Bài giảng Hóa sinh đại cương - Chương 1: Protein và amino acid

Chia sẻ: AndromedaShun _AndromedaShun | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:31

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hóa sinh đại cương - Chương 1: Protein và amino acid có nội dung trình bày đại cương về protein, chức năng sinh học của protein, thành phần cấu tạo amino acid, các bậc cấu trúc của protein, phân loại protein,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa sinh đại cương - Chương 1: Protein và amino acid

BÀI GIẢNG HÓA SINH ĐẠI CƯƠNG
CHƯƠNG I: PROTEIN VÀ AMINO ACID
NỘI DUNG z I. ĐẠI CƯƠNG VỀ PROTEIN { 1.1. Định nghĩa { 1.2. Chức năng sinh học z II. THÀNH PHẦN CẤU TẠO { 2.1. Thành phần nguyên tố { 2.2. Amino acid z 2.2.1. Khái niệm z 2.2.2. Phân loại z 2.2.3. Một số tính chất của amino acid { 2.3. Các bậc cấu trúc của protein z 2.3.1. Cấu trúc bậc I z 2.3.2. Cấu trúc bậc II z 2.3.3. Cấu trúc bậc III z 2.3.4. Cấu trúc bậ IV { 2.4. Phân loại protein z 2.4.1 Protein đơn giản z 2.4.2. Protein phức tạp
I. ĐẠI CƯƠNG VỀ PROTEIN z 1.1. Khái niệm: { Về mặt hoá học: protein là những polyme sinh học cao phân tử được cấu tạo bởi monomer là các amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide. {Về mặt sinh hoc: protein là chất hữu cơ mang sự sống z 1.2. Chức năng sinh học của protein { Xúc tác { Vận chuyển: z Hemoglobin: v/c O2, CO2, proton z Albumin: v/c bilirubin, acid béo z Lipoprotein: v/c lipid gan Îcác cơ quan { Dinh dưỡng và dự trữ: z Ferritin: Fe2+ z Ovalbumin, casein
z Vận động: { Actin, myosin { Tubilin z Cấu trúc { Collagen: gân, sụn { Elastin: dây chằng { Keratin: lông, móng, tóc z Bảo vệ: { Immuloglobin (Ig) { Fibrinogen, thrombin Î đông máu z Điều hoà: { Điều hoà quá trình chuyển hoá các chất: protein, carbohydrate, lipid... z Vd: Protein G Î hormon z Cung cấp và dự trữ năng lượng: { Đáp ứng 10-15% nhu cầu năng lượng cho cơ thể { Khi oxy hoá 1g protein Î 4.1 kcal
II. THÀNH PHẦN CẤU TẠO z 2.1. Thành phần nguyên tố { C|50%, H|7%, O|23%, N|16%Î định lượng protein theo phương pháp Kjeldahl. { S |0-3%, P, Fe, Zn, Cu,... z 2.2. Amino acid- đơn vị cấu tạo cơ bản của protein z 2.2.1. Khái niệm { Amino acid là dẫn xuất của acid hữu cơ mạch thẳng trong đó một hay hai nguyên tử hydro ở vị trí carbon D được thay thế bởi nhóm amine. { Công thức tổng quát
2.2.2. Phân loại z 2.2.2.1. Theo quan điểm hoá học z Theo độ phân cực của gốc R Không phân cực Phân cực Alanine Acid aspartic Glycine Acid glutamic AA phân cực AA không Isoleucine Arginine phân cực Leucine Asparagine Methionine Cystein Phenylalanine Glutamine Proline Histidine Trytophane Lysine Valine Serine Threonine Tyrosine
Theo cấu tạo hoá học của gốc R
2.2.2.2. Theo quan điểm dinh dưỡng z Amino acid không thay thế (indispensable amino acid) hay aa thiết yếu (essential amino acid) z Amino acid thay thế (dispensable amino acid) hay aa không thiết yếu (inessential amino acid) z Amino acid bán thay thế (semi-dispensable) hay bán thiết yếu (semi-essential)
Arginine (bán thay thế)Íglutamine z Vd: - Giai đoạn đầu của quá trình phát triển, giai đoạn tiết sữa Î cung cấp đầy đủ arginine - Giai đoạn sau thành thục về tính, giai đoạn mang thai lợn có thể tự tổng hợp được arginine z Ý nghĩa: cung cấp đầy đủ các aa thiết yếu theo nhu cầu của từng giống, loài và giai đoạn phát triển của cơ thể z 2.2.3. Một số tính chất của amino acid z 2.2.3.1. Tính hoạt động quang học { Các aa (trừ glycine) đều có carbon bất đối xứngÎcó tính hoạt động quang họcÎquay mặt phẳng phân cực của ánh sángÎtrái, phải.
z Nếu nhóm –NH2 gắn bên phải C*ÎD (dextrorotatory)Î+ z Nếu nhóm –NH2 gắn bên trái C*ÎL (levorotatory)Î- z Số đồng phân=2n (n- số C*) z Trong tự nhiên: {D-aaÎvi khuẩn, peptide kháng sinh {L-aaÎprotein động vật, thực vật
2.2.3.2. Tính lưỡng tính và điểm đẳng điện z Amino acid có: {Nhóm carboxyl (-COOH)Înhường proton (H+)Îacid {Nhóm amin (-NH2) Înhận proton (H+)Îbase z Vd: Alanine { Như một acid (cho H+) { Như một base (nhận H+)
z Trong môi trường acidÎaa (+), nếu pHÒ aa Î nhường proton 1 Îaa (trung hoà về điện), nếu pH Ò aa Î nhường proton 2 Îaa (-): z Tuy thuộc vào pH m/t Îaa tồn tại ở dạng nào. pH m/t mà tại đó aa ở dạng ion lưỡng cực (trung hoà về điện, không mang điện) ÎpH đẳng điện (điểm đẳng điện) ÎpI z Khi dòng điện 1 chiều chạy qua dd chứa aa (pH m/t≠pI) thì: {pH m/t=pI Îaa lưỡng cực, không di chuyển {pH m/tpI Îaa (-), di chuyển về cực (+)
2.3. Các bậc cấu trúc của protein
z 2.3.1. Cấu trúc bậc I {2.3.1.1. Định nghĩa z Là cấu trúc của 1 chuỗi polypeptide nằm trong mặt phẳng, các aa liên kết với nhau bằng liên kết peptide theo một trình tự nhất định đặc trưng cho từng loại protein. z Sơ đồ chuỗi polypeptide tổng quát
2.3.1.2. Sự hình thành liên kết peptide z Do sự loại nước giữa nhóm carboxyl ở vị trí CD của aa đứng trước với nhóm D-NH2 của aa đứng sau: z Hai aa liên kết với nhauÎ1 l/k peptideÎdipeptide z Ba aa liên kết với nhauÎ2 l/k peptideÎtripeptide z Một số aa liên kết với nhauÎoligopeptide
2.3.1.3. Ý nghĩa cấu trúc bậc I của protein z Là cấu trúc cơ bản, quan trọng nhất ở proteinÎtính chất của protein: {Vấn đề nòi giống {Phẩm chất {Khả năng chống chịu bệnh tật… z Được qui định bởi số lượng và trình tự các aa trong chuỗi polypeptide. {Số lượng aaÎtrong lượng phân tử của protein. {Trình tự sắp xếp của các aa Îthế giới SV có số lượng và các kiểu protein khổng lồ mà chỉ từ 20 loại D - aa. zVd:
z Trình tự sắp xếp của các aa trong protein là do mã di truyền qui định Îhiện tượng di truyền ở SV chính là sự truyền lại cho đời sau cấu trúc bậc I của protein. Sự thay đổi về trình tự sắp xếp này có thể dẫn đến những trường hợp bệnh lý. Vd: bệnh thiếu máu ác tính do hồng cầu có hình lưỡi liềm. Hb cấu tạo từ 2 chuỗi D và 2 chuỗi E. Ở người bệnh, aa thứ 6 trên chuỗi E là acid Glu được thay bằng Val z 2.3.2. Cấu trúc bậc II {2.3.2.1. Định nghĩa { Là sự tương tác không gian của các gốc aa gần nhau hay cạnh nhau trong từng đoạn của chuỗi polypeptide. {2.3.2.1. Đặc điểm của cấu trúc bậc II
Xoắn α (α-helix) z Chuỗi polypeptide cuộn lại theo hình lò xo, tạo thành những bước xoắn. z Xoắn D đ/trưng cho những protein dạng cầu (protein của các mô mềm như cơ, máu; trứng, sữa. - Sự tồn tại các bước xoắn là nhờ các liên kết hydro, hình thành giữa nhóm –CO- của aa này với nhóm – NH- của aa đứng trước nó 4 gốc aa.