tạo.

 Protein đơn giản: protein thuần nhất trong

thành phần cấu tạo gồm các amino acid

VD: Albumin, Globulin, Protamin…

 Protein phức tạp: Ngoài Amino acid còn các

nhóm ghép có nguồn gốc là chất hữu cơ hoặc vô cơ

Phân loại protein

 Protein phức tạp gồm 5 nhóm:

1.Phosphoprotein

 H3PO4 + Serin  Ester phosphoric của Serin.

 Casein của sửa là phosphoprotein

2.Glucoprotein:

 Protein + Glucid (Hexox, haxosamine)

 Là nguồn ciment gắn kết mô bào với nhau.

 Là chất nhày giảm ma sát trong cơ thể.

 VD: Mucine là chất nhày nước bọt, dịch niêm mạc, dịch

vị, dịch âm đạo.

 Mucine không bị phân hủy bởi pepsin  bảo vệ dạ dày khỏi bị phân hủy

Phân loại protein

 3.Lipoprotein

 Protein + Lipid  Lipoprotein

 Chức năng: cấu tạo màng tế bào, màng ty thể quyết định tính thấm, tính hấp thụ đặc hiệu của màng.

Protein có màu sắc: protein + ion kim loại

( Cu, Fe, Mg)

VD:* Hemoglobin: globin + nhân heme

* Chlorophyll ( Protein + nhân prophyrin).

 5.Nucleoprotein.

Protein + Acid nucleic ( protamin,histon)

Hemoglobin (hồng huyết cầu) Chlorophyll

(diệp lục tố)

Nucleoprotein