Bài giảng Hóa sinh - Chương 2: Protein

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hóa sinh - Chương 2: Protein cung cấp cho người học những kiến thức như: Axit amin thành phần cơ bản cấu tạo protein; Axit amin không thay thế; Ứng dụng định luật Lambert-Beer trong phân tích; Liên kết Van der Waals; Liên kết kỵ nước;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa sinh - Chương 2: Protein

Chương 2. Protein
Axit amin: thành phần cơ bản cấu tạo protein Công thức tổng quát: “CORN“  Axit amin pK1  2.2 pK2  9.4 • Axit amin khác nhau do nhóm R • Ở pH sinh lý, axit amin ở trạng thái ion hóa: ion âm hoặc dương • L- axit amin: cấu trúc protein
20 L- axit amin cấu trúc protein • 20 (22) L- axit amin tạo nên protein - dipeptid (2 amino acids): AA1 - AA2 20 x 20 = 400 peptids - Tripeptid (3 amino acids): AA1 AA2 AA3 20 x 20 x 20 = 8000 peptids - Protein from 100aa: 20100 = 1.27 x10130 -
Phân loại axit amin 1. Theo mức độ cần thiết: Axit amin không thiết yếu Axit amin thiết yếu Histidin
Axit amin không thay thế Không được tổng hợp trong cơ thể Axit amin không thay thế (essential) Phải được cung cấp trong khẩu phần ăn Axit amin Được tổng hợp trong cơ thể Axit amin thay thế (non-essential) Không buộc phải cung cấp trong khẩu phần ăn
2. Theo cấu trúc mạch bên R Có cực Không có cực Không ion hóa: -Không hoặc ít tan/H2O Ion hóa: -Tạo tương tác Val Der walls . Acidic: -Cuộn bên trong mạch protein -Tạo cầu S-S (cộng hóa trị) ổn định cấu hình protein Basic: -Possible forming hydrogen bonds, stabilizes protein conformation dissolves in water Tạo liên kết giữa các gốc R -anion/cation, tạo lket cầu 6 muối, ổn định cấu hình protein
20 L- axit amin tiêu chuẩn (cấu trúc protein)
Selenocysteine (Sec, U): axit amin thứ 21 • Axit amin hiếm gặp, giống cyctein trong đó thay thế S = Se • Axit amin có trong một vài loài thuộc eukaryotic and prokaryotic, phát hiện 1970s • Có trong trung tâm hoạt động một số enzyme (formate dehydrogenase của E. coli và glutathione peroxidase động vật có vú) • Mã hóa bởi stop codon UGA • Pka thấp và thế oxy hóa khử thấp ( thấp hơn cyyctein) • Tính nucleophile mạnh Tham gia cấu trúc protein, thể hiện tính chống oxy hóa
Pyrrolysin (Pyl, O): axit amin thứ 22 • Axit amin Lysin thay thế NH2 bằng NH-vòng pyrrole • Mã hóa bởi stop codon: UAG • Phát hiện năm 2002 • Có trong TTHĐ của enzym…. trong một số cổ khuẩn lên men methan (không có ở người)
Vai trò Axit amin ❑ Vai trò sinh học: ✓ Cấu trúc protein: Quyết định cấu trúc protein (liên kết giữa các gốc R trong mạch peptit ✓ Peptit hoạt tính sinh học: Kháng sinh, chống oxy hóa, chống ung thư, bảo vệ cơ thể …. ❑ Vai trò trong công nghiệp thực phẩm ✓ Nguồn năng lượng ✓ Phụ gia thực phẩm: gia vị, hương, chức năng (VD L-Theanin) ✓ Tạo protein cấu trúc thực phẩm ✓ Axit amin không thay thế ✓ Tạo Enzym ❑ Công nghiệp dược ✓ Axit amin không thay thế đóng vai trò thuốc ❑ Chăn nuôi ✓ Axit amin không thay thế
TT Axit amin không thay thế Vai trò ở người 1 Phenylalanine Tiền chất chất dẫn truyền thần kinh tyrosine, dopamine, epinephrine, norepinephrine. Cấu trúc nên enzym và đảm bảo chức năng enzym tổng hợp các axit amin khác 2 Valine Tăng cường tái tạo cơ, tham gia quá trình tổng hợp năng lượng trong cơ thể 3 Threonine Cấu trúc phần quan trọng của protein collagen và elastin, thành phần da và mô liên kết. Tham gia tổng hợp lipit và có chức năng miễn dịch 4 Tryptophan Duy trì cân bằng nitơ, tiền chất của serotonin, một chất dẫn truyền thần kinh điều chỉnh sự thèm ăn, giấc ngủ và tâm trạng 5 Methionine Có vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất và giải độc, phát triển mô, hấp thụ kẽm, selen, các khoáng chất 6 Leucine Quan trọng cho tổng hợp protein và sửa chữa cơ bắp; giúp điều chỉnh lượng đường máu, kích thích chữa lành vết thương và sản xuất hormone tăng trưởng 7 Isoleucine Liên quan đến chuyển hóa trong mô cơ, bắp; vai trò trong chức năng hệ miễn dịch, sản xuất huyết sắc tố và điều tiết năng lượng 8 Lysine Đóng vai trò chính trong tổng hợp protein, sản xuất hormone, enzyme và hấp thu canxi; trong sản xuất năng lượng, chức năng miễn dịch, tổng hợp collagen và elastin 9 Histidine Tham gia sản xuất histamine, một chất dẫn truyền thần kinh quan trọng đối với phản ứng miễn dịch, tiêu hóa, chức năng tình dục và chu kỳ ngủ-thức; quan trọng trong việc duy trì vỏ myelin, hàng rào bảo vệ bao quanh các tế bào thần kinh
Axit amin không tham gia cấu trúc protein
D axit amin - Một vài D-aa cấu tạo kháng sinh (gramidicine-S, Actinomycine-D…) - D-glutamic axit và D-alanin trong thành tế bào vi khuẩn - D-Serin và D- aspartate trong mô não
Axit amin ít gặp
Tính chất Axit amin 1. Tính chất vật lý: – Tính tan – Điểm nóng chảy – Tính chất quang học: • Đồng phân quang học (L/D-axit amin, cis/trans- axit amin) • Hấp thụ ánh sáng vùng tử ngoại 2. Tính chất hóa học – Tính chất nhóm –COOH (xem lại kiến thức) – Tính chất –NH2 (xem lại kiến thức) – Tính chất kết hợp –COOH & -NH2: • Tính phân ly lưỡng tính • Tạo liên kết peptit • Phản ứng ninhydrin • Tham gia phản ứng Maillard
Tính tan • Tính tan: Hầu hết AA tan trong nước • Độ tan phụ thuộc: – Cấu trúc gốc R – pH môi trường: tại pI, độ tan nhỏ (xem Tính phân ly lưỡng tính) – Loại dung môi: phụ thuộc độ phân cực của gốc R và dung môi
Tính chất quang học Cấu trúc lập thể: L- và D- -Quyết định tính chất sinh học của protein -Quyết định tính đặc hiệu Enzym “CORN“ Cis-Trans axit amin -Độ bền của mạch protein -Quyết định tính đặc hiệu Enzym
Hấp thụ tia UV • Axit amin hấp thụ tia UV aa. thơm: Phenylalanine, tyrosine, tryptophane max at 250-290 nm 200-230 nm Histidine, cysteine, methionine max at 200-210 nm OD • Law Lambert beer: A= .L.C C mg/ml A = εLC
Nhắc lại định luật Lambert Beer P0 P ánh sáng đơn sắc L Độ truyền qua, T = P / P0 %T = 100 T Độ hấp thụ (Absorbance, A, OD) A = log10 P0 / P A = log10 1 / T A = log10 100 / %T A = 2 - log10 %T A=L.C : hệ số hấp thụ phân tử (mol-1.cm-1)
Ứng dụng định luật Lambert-Beer trong phân tích • Lập đường chuẩn (A-C): quan hệ nồng độ và độ hấp thụ dd chất tan – Dung dịch chất chuẩn gốc: C0 mg/ml – Pha hệ nồng độ C1-C5 (phạm vi tỉ lệ Ax thuận), thực hiện phản ứng A – Dựng đường thẳng A=kC • Xác định nồng độ dung dịch chất tan Cx Thực hiện phản ứng với dung dịch Cx Đo Ax của dung dịch Cx C (mg/ml) Xác định Cx dựa vào đồ thị đường chuẩn