Bài giảng Sinh học - Protein

ProteinĐại phân tử sinh họcCó mặt nhiều trong tế bào sốngTham gia vào nhiều phản ứng sinh hóaThành phần của nhiều phức hợpChương 3: ProteinProtein Cấu tạo từ 20 loại acid amin cơ bảnCấu trúc của chung của acid aminChương 3: ProteinAcid aminCơ bản có 20 loại acid amin cấu trúc nên các phân tử proteinAcid amin đầu tiên được tìm thấy là asparagine ở cây măng tây năm 1806Acid amin cuối cùng trong 20 loại trên được tìm thấy là threonine năm 1983Các acid amin được gọi tên theo nguồn gốc phát hiện ra chúngChương 3: ProteinAcid amin (tên gọi và viết tắt)Chương 3: ProteinAcid amin (tên gọi và viết tắt)Chương 3: ProteinAcid amin (cấu trúc không gian)Acid amin không phân cực với mạch bên là nhóm hydratcacbonChương 3: ProteinAcid amin (cấu trúc không gian)Acid amin phân cực với mạch bên tích điện dươngChương 3: ProteinAcid amin (cấu trúc không gian)Acid amin phân cực với mạch bên tích điện âmChương 3: ProteinAcid amin (cấu trúc không gian)Acid amin với mạch bên không tích điệnChương 3: ProteinAcid amin (cấu trúc không gian)Acid amin với mạch bên là vòng thơmChương 3: ProteinAcid amin (cấu trúc không gian)Acid amin đặc biệtChương 3: ProteinMột số acid amin ít gặp trong proteinChương 3: ProteinCác acid amin không gặp trong proteinChương 3: ProteinAcid amin không thay thếRất quan trọng đối với cơ thểCơ thể không thể tự tổng hợp đượcPhải cung cấp cho cơ thể bằng con đường thực phẩmIsoleucin, methionin, phenylalanin, valin, leucin, lysin, threonin cần cho cơ thể trưởng thànhArginin, histidin cần cho trẻ nhỏChương 3: ProteinTính chất của các acid aminTính quang họcDo có Cα nên các acid amin có đồng quang học (L và D) ngoại trừ glycinTrong cơ thể sống thường gặp dạng đồng phân L và cơ thể cũng chỉ hấo thu dạng đồng phân nàyChương 3: ProteinTính chất của các acid aminTính lưỡng tínhAcid amin thường ở dạng ion lưỡng tính do cùng mang cả hai nhóm điện tích dương và âmTùy thuộc pH của môi trường mà sự tích điện khác nhauChương 3: ProteinCác phản ứng đặc trưng của acid aminLiên kết peptidLà phản ứng khử nước tạo liên kết giữa hai acid amin kế cận nhauSản phẩm là mạch polypeptid với đầu bên trái là nhóm amin, đầu bên phải là nhóm cacboxylChương 3: ProteinCác phản ứng đặc trưng của acid aminCầu nối disulphurTạo nên những cấu trúc không gian rất đặc trưngHình thành do những acid amin có chứa nhóm -SHChương 3: ProteinCác phản ứng đặc trưng của acid aminCác phản ứng hóa họcPhản ứng tạo muốiPhản ứng tạo muối với baz	Chương 3: ProteinCác phản ứng đặc trưng của acid aminCác phản ứng hóa họcPhản ứng tạo muốiPhản ứng tạo muối với acidChương 3: ProteinCác phản ứng đặc trưng của acid aminCác phản ứng hóa họcPhản ứng tạo phức với kim loại nặngPhản ứng này dùng để nhận biết sự hiện diện của acid amin và được thực hiện khi đun sôiChương 3: ProteinCác phản ứng đặc trưng của acid aminCác phản ứng hóa họcPhản ứng tạo amidChương 3: ProteinCác phản ứng đặc trưng của acid aminCác phản ứng hóa họcPhản ứng ester hóaSản phẩm là chất lỏng dễ bay hơiThực hiện trong điều kiện chân khôngChương 3: ProteinCác phản ứng đặc trưng của acid aminCác phản ứng hóa họcPhản ứng với HNO2Phản ứng dùng định lượng N căn cứ vào lượng khí N2 thoát raChương 3: ProteinCác phản ứng đặc trưng của acid aminCác phản ứng hóa họcTác dụng với chất chỉ thị màuTác dụng với ninhydrin: acid amin phản ứng với ninhydrin cho phức hợp màu tím, xanh, đỏ, vàng tùy theo từng loại.Tác dụng với với izatin: cơ chế tương tự ninhydrinChương 3: ProteinCác phản ứng đặc trưng của acid aminCác phản ứng hóa họcPhản ứng tạo màu với ninhydrinChương 3: ProteinCác phản ứng đặc trưng của acid aminCác phản ứng hóa họcCác chất tạo màu có độ nhạy cao, tìm acid amin dạng vếtChương 3: ProteinCác phản ứng đặc trưng của acid aminCác phản ứng hóa họcPhản ứng với HCHO: phương pháp chuẩn độ formol của SorensenHóa học thực phẩm Chương 3: ProteinPhân giải hỗn hợp acid aminĐể định tính hoặc định lượng acid amin cần phân giải hỗn hợp với những kỹ thuật sauSắc ký giấy, sắc ký bản mỏngĐiện di trên giấy, trên bản mỏng, trên gelSắc ký trao đổi ionSắc ký lỏng cao ápMáy phân tích acid amin tự độngChương 3: ProteinPeptid Cấu trúcCó 2 – 50 acid amin với trọng lượng nhỏ hơn 10.000Dalton.Ngoài liên kết peptid còn có những liên kết khác như cầu nối disulfur hoặc liên kết hydro để tạo những cấu trúc đặc biệt như hormon, kháng thểChương 3: ProteinPeptid Tính chấtTính chất hóa lý gần giống như acid aminCác liên kết peptid bị bẽ gẫy hoàn toàn trong dung dịch HCl 6N, 110oC, sau 24 giờ hoặc bởi các enzym thủy phân proteinChương 3: ProteinPeptid Chức năngPeptid – hormonChất tạo ngọtKháng sinhChương 3: ProteinPeptidThu nhậnTách chiết và tinh sạch từ mô, tế bàoTổng hợp bằng công nghệ genTổng hợp bằng phương pháp hóa họcChương 3: ProteinProteinVai trò sinh học Cấu trúcXúc tácVận chuyểnVận độngBảo vệDẫn truyền xung thần kinhĐiều hòaKiến tạo, chống đỡ cơ họcDự trữ dinh dưỡngChương 3: ProteinProtein Giá trị dinh dưỡngQuyết định chất lượng khẩu phần thức ănẢnh hưởng đến thành phần hóa học, cấu tạo xươngThiếu protein dẫn đến suy dinh dưỡng, chậm lớn, suy giảm miễn dịch, ảnh hưỡng xấu đến chức năng của các cơ quanChương 3: ProteinProtein Vai trò trong thực phẩmTạo cấu trúc gel cho sản phẩmGiữ kết cấu, giữ khí, tạo độ xốpTạo độ bền của bọt trong biaTạo hình khối cho phomaiTạo màng baoChương 3: ProteinProtein Vai trò trong thực phẩmTương tác với đường tạo hương và màu cho sản phẩmKết hợp với polyphenol tạo hương đặc trưng cho tràCố định mùi, giữ hương Chương 3: ProteinProtein Cấu trúcCấu trúc bậc 1: số lượng, thành phần, trật tự sắp xếp các acid amin trong chuỗi polypeptidChương 3: ProteinProtein Cấu trúcCấu trúc bậc 2: phản ánh sự sắp xếp có qui luật trong không gian của các chuổi polypeptid Xoắn α Nếp gấp ßChương 3: ProteinProtein Cấu trúcCấu trúc bậc 3: phản ánh sự tương quan không gian trong toàn bộ chuổi polypeptidChương 3: ProteinProtein Cấu trúcCấu trúc bậc 4:phản ánh tương tác giữa các tiểu đơn vị trong phân tử proteinChương 3: ProteinProteinCấu trúcTất cả các cấu trúc trên đều có sự tương tác qua lại lẫn nhauCác cấu trúc bậc 3 và 4 mang hoạt tính sinh học caoChương 3: ProteinProtein Tính chất Hình dạng, khối lượngHình sợi: keratin, miosinHình cầu: albumin, globulinTuy nhiên hai trạng thái này có thể chuyển đổi qua lạiXác định khối lượng protein bằng nhiều phương pháp: siêu ly tâm, đo áp suất thẩm thấu, đo tốc độ lắng.Chương 3: ProteinProtein Tính chấtTính lưỡng tínhThể hiện tính acid trong môi trường kiềmThể kiện tính kiềm trong môi trường acidChương 3: ProteinProtein Tính chấtTính hòa tanKhả năng hòa tan của protein trong nướcKhả năng hòa tan của protein trong dung môiCác yếu tố ảnh hưởng đến tính tanNồng độ muối của dung dịchNhiệt độBản chất và cấu hình proteinpH của dung dịchLoại dung môiChương 3: Protein