Tài liệu hoá học - Hóa học Protid

Chia sẻ: dangdoan1808

7- Dinh dưỡng và dự trữ: Cung cấp 10% năng lượng Dự trữ : ovalbmin/trứng, casein/sữa ( là nguồn dự trữ thật sự) Các loại protid khác chỉ khi thật sự cần thì mới được huy động. Ngoài ra protid cũng tham gia tạo áp lực keo thẩm thấu, tham gia điều hoà, duy trì áp suất,...

Bạn đang xem 10 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Tài liệu hoá học - Hóa học Protid

Hoá Học Protid
Hoá


ĐOÀN TRỌNG PHỤ
HOÁ HỌC PROTID
HOÁ

Mở đầu
Phần1
Aminoacid
Phần2
Peptid
Phần 3
Protein
Phần 4
Proteid
Mở đầu
I- Thuật ngữ Protid,
theo nghĩa rộng, bao gồm:
- Aminoacid (AA)
- Peptid
- Protein
- Proteid
theo nghĩa hẹp, chỉ gồm:
- protein
- Proteid
*Nay có xu hướng dùng protein
II- Các chức năng chính của protid
II-
1- Cấu trúc/tạo hình: phần lớn protid (65%)
2- Xúc tác: các enzym (E), có một số AN có khả năng xúc tác như rRNA ,….
3- Điều hoà:
Hormon protid, E. dị lập thể, chất hoạt hoá, ức chế
4- Vận chuyển:
- oxy: hemohlobin (Hb), myoglobin (Mb)
- địên tử: các cytochrom (Cyt)
5- Co và vận động: myosin / cơ, dinein/lông và roi VK
6- Bảo vệ: Kháng thể (Ab), bổ thể (C), Interferon, E.đông máu, E. tiêu cục
đông
7- Dinh dưỡng và dự trữ:
Cung cấp 10% năng lương
Dự trữ : ovalbumin/trứng, casein/sữa (là nguồn dự trữ thật sự)
Cỏc loại Protid khác chỉ khi thật sự cần thì mới được huy động.
Ngoài ra Protid cũng tham gia tạo áp lực keo thẩm thấu,tham gia điều hoà,
duy trì áp suất,…
III- Phân loại Protid
III-

1- Theo cấu tạo hoá học:
Protein: chỉ gồm các AA. Vd. Histon/ nhân
Proteid = Protein + Nhóm ngoại (prosthetic)
Nhóm ngoại Ví dụ
Proteid

Chất màu
Chromoproteid Hb, Mb

Gycoproteid Glucid Glycoprotein/S

Lipoproteid Lipid Lipoprotein/S

Casein/ sữa
Phosphoproteid Phospho

Kim loại Một số enzym
Metalloproteid

Nucleoproteid (NP) Acid nucleic (AN) Chromatin/NST
2- Theo hình thể
Protid dạng cầu: albumin, globulin/ S
Protid dạng sợi: collagen, elastin/TCLK
3- Ngoài ra còn:
Theo nguồn gốc: protid ĐV,TV, VSV
Theo chức năng : như đã nêu trên
Theo điện tích: cationic, anionic…
Phần 1
Ph
AMINOACID
I-Khái niệm, cấu trúc, gọi tên
1- Khái niệm
R- COO-H R – CH-COOH
 
NH2 NH2
Aminoacid α-Aminoacid
Có 20 AA thường gặp
Còn có một số AA hiếm gặp
2- Cấu trúc: có ≥ 1*C (trừ Gly)
Đồng phân lập thể: Dãy D và L
COOH COOH
 
H2N *C- H H-*C- NH2
 
R R
L-aminoacid D-aminoacid
Hoạt tính quang học: quay m.f.a.s.f.c sang phảI: (+) hoặc tráI (-) nhưng không phụ thuộc
vào đồng phân L hay D nên khi viết tên đồng phân phải thêm dấu + hoặc – sau chữ L hoặc D
VD: L(+)- Alanin
Đồng phân L chiếm phần đa trong cơ thể, ít khi gặp đồng phân D.
Hỗn hợp cả + và – gọi là hỗn hơp Racemic
3- Gọi tên, Viết tắt
Gọi tên:
Theo danh pháp hoá học/QT
Theo tên thông thường
Viết tắt :
3 chữ cái hoặc 1 chữ cái
Vd. Alanin: α-aminopropionic acid, Ala (dùng trong
hóa sinh) hoặc A (dùng trong sinh học phân tử)
II-Phân loại aminoacid

1- Theo cấu tạo hoá học (gốc R)
a- Aminoacid mạch không vòng
+ Trung tính: –COOH = –NH2
- Mạch thẳng: Gly, Ala
- Mạch nhánh: Val, Leu, Ile
- Chứa nhóm –OH: Ser, Thr
- Chứa nhóm –SH: Cys, Met
+ Acid: –COOH > –NH2: Asp/Asn, Glu/Gln
+ Base: –COOH < –NH2: His, Pro, Hyp
b- Mạch vòng
+ Chứa nhân thơm: Phe, Tyr, Trp/Try
+ Chứa dị vòng: His, Hyp, Pro
2- Theo chuyển hoá

a- AA sinh đường: những AA khi chuyển hoá tạo thành
SPTG có thể tổng hợp Glucose/Glucid
(14) Ala, Arg, Asp, Cys, Glu, Gly, His, Hyp, Met, Pro, Ser,
Thr, Val
b- AA sinh ceton:…-> SPTG có thể tổng hợp thể ceton/Lipid
(1) Leu
c- AA sinh đường và sinh ceton:…-> SPTG có thể sinh
đường và sinh ceton
(5) Ile. Val, Phe, Tyr, Trp
3- Theo dinh dưỡng
a- AA cần thiết/không thay thế được
Những AA cơ thể không tự tổng hợp được hoặc tổng
hợp không đủ cho nhu cầu, phải nhập từ bên ngoài
b- AA không cần thiết/thay thế được
Cơ thể có thể tự tổng hợp được và đủ cho nhu cầu

AA cần thiết AA không cần thiết

Arg, *His, Ile, Leu, Lys Ala, Asp, Asn,Cys, Glu
*Met, *Phe, Thr, Trp, Val Gln, Gly, Pro, Ser, Tyr
*: AA trở thành cần thiết khi tổng hợp không đủ
III- Tính chất của aminoacid

1- Tính chất lý học
- Có độ hoà tan khác nhau trong các d.môi khác nhau -> sắc ký phân bố
AA
- Có hoạt tính quang học
2- Tính chất hoá học
a- Tính chất lưỡng tính:

R- COOH + H + R – COO- - H + R- COO-
  
← →
NH3+ NH3+ NH2

Amphion
AA tích điện, có thể phân chia bằng sắc ký trao đổi ion
Mỗi AA có pHi xác định, có thể phân chia bằng điện di do di chuyển với
tốc độ khỏc nhau
pHi là pH của môi trường mà ở đó các phân tử Protid không mang điện tích,
AA dễ kết tủa ở pHi.
b- Các phản ứng hoá học

* Phản ứng chung
Phản ứng Ninhydrin:
Đặc trưng cho α-aminoacid
Ưd: định tính và định lượng AA
Phản ứng tạo peptid:
R1 R2 R3
H N C
CH OH + H N C
CH OH H N C OH + ...
+ CH
H H H
O O O
_ 2H O
2

R1 R2 R3
H N C
CH N C
CH N CH C N ...
H H
O O H O

Lin  Õ tpeptd
ªk   i
* Phản ứng thuộc nhóm amin (-NH2)
Khử amin
Khử amin-oxy hóa

R - CH - COOH + NH3
R -CO - COOH
NH2

Tác dụng với HNO2

R-CH-COO- + HNO2 → R-CH-COO- + H+ + H2O + N2
 
NH3 + OH

Tác dụng với:
- DNFB (dinitrofluorobenzen)
- PITC (phenyliosothiocyanat)
- Dansylchlorid…
tạo thành các dẫn xuất tương ứng
được dùng trong phân tích trình tự AA
* Phản ứng thuộc nhóm carboxyl (-COOH):
- CO2
R - CH2 - NH2
R - CH - COOH
NH2
Amin


tạo thành amnin tương ứng, nhiều amin có hoạt tính sinh học:
Glu → GABA (gamma amino butyric acid)
His → Histamin
His
Trp → Tryptamin
Trp

* Các phản ứng thuộc gốc R:
Đặc hiệu cho 1 hoặc 1 số AA :
Sacaguichi: Arg
Xantoprotein: Phe, Tyr, Trp…
Phần 2
PEPTID
I- Khái niệm, biểu diễn, gọi tên
1- Khái niệm: Khi ≥ 2 AA liên kết với nhau bằng LK peptid
gồm < 100 AA
2- Biểu diễn: từ đầu N-tận tới đầu C-tận
3- Gọi tên: - theo thứ tự AA từ đầu N-tận tới đầu C-tận
thay in = yl, AA C-tận giữ nguyên in
Vd Gluthation = Glu-Cys-Gly = Glutamyl cysteyl glycin
- Theo tên thông thường: Insulin, glucagon
II- Tính chất
1- Lưỡng tính: do nhóm –COOH, -NH2 dư và gốc R
2- Phản ứng Biure: đặc trưng cho liên kết peptid
dùng để định tính và định lượng protein (>= two peptid bonds)
Pư có độ nhạy thấp nên chỉ định lượng trong dung dịch có nồng độ Protid cao
(>= 100mg).
3- Thuỷ phân: bằng acid hoặc enzym
III- Các peptid sinh học

1- Các peptid hormon:
- Dưới thị: RF, IF (yếu tố ức chế); vasopressin, oxytocin (dự
trữ ở tuyến yên & giải phóng khi cần)
- Tuyến yên: ACTH, MSH
- Tuyến tuỵ: Insulin, glucagon, somatostatin
- Cận giáp: parathormon (PTH), calcitonin
- Đường tiêu hoá: gastrin, secretin, cholecystokinin…
2- Các peptid kháng sinh:
Penicillin, Gramycillin, Bacitricin…
3- Các peptid hoạt mạch:
Angiotensin (co mạch), Bradykinin (giãn mạch),…
4- Các neuropeptid:
có liên quan với trí nhớ, giấc ngủ, cảm giác đau, hành vi, nhân
cách..
Phần 3
PROTEIN
Chứa > 100 AA. Gồm 1hoặc một số chuỗi polypeptid. N chiếm 16%
I- Cấu trúc
1- Các liên kết Hh trong phân tử protein
a- LK đồng hoá trị:
LK peptid có kích thước nhất định
(góc liên kết và độ bền vững quyết 0 C R
1,53 A
H

định bởi yếu tố di truyền) 0
O C 114


H
N


0
C
R 112
H


C O
0
1,32 A
0
1,24 A
H N

0
LK disulfua: 2.SH→ -S-S- 1,47 A
C R

nội chuỗi và nối giữa các chuỗi H
b- LK không đồng hoá trị:
b-
* LK hydro
* Tương tác ion: LK ion, lực hút và đẩy giữa các
nhóm tích điện
* Tương tác kỵ nước: giữa các gốc R không phân
cực…
C
O
N H O C
N H


CH 2O H N NH
C

Ser His
H
CH3 S H O
Cys H

O
H
CH3 O C
N H CH3
H
Glu
Lys
2- Các bậc cấu trúc của protein
a- Cấu trúc bậc 1
* Kn: Trình tự xắp xếp aminoacid trong chuỗi polypeptid
* Liên kết: peptid, còn có disulfua
* Vd: cấu trúc bậc1của Insulin người


S-S
21
1 20
11
67
H2N-Gly Asp-COOH


S S
S S
30
19
1 7
Thr-COOH
H2N-Phe

Insulin người có 2 chuỗi PolyPeptid: A có 21 AA, B có 30 AA
b- Cấu trúc bậc 2
- Kn: Sự xoắn lại, gấp khúc hoặc bó bện với nhau của chuỗi
polypeptid
- Liên kết: hydro là chủ yếu
và lk không đồng hoá
trị
- Có 3 cấu hình cơ bản:
* Cấu trúc xoắn lò xo α :
xoắn đều theo chiều kim
đồng hồ với góc xoắn 26º,
mỗi vòng là 3,6 AA.
VD: α-Keratin
* Cấu trúc β
Cấu trúc gấp nếp β, có thể đều hoặc không đều
Cấu trúc lá phẳng β:
R
R
R
R
R




R
R
R
R
R
R
R


* Cấu trúc xoắn cable hoặc xoắn thừng:




Vd: cấu trúc của Tropocollagen
* Cấu trúc xoắn cable hoặc xoắn thừng
Vd: cấu trúc của Tropocollagen
c- Cấu trúc bậc 3
- Kn: Chuỗi polypeptid (đã có cấu trúc bậc 2, thường là xoắn α)
cuộn gấp, tạo thành cấu trúc k.gian 3 chiều xác định
- Liên kết; hydro và các lk không đồng hoá trị khác.
- Vd: Cấu trúc bậc 3 của Myoglobin (Mb)
Mb gồm 1 chuỗi polypeptid gắn với 1 hem
d- Cấu trúc bậc 4
Kn: Do 1số chuỗi polypeptid (monomer/DĐV) liên kết với nhau,
-
tạo thành polymer (oligomer),
số dưới đơn vị (DĐV) thường chẵn
- LK: hydro và không đồng hoá trị khác
- Vd: cấu trúc bậc 4 của Hb H em



α β
   
H èc r
tung © m
t

α
 
β
 


Phức hợp vận chuyển điện tử trong hụ hấp tế bào cú những cấu
-
trỳc cao hơn cấu trỳc bậc 4 nhưng chưa gọi là cấu trỳc bậc 5, nú
gồm nhiều bậc liờn kết khỏc nhau.
Tổng quát
* ý nghĩa
1- Mỗi protein tồn tại và thể hiện hoạt tính sinh học ở một bậc
cấu trúc nào đó (bậc 1, 2, 3, 4)
trong đó quan trọng nhất là cấu trúc bậc 1

2- Có sự liên quan chặt chẽ giữa cấu trúc và chức năng
thay đổi cấu trúc sẽ dẫn đến thay đổi chức năng, mất hoạt tính
sinh học của protein
-> bảo tồn cấu trúc để bảo tồn chức năng
II- Tính chất của protein

1- Có TLPT lớn: không qua được màng bán thấm
2- Tính chất lưỡng tính:
Tích điện
Có pHi xác định: Ưd: điện di protein
Có khả năng đệm: tạo thành hệ đệm protein
3- Tính hoà tan và kết tuả
Khi hoà tan: tạo thành dd keo, gồm các micellprotein
(Micell là cấu trỳc cú 1 nhõn và cú vỏ)
Kết tủa khi:
Phá vỡ lớp áo nước
Trung hoà điện tích
Gây biến tính protein
4- Tính biến tính
- Thay đổi cấu trúc nguyên thuỷ, mất các tính chất đặc trưng
- Tác nhân: lý học (nhiệt độ cao, siêu âm, tia cực tím, bức xạ), hoá
học (acid, base, muối kim loại nặng, d.m H.cơ)
- Có thể thuận nghịch hoặc không
- Có nhiều ứng dụng trong y sinh học
5- Tính đặc hiệu
- Đặc hiệu loài
- Đặc hiệu chức năng sinh học
6- Phản ứng hoá học
- Phản ứng Biure
- Phản ứng của AA
Phần 4
PROTEID
I- Hemoproteid
1- Hemoglobin
a- Cấu trúc
Gồm 4 DĐV, mỗi D ĐV gồm1chuỗi globin (α/β) gắn với 1 hem
M V


1 2




N
8 3
M M

Fe
N N

P V
7 N 4



O
2
6 5



M
P


N
N



Globin
*Hem: giống nhau
gồm nhân Protoporphyrin IX gắn với Fe 2+
Protoporphyrin IX:
4 nhân pyrol đã thế, ký hiệu I,II,III,IV hoặc A,B,C,D
nối với nhau bởi 4 cầu menten (= CH2-), ký hiệu α/β/γ/δ
4 nhóm methyl, M (-CH2-COOH) ở 1, 3, 5, 8
2 nhóm vinyly, V (-CH= CH-COOH) ở2,4
2 nhóm propionyl, P (-CH2-CH2-COOH) ở 6,7
*Fe 2+:
2 LK đồng hoá trị với 2 N của nhân pyrrol II, IV
2 LK phối trí với 2 N của nhân pyrrol I, III
2 LK phói trí với 2 N của chuỗi globin
*Globin: khác nhau, tạo thành các Hb khác nhau
HbA (Ở người trưởng thành): HbA1(98%): α2β2, HbA2: α2δ2
HbF(Ở bào thai):α2γ2, chiếm 1%, có ái lực với oxy cao hơn
HbA 20 lần nờn dễ lấy O2 từ mau mẹ nuoi cho thai nhi.
b- Tính chất của Hb

* Vận chuyển khí
Kết hợp với O2: tạo thành oxyhemoglobin (HbO2/Hb(O2)4
Hb + O2 ↔ HbO2
Kết hợp với CO2: tạo thành carbohemoglobin (HbCO2)
Hb + CO2 ↔ HbCO2
Kết hợp với CO: với áI lực cao hơn Oxy 210 lần, tạo thành
carboxyhemoglobin (HbCO)
Hb + CO → HbCO
Khi tăng áp lực O2, có thể đẩy CO ra khỏi HbCO:
HbCO + O2 → HbO2 + CO
* Oxy hoá-khử:
Oxy hoá (bới nitrat, chlorat, ferricyanat…) tạo thành methemoglobin
(MetHb)
Hb (Fe 2+ ) – e ↔ MetHb (Fe 3+ )
MetHb khử thành Hb bởi hệ thống khử
*Tính chất đệm:
tạo thành hệ đệm hemoglobin và oxyhemoglobin:
Hb-/HHb, HbO2-/HHbO2
Hb
*Có hoạt tính peroxydase:
Hb
Hb
H2O2 → H2O+ O2 (mới sinh)

Oxy hoá mạnh
2- Cytochrom (Cyt)
Gồm một chuối polypeptid gắn với 1 hem
Vận chuyển 1 điện tử
Cyt (Fe3+) + e ↔ Cyt (Fe2+)
Có các Cyta, Cyt b, Cyt c, Cyt P450
3- Myoglobin (Mb)
Gồm một chuỗi polypeptid gắn với 1 hem
Vận chuyển oxy cho cơ, có ái lực với oxy hơn Hb10 lần
II- Nucleoproteid (NP)
NP = Acid nucleic (AN) + Protein (nhân)

* Acid nucleic
1- Thành phần cấu tạo
2- Nucleosid
3- Nucleotid
4- Polynucleotid
Cấu trúc
Tính chất
1- Thành phần cấu tạo
* Base nitơ
Dẫn xuất của Purin: A, G, hypoxanthin, xanthin
Dẫn xuất của Pyrimidin: C, T, U (ARN)
Các base hiếm gặp, chủ yếu thấy ở ARN, tARN
* Pentose: Ribose (R) và Deoxyribose (dR)
* Phosphat:1,2,3 gốc P (mono-, di-, triphosphat.
NH 2 O
N
N HN
N
N N
HN
N
N 2
65 H
7 H
N
1N Guanin
Adenin
8
(G)
(A)
2
N4 N
9
3 O O
Purin
N N
(Pur) HN HN

N N
O N
N
H H
H
Hypoxanthin Xanthin



O
NH 2 O
4
5 N
3N HN HN CH 3
6
2 N N
O O O N
N
1 H H
H
Pyrimidin Uracil Thymin
Cytosin
(Pyr) (U) (C) (T)
2- Nucleosid:
Do Base và Pentose liên kết N-glycosid với nhau
tạo thành các ribonucleosid và deoxyribonucleosid



Base N Base N

HO CH HO CH
2 2
O O
3- Nucleotid
Do nucleosid và phosphat liên kết ester tạo thành các
ribonucleotid và deoxyribonuleotid
Có các nucleosid monophosphat (NMP), nucleosid
diphosphat (NDP) và nucleosid triphosphat (NTP)

Base N
O O O
O
P O P CH
P O
O 2
O




NMP


NDP


NTP
* Nucleotid vòng: AMPc, GMPc


NH2
O
N N
N HN

N N
H2N
N N
5' 5'
O - CH 2 O - CH 2
O O

HO P
HO - P
3' 3'
O O
OH OH
A M P vò ng G M P vò n g
(3 '-5 '-A de no s in mo no pho s phat) ( 3 '-5 '- Guano s in mo no pho s phat)
* Vai trò sinh học của nucleotid
- Monomer (mononucleotid) của AN (polynucleotid: ADN,
ARN)
- Cung cấp năng lượng: ATP, GTP
- Chất trung gian hoạt hoá/ vận chuyển gốc cho tổng hợp:
UDPGlc, UDPGal…
- Chất trung gian sinh lý: AMPc, GMPc thông tin2,
ADP trong tập hợp tiểu cầu,
Adenosin trong giãn mạch vành
- Tham gia cấu tạo CoE ; FAD, FMN, ĐA, NADP, CoASH…- -
Chất điều chỉnh dị lập thể: ATP, ADP, AMP
5- Polynucleotid (Acid nucleic, AN)

a- Cấu trúc
ADN
- Liên kết 3’-5‘-phosphodiester
- Cấu trúc xoắn kép theo Watson-Crick: tính đối song và qui luật
tạo cặp base (A-T, C-G), có kích thước xác định, kết hợp với
protein nhân (histon) tạo thành nucleosom
- Còn có dạng một chuỗi thẳng, vòng (ở virus), 2 chuỗi vòng (khi
nhân đôi ADN vòng, và ở ty thể)
ARN
- Chỉ gồm một chuỗi polynucleotid, được t.hợp từ ADN .
- Ngoài liên kết 3’-5’ phosphodiester còn có liên kết 2’-3’-
phosphodiester nối các đoạn của mạch
- Có các base hiếm gặp
- Có 3 loại ARN: mARN, tARN, rARN
b- Tính chất của AN
- Lưỡng tính: do các nhóm -OH, -NH2, -acid
- Keo: do TLPT lớn
- Biến tính bởi nhiệt và có khả năng tái hợp
- Hấp thụ quang học: ứng dụng trong định lượng AN
- Lai hoá: ADN-ADN, ADN-ARN, ARN-ARN rất quan
trọng trong cơ chế sinh tổng hợp và công nghệ di truyền
The End
The
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản