Bài giảng Protein

Nội dung text: Bài giảng Protein

1. PROTEIN Nhóm 7 1. Hà Ngọc Đoài 2. Đỗ Trung Kiên 3. Tô Văn Tới 4. Phạm Khắc Dương 5. Lường Văn Huy
2. ❖ Khái niệm: Protein là hợp chất hữu cơ cao phân tử được hình thành từ các phân tử L–α – axit amin, các axit amin này liên kết peptit. I . CẤU TẠO PHÂN TỬ PROTEIN 1. Thành phần nguyên tố của protein. - Tất cả các đều chứa các nguyên tố C, O, H, N, một số còn có một hàm lượng nhỏ S. Tỉ lệ các nguyên tố này trong phân tủ protein như sau : C từ 50- 55 %; O từ 21- 24% ; N từ 15- 18% ; H từ 6,5- 7,3% ; S từ 0- 0,24% - Ngoài các nguyên tố trên , một số protein còn chứa một lượng rất ít các nguyên tố khác nhau như P, Fe,Zn, Cu, Mn, Ca
3. 2. Đơn vị cấu tạo cơ sở của protein là axit amin. Thủy phân hoàn toàn phân tử protein, chủ yếu nhận được các L-α- axit amin. Trong phân tử các axit amin này, nguyên tử C ở vị trí α so với nhóm cacboxyl kết hợp với nhóm amin, nguyên tử H và gốc R. Gốc R được gọi là mạch bên. Công cấu tạo chung của các axit amin này như sau. + NH2 NH 3 - H C COOH H C COO R R Như vậy về mặt cấu tạo các axit amin của protein chỉ khác nhau ở mạch bên (nhóm R) Mặc dù protein rất đa dạng nhưng phần lớn chúng cấu tạo từ 20 L- α- axit amin và 2 amit tương ứng. Dựa vào đặc tính của mạch bên (nhóm R), người ta phân các axit amin thành các nhóm chính. Theo cách này các axit amin thường gặp trong phân tử protein được chia thành 6 nhóm chính như sau:
4. 1) Các axit amin trung tính dạng mạch không vòng 2) Các hidoroxyl axit amin mạch không vòng 3) Các axit amin chứa lưu huỳnh mạch không vòng 4) Các axit amin axit và amit của chúng 5) Các axit amin kiềm 6) Iminoaxit - Ngoài ra còn có các axit amin thơm, dị vòng thơm,các axit amin cần thiết (axit amin không thay thế)
5. - Các axit amin trung tính dạng mạch không vòng + nhóm này gồm 5 axit amin là : glixin, valin, alanin, loxin, izoloxin. Các axit amin này đều có một nhóm amin và một nhóm cacboxyl. - Các hidoroxyl axit amin mạch không vòng + Có 2 axit amin thuộc nhóm này là : xerin và treonin. Chúng giống với nhóm trên ở chỗ chỉ có một nhóm amin và một nhóm cacboxil và cũng là một mạch thẳng nhưng có chứa một nhóm – OH . - Các axit amin chứa lưu huỳnh mạch không vòng + Nhóm này gồm hai axit amin là xisterin và metionin. Khi oxi hóa hai nhóm – SH của 2 phân tử xistein tạo thành xistin có chứa cầu (-S-S-) - Các axit amin axit và amit của chúng + Gồm axit asparaginic và axit glutamic.
6. - Các axit amin kiềm: Gồm acginin và lizin tích điện dương còn histidin chứa nhóm imidazol có tính baz yếu ở pH >7. - Iminoaxit : Cũng có mạch bên là hidrocacbua nhưng khác với tất cả các axit amin khác ở chỗ nhóm amin bậc một ở cacbon alpha kết hợp với mạch bên, tạo thành vòng pirolidin. Do đó prolin là một iminoaxit chứa nhóm amin bậc 2. 3. Các bậc cấu trúc của phân tử protein a. cấu trúc bậc 1: Các axit amin nối với nhau bởi liên kết peptit hình thành nên chuỗi polypepetide. Đầu mạch polypeptide là nhóm amin của axit amin thứ nhất và cuối mạch là nhóm cacboxyl của axit amin cuối cùng. Cấu trúc bậc một của protein thực chất là trình tự sắp xếp của các axit amin trên chuỗi polypeptide. Cấu trúc bậc một của protein có vai trò tối quan trọng vì trình tự
7. Sự hình thành liên kết peptit
8. các axit amin trên chuỗi polypeptide sẽ thể hiện tương tác giữa các phần trong chuỗi polypeptide, từ đó tạo nên hình dạng lập thể của protein và do đó quyết định tính chất cũng như vai trò của protein. - Phân tử protein ở bậc I chưa có hoạt tính sinh học vì chưa hình thành nên các trung tâm hoạt động. - Phân tử protein ở cấu trúc bậc I chỉ mang tính đặc thù về thành phần axit amin, trật tự các axit amin trong chuỗi. - Sự sai lệch trong trình tự sắp xếp của các axit amin có thể dẫn đến sự biến đổi cấu trúc và tính chất của protein. Trong tế bào protein thường tồn tại ở các bậc cấu trúc không gian. Sau khi chuỗi polypeptid - protein bậc I được tổng hợp tại ribosome, nó rời khỏi ribosome và hình thành cấu trúc không gian (bậc II, III, IV) rồi mới di chuyển đến nơi sử dụng thực hiện chức năng của nó.
9. Cấu trúc bậc 1
10. Vi khuẩn Ecoli
11. b. Cấu trúc bậc hai: Là sự sắp xếp đều đặn các chuỗi polypeptide trong không gian. Chuỗi polypeptide thường không ở dạng thẳng mà xoắn lại tạo nên cấu trúc xoắn. Có nhiều kiểu cấu trúc protein bậc II khác nhau, phổ biến nhất là xoắn α, gấp nếp β, xoắn colagen.Xoắn α và cấu trúc nếp gấp β, được cố định bởi các liên kết hyđro giữa những axit amin ở gần nhau. Cấu trúc bậc 2
12. Cấu trúc xoắn anpha
13. Cấu trúc bậc hai của protein Cấu trúc gấp nếp beta
14. Kiểu xoắn colagen được tìm thấy trong phân tử colagen thường có trong tóc, móng tay, vuốt, mỏ, vảy sừng đơn vị cấu trúc của nó là tropocolagen bao gồm 3 mạch polypeptide bện vào nhau thành một dây cáp siêu xoắn (với mỗi mạch đơn có cấu trúc xoắn anpha. Cấu trúc Colagen
15. c. Cấu trúc bậc ba: Các xoắn α và phiến gấp nếp β có thể cuộn lại với nhau thành từng búi có hình dạng lập thể đặc trưng cho từng loại protein. Cấu trúc không gian này có vai trò quyết định đối với hoạt tính và chức năng của protein. Cấu trúc này lại đặc biệt phụ thuộc vào tính chất của nhóm -R trong các mạch polypeptide Cấu trúc bậc 3
16. Chẳng hạn nhóm -R của cystein có khả năng tạo cầu đisulfur (-S-S-), nhóm -R của prolin cản trở việc hình thành xoắn, từ đó vị trí của chúng sẽ xác định điểm gấp, hay những nhóm -R ưa nước thì nằm phía ngoài phân tử, còn các nhóm kị nước thì chui vào bên trong phân tử Các liên kết yếu hơn như liên kết hyđro hay điện hóa trị có ở giữa các nhóm -R có điện tích trái dấu. Ở cấu trúc bậc III, phân tử protein đã hình thành các trung tâm hoạt động do có điều kiện để tập hợp các axit amin thích hợp lại gần nhau để tạo trung tâm hoạt động.Đã có trung tâm hoạt động nên protein bậc III có hoạt tính sinh học.
17. d. Cấu trúc bậc bốn: Cấu trúc bậc IV chỉ đặc trưng cho những phân tử protein có cấu trúc từ hai hay nhiều chuỗi protein hình cầu, tương tác với nhau sắp xếp trong không gian tạo nên. Mỗi một chuỗi polypeptide đó được gọi là một tiểu đơn vị (subunit), chúng gắn với nhau nhờ các liên kết hydro, lực tương tác Van der Waals giữa các nhóm phân bố trên bề mặt của các tiểu đợn vị để làm bền cấu trúc bậc IV. - Như vậy ta có thể định nghĩa một cách ngắn gọn cấu trúc không gian của protein là hình dạng của phân tử protein được cấu thành do sự sắp xếp trong chuỗi và giữa các chuỗi polypeptide trong không gian. - Trong phân tử protein cấu trúc bậc 4 có các trung tâm hoạt động, có thể là hai hay nhiều trung tâm hoạt động và có hoạt tính sinh học như xúc tác, điều hòa
18. - Một số protein có xu hướng kết hợp lại với nhau thành những phức hợp, thành những đại phân tử, không kéo theo sự biến đổi về hoạt tính sinh học. Rất nhiều trường hợp protein phải tổ hợp lại mới có hoạt tính sinh học. Trong những trường hợp này, cấu trúc bậc bốn là điều kiện để hình thành nên tính năng mới của protein. - Vì cấu trúc bậc IV là những thành phần cấu tạo nên các protein bậc cao.Trong các protein bậc cao thì các cấu trúc bậ IV được gọi là các monomer và khi kết hợp các monomer lại với nhau thì hình thành nên các hoạt tính của protein.
19. Myoglobin Hemoglobin Phân tử protein
20. Cấu trúc bậc 4
21. Sơ đồ các bậc cấu trúc của protein
22. Video Production by of Trungkientb17 Ngocdoaiyb88 Totoihd89 Ahuysl88 Tramkhacduong89