Tiểu luận Cấu trúc và vai trò của protein

Bài Tiểu luận:Cấu trúc và vai trò của protein Giảng viên: Ths. Phạm Thế Chính Nhóm 3 1, Hoàng Thị Thu Hằng 2, Lưu Đức Anh 3, Nông Tiến Mười 4, Nguyễn Thị Hồng Luyên Protein (Protit hay Đạm) Protein ( Đạm) là một trong những thành phần quan trọng nhất của động vật và thực vật. Tất cả các enzyme, hầu hết các hoóc môn, một phần lớn hệ thống miễn dịch của chúng ta, tất cả các cơ và rất nhiều các mô khác của cơ thể được tạo nên bởi protein. Protein là những đại phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà các đơn phân là axít amin. Chúng kết hợp với nhau thành một mạch dài nhờ các liên kết peptide (gọi là chuỗi polypeptide). Các chuỗi này có thể xoắn cuộn hoặc gấp theo nhiều cách để tạo thành các bậc cấu trúc không gian khác nhau của protein. A- CẤU TRÚC CỦA PROTEIN CẤU TRÚC CỦA PROTEIN Axit amin - đơn phân tạo nên protein Cấu trúc hóa học của protein Cấu trúc không gian của Protein I.Axit amin - đơn phân tạo nên protein Protein là một hợp chất đại phân tử được tạo thành từ rất nhiều các đơn phân là các axit amin Axit amin được cấu tạo bởi ba thành phần : nhóm amin (-NH2), nhóm cacboxyl (-COOH), nguyên tử cacbon trung tâm đính với 1 nguyên tử hyđro và nhóm biến đổi R quyết định tính chất của axit amin. II- Cấu trúc hóa học của protein -Là hợp chất hữu cơ gồm 4 nguyên tố cơ bản C, H, O, N, thêm S và đôi lúc có P. -Thuộc loại đại phân tử, phân tử lớn nhất dài 0,1 micromet, phân tử lượng có thể đạt tới 1,5 triệu đvC. -Thuộc loại đa phân tử, đơn phân là các axit amin. -Có hơn 20 loại axit amin khác nhau tạo nên các prôtêin, mỗi axit amin có 3 thành phần: gốc cacbon (R), nhóm amin (-NH2) và nhóm carboxyl (-COOH), chúng khác nhau bởi gốc R. Mỗi axit amin có kích thước trung bình 3Å . Trên phân tử các axit amin liên kết với nhau bằng các liên kết peptit tạo nên chuỗi pôlipeptit Từ 20 loại axit amin kết hợp với nhau theo những cách khác nhau tạo nên vô số loại prôtêin khác nhau (trong các cơ thể động vật, thực vật ước tính có khoảng 1014 – 1015 loại prôtêin). Mỗi loại prôtêin đặc trưng bởi số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các axit amin trong phân tử III- Cấu trúc không gian của Protein Do cách liên kết giữa các acid amine để tạo thành chuỗi polipeptide, trong mạch dài polipeptide luôn lặp lại các đoạn –CO-NH-CH- liên kết peptide có một phần của liên kết đôi, có thể hình thành dạnh enol  Protein có 4 bậc cấu trúc a. Cấu trúc bậc 1 Tính chất của Protein (còn gọi là Protit hay Đạm) được quyết định bởi chuỗi axit amin của nó, và chuỗi này đựợc biết đến như cấu trúc bậc một của protein. Cấu trúc bậc một của protein thực chất là trình tự sắp xếp của các axit amin trên chuỗi polypeptide. Vai trò : tạo nên hình dạng lập thể của protein và do đó quyết định tính chất cũng như vai trò của protein b. , Cấu trúc bậc hai Phụ thuộc vào bản chất và trình tự xắp xếp của các axit amin trong chuỗi, những phần khác nhau của phân tử hình thành nên cấu trúc bậc hai , như cấu trúc xoắn alpha(‘cuộn') hay cấu trúc nếp gấp beta (phẳng). Hình 1 : Ví dụ của cấu trúc nếp gấp beta Cấu trúc α (α helix): Cấu trúc này tự quay quanh nó mỗi vòng có chiều cao là 5.4 A0có chiều cao là 5.4 A Hình 2 : Ví dụ cấu trúc xoắn alpha. A: mô hình giản lược, B: mô hình phân tử, C: nhìn từ đỉnh, D: mô hình không gian. c. Cấu trúc bậc ba Sự gấp cuộn hơn nữa và tổ chức lại bên trong phẩn tử hình thành nên cấu trúc bậc cao hơn hay là 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 này lại đặc biệt phụ thuộc vào tính chất của nhóm -R trong các mạch polypeptide Các liên kết yếu hơn như liên kết hydro hay điện hóa trị có ở giữa các nhóm -R có điện tích trái dấu. d. Cấu trúc bậc bốn. Mặt ngoài của protein cũng có thể tương tác với các phân tử khác, và cả các protein khác. Tương tác protein-protein, ví dụ giữa các dưới đơn vị (sub-units) của enzyme, hay các protein cấu trúc chuỗi, hình thành nên mức độ tổ chức cao nhất, gọi là cấu trúc bậc bốn. Khi protein có nhiều chuỗi polypeptide phối hợp với nhau thì tạo nên cấu trúc bậc bốn của protein. Các chuỗi polypeptide liên kết với nhau nhờ các liên kết yếu như liên kết hyđro. Tóm tắt -Protein được hình thành từ hàng chục đến hàng trăm các gốc acid amine. -Liên kết peptide –CO-NH- là liên kết chủ yếu. Ngoài ra trong phân tử còn có các liên kết khác như liên kết disunfide (S-S), liên kết hydro, ester Cấu trúc của protein: -Cấu trúc bậc I: +Thành phần và trình tự sắp xếp của các acid amin trong mạch polypeptide gọi là cấu trúc bậc I của protein. +Liên kết trong cấu trúc bậc I là liên kết peptide giữa các acid amin. -Cấu trúc bậc II: +Các gốc acid amin có khả năng quay tự do quanh nối liên kết của Cα, mạch polypeptide có khả năng hình thành cấu trúc xoán gọi là xoắn α. +Pauling và Corsy(1955) : cho rằng mỗi vòng xoắn chứa 3,6 acide amin. -Cấu trúc bậc III: +xoắn α lại tự xoắn cuộn gập trong không gian tạo thành dạng hình cầu hay slípoit-cấu trúc bậc 3. +Hình thành do các liên kết thứ cấp giữa các gốc trong mạch polypeptide , liên kết S-S, liên kết vaderwalls, liên kết ester,liên kết tĩnh điện,… -Cấu trúc bậc IV: + Cấu trúc tổ hợp của 2 hay nhiều tiểu đơn vị (polypeptide) cấu trúc bậc 3 tạo thành. +Hình thành và ổn định nhờ các lực tương tác các nhóm bên phân bố trên bề mặt các tiểu đơn vị, liên kết hydro, liên kết kị nước hoặc các loại liên kết mạnh hơn như liên kết ester, liên kết disfide,…   B- VAI TRÒ CỦA PROTEIN B- VAI TRÒ CỦA PROTEIN VAI TRÒ CỦA PROTEIN Hình thành, duy trì và thay thế các tế bào trong cơ thể . Là tham gia vào thành phần cơ bắp, máu, bạch huyết, hocmôn, men, kháng thể, các tuyến bài tiết và nội tiết Cần thiết cho chuyển hóa bình thường các chất dinh dưỡng khác, đb là các vitamin và chất khoáng. Là nguồn năng lượng cho cơ thể Kích thích sự thèm ăn và vì thế nó giữ vai trò chính tiếp nhận các chế độ ăn khác nhau. II- Chức năng của các loại protein Protein có cấu trúc đa dạng, chia thành nhiều loại. Cấu trúc của protein ở mỗi bộ phận cơ thể khác nhau là khác nhau, do đó chúng cũng có các chức năng khác nhau. Dưới đây là chức năng chính của một số loại: PROTEIN Protein Enzyme Protein cấu trúc Protein dự trữ Protein Hormone Protein vận chuyển Protein vận động Protein thụ quan Vận chuyển các chất Tham gia vào cn vận động của tế bào và cơ thể Cảm nhận, đáp ứng các kích thích của MT Dự trữ chất dinh dưỡng Collagen và Elastin Enzyme thủy phân trong dạ dày Hormone Insulin và Glucagon Huyết sắc tố Hemoglobin Actini, Myosin chất trung gian TK Albumin lòng trắng trứng C- TÀI LIỆU THAM KHẢO. Ths. Phạm Thế Chính, “Bài giảng chuyên đề hóa học các hợp chất thiên nhiên”, 2008. GS. TSKH. Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng, “Hóa sinh học”, NXBGD, 2001.