Home / BÀI 11(TIẾP THEO)- PROTEIN

BÀI 11(TIẾP THEO)- PROTEIN

I. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI

Protein là những polipeptit cao phân tử có phân tử khối vài chục nghìn đến vài triệu

Có vai trò là nền tảng về cấu trúc và chức năng của mọi cơ thể sống

Protein được chia làm 2 loại

Protein đơn giản là những protein được tạo thành chỉ từ các gốc \[\alpha -a\min o\,axit\]

Protein phức tạp là những protein được tạo thành từ protein đơn giản cộng với thành phần “phi protein” như axit nucleic, lipit, cacbohiđrat,…

II. SƠ LƯỢC VỀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ PROTEIN

Phân tử protein được cấu tạo từ một hay nhiều chuỗi polipeptit kết hợp với nhau hoặc với các thành phần phi protein khác.

Các phân tử protein khác nhau về bản chất các mắt xích \[\alpha -a\min o\,axit\] số lượng và trật tự sắp xếp của chúng, nên trong các sinh vật từ khoảng trên 20 \[\alpha -a\min o\,axit\] thiên nhiên đã tạo ra một lượng rất lớn các protein khác nhau.

Đặc tính sinh lí của protein phụ thuộc vào cấu trúc của chúng.

Có bốn bậc cấu trúc của phân tử protein: cấu trúc bậc I, bậc II, bậc III và bậc IV.

Cấu trúc bậc I là trình tự sắp xếp các đơn vị \[\alpha -a\min o\,axit\] trong mạch protein. Cấu trúc này được giữ vững chủ yếu nhờ liên kết peptit.

III. TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN

1. Tính chất vật lí

Dạng tồn tại:

Protein tồn tại ở hai dạng chính: Dạng hình sợi và dạng hình cầu.

Dạng protein hình sợi như keratin của tóc, móng, sừng; miozin của cơ bắp, fibroin của tơ tằm, mạng nhện.

Dạng protein hình cầu như anbumin của lòng trứng trắng, hemoglobin của máu.

Tính tan:

Tính tan của các loại protein rất khác nhau. Protein hình sợi hoàn toàn không tan trong nước trong khi protein hình cầu tan trong nước tạo thành dung dịch keo như anbumin (lòng trứng trắng), hemoglobin (máu).

Sự đông tụ:

Khi đun nóng hoặc cho axit, bazơ hay một số muối vào dung dịch protein, protein sẽ đông tụ lại, tách ra khỏi dung dịch. Ta gọi đó là sự đông tụ protein

2. Tính chất hóa học

a. Phản ứng thủy phân

Khi đun nóng protein với dung dịch axit, dung dịch bazơ hoặc nhờ xúc tác của enzim, các liên kết peptit trong phân tử protein bị phân cắt dần, tạo thành cá chuỗi polipetit và cuối cùng thành hỗn hợp các \[\alpha -a\min o\,axit\]

Ví dụ:

\[{{H}_{2}}N-\underset{{{R}_{1}}}{\mathop{\underset{|}{\mathop{CH}}\,}}\,-CO-NH-\underset{{{R}_{2}}}{\mathop{\underset{|}{\mathop{CH}}\,}}\,-CO-NH-\underset{{{R}_{3}}}{\mathop{\underset{|}{\mathop{CH}}\,}}\,-CO-…-NH-\underset{{{R}_{n}}}{\mathop{\underset{|}{\mathop{CH}}\,}}\,-COOH+\left( n-1 \right){{H}_{2}}O\]

\[\xrightarrow{enzim}{{H}_{2}}N-\underset{{{R}_{1}}}{\mathop{\underset{|}{\mathop{CH}}\,}}\,-COOH+{{H}_{2}}N-\underset{{{R}_{2}}}{\mathop{\underset{|}{\mathop{CH}}\,}}\,-COOH+{{H}_{2}}N-\underset{{{R}_{3}}}{\mathop{\underset{|}{\mathop{CH}}\,}}\,-COOH+…+{{H}_{2}}N-\underset{{{R}_{n}}}{\mathop{\underset{|}{\mathop{CH}}\,}}\,-COOH\]

b. Phản ứng màu

Phản ứng với \[HNO_3\] đặc

Thí nghiệm: Nhỏ vài giọt axit nitric đặc vào ống nghiệm đựng dung dịch lòng trắng trứng (anbubin)

Hiện tượng: kết tủa màu vàng

Giải thích: Nhóm \[HO{{C}_{6}}{{H}_{4}}-\] của 1 số gốc amino axit trong protein đã phản ứng với \[HNO_3\] cho hợp chất mang nhóm \[-N{{O}_{2}}\] có màu vàng, đồng thời protein bị đông tụ bởi \[HNO_3\] thành kết tủa

Phản ứng với \[Cu{{\left( OH \right)}_{2}}\] (phản ứng biure)

Thí nghiệm 2: Cho vào ống nghiệm 4 ml dung dịch lòng trứng trắng, 1 ml dung dịch \[NaOH\] 30% và một giọt dung dịch \[CuS{{O}_{4}}\] 2% sau đó lắc nhẹ.

Hiện tượng: Xuất hiện màu tím đặc trưng.

Giải thích: \[Cu{{\left( OH \right)}_{2}}\] (tạo ra từ phản ứng \[CuS{{O}_{4}}\] + \[NaOH\]) đã phản ứng với hai nhóm peptit (\[-CO-NH-\]) cho sản phẩm có màu tím

IV. KHÁI NIỆM VỀ ENZIM VÀ AXIT NUCLEIC

Trong hoạt động sống của cơ thể sinh vật, enzim và axit nucleic có vai trò cực kì quan trọng.

1. Enzim

Enzim là những chất hầu hết có bản chất protein, có khả năng xúc tác cho các quá trình hóa học, đặc biệt trong cơ thể sinh vật.

Đó là những chất xúc tác sinh học. Enzin có trong mọi tế bào sống.

Đến nay, người ta đã biết hơn 3500 enzim.

Tên của các enzim xuất phát từ tên của các phản ứng, tên của chất phản ứng hoặc tổ hợp hai tên đó thêm đuôi aza.

Ví dụ enzim amilaza xúc tác cho phản ứng thủy phân tinh bột thành mantozơ.

Xúc tác enzim có hai đặc điểm:

Hoạt động xúc tác của enzim có tính chọn lọc rất cao, mỗi enzim chỉ xúc tác cho một sự chuyển hóa nhất định.

Tốc độ của phản ứng nhờ xúc tác enzim rất lớn, thường gấp từ 109 – 1011 tốc độ của cùng phản ứng nhờ xúc tác hóa học.

2. Axit nucleic

Trong nhân và nguyên sinh chất của tế bào có các protein phức tạp gọi là nucleoprotein mà khi thủy phân thì cho protein đơn giản và axit nucleic.

Axit nucleic có vai trò quan trọng bậc nhất trong các họat động sống của cơ thể, như sự tổng hợp protein, sự chuyển các thông tin di truyền.

Axit nucleic là polieste của axit photphoric và pentozơ (monosacarit có 5C); mỗi pentozơ lại liên kết với một bazơ nitơ (đó là các hợp chất dị vòng chứa nitơ được kí hiệu A, X, G, T, U).

Nếu pentozơ là ribozơ, axit nucleic được kí hiệu là ARN.

Nếu pentozơ là đeoxiribozơ, axit nucleic được kí hiệu là ADN.

Mỗi chuỗi ADN rất lớn gồm hàng ngàn mắt xích, mỗi mắt xích gồm một gốc đeoxiribozơ, một gốc photphat và một gốc bazơ nitơ.

Hai chuỗi ADN xoắn kép lại thành phân tử ADN nhờ liên kết hiđro giữa các cặp bazơ nitơ (A…T, G…X)

Phân tử khối của ADN rất lớn, vào khoảng 4 – 8 triệu. Phân tử khối của ARN nhỏ hơn của ADN.

Phân tử ARN thường tồn tại ở dạng xoắn đơn, đôi chỗ có xoắn kép.

ADN là vật liệu di truyền ở cấp độ phân tử mang thông tin di truyền mã hóa cho hoạt động sinh trưởng và phát triển của các cơ thể sống.

ARN chủ yếu nằm trong tế bào chất, tham gia vào quá trình giải mã thông tin di truyền