CHƯƠNG III PROTEIN VÀ AMINO ACID TS ĐỖ HIẾU LIÊM ĐẠI CƯƠNG AMINO ACID 2.1 Công thức cấu tạo-Danh pháp 2.2 Đồng phân 2.3 Tính lưỡng tính điểm đẳng điện 2.4 Phân loại amino acid 2.4.1 Phân loại theo giá trị dinh dưỡng 2.4.2 Phân loại theo cấu tạo hoá học PROTEIN 3.1 Cấu trúc 3.2 Các tính chất protein 3.3 Phân loại protein CHROMOPROTEIN-HEMOGLOBIN 1.ĐẠI CƯƠNG Protein - “protos” hợp chất liên quan đến sống sinh vật, có đặc tính: -Nitrogen (N) nguyên tố thường trực, với tỉ lệ 16% -Trọng lượng phân tử lớn (đại phân tử protein) Vai trò sống protein (Chức sinh học) -Sự vận động -Sự đáp nhận kích thích bên ngồi - Bảo vệ thể - Sự sinh trưởng phát dục - Sự di truyền biến dị - Sự biến dưỡng nội trao đổi với môi trường -Cung cấp 10-15% nhu cầu lượng cho thể 2.AMINO ACID 2.1.Công thức cấu tạo - Danh pháp Amino acid đơn vị cấu tạo protein, dẫn xuất acid hữu cơ; đó, nguyên tử hydrogen (H) vị trí carbon α thay nhóm amin (NH2), gọi α-amino acid NH2 H- H2NAcid hữu α Amino acid 2.2 Đồng phân quang học CH2OH CH2OH OH CH2OH NH H-CL.Glyceraldehyde CHO H-CL.α.Serine COOH H2N -C-H COOH D.α.Serine 2.3 Tính lưỡng tính điểm đẳng điện R H3N-C- [H+] Cation COOH 2.4.Danh pháp R R H2N-CH3N-C- [OH-] αZwitterion Amino acid R H2N-C- Anion COOH COO COO A Ala Alanine M Met Methionine B Asx Aparagine or Aspartic A N Asn Asparagine C Cys Cysteine P Pro Proline D Asp Aspartic acid Q Gln Glutamine E Glu Glutamic acid R Arg Arginine F Phe Phenylalanine S Ser Serine G Gly Glycine T Thr Threonine H His Histidine V Val Valine I W Trp Tryptophan K Lys Lysine Y Tyr Tyrosine L Leu Leucine Z Glx Glutamine or Glutamic A Ile Isoleucine 2.5 Phân loại 2.5.1 Phân loại theo giá trị dinh dưỡng: nhóm  Amino acid chủ yếu (Essential amino acid): PHILL MATT V  Amino acid không chủ yếu (Nonessential amino acid) 2.5.2.Phân loại theo chức hoá học gốc R: nhóm 3.PROTEIN 3.1.Cấu trúc protein 3.1.1.Liên kết peptide (CO-NH) OH OH Alanine Liên kết peptid H Serine H2 O AlanylSerine Cách biểu diễn peptide Cách gọi tên peptide: số lượng amino acid danh pháp 3.1.2 Cấu trúc bậc Ý nghĩa: Cấu trúc mặt phẳng - Carbon α Hiện tượng hỗ biến dạng keton dạng enol Gốc R tự do, tạo cấu trúc không gian phức tạp (bậc 2, 4) Trình tự xếp cấu tử amino acid tính di truyền Tính đa chủng loại protein 3.1.3 Cấu trúc bậc II o Cấu trúc khơng gian 2D o Hình thành liên kết hydrogen (O từ CO H từ NH khoảng cách 2,79 ± 0,12 A0) o Dạng α-Helix β sheet o Ý nghĩa: Thụ thể (receptor) bề mặt tế bào, domain cấu trúc 3.1.4 Cấu trúc bậc III o Cấu trúc khơng gian 3D: Hình khối, lập phương, ellip o Hình thành liên kết - Liên kết disulfide - Liên kết hydrogen - Liên kết tĩnh điện - Liên kết kị nước - Lực Val derwaal o Ý nghĩa: Trạng thái keo -Sự sa lắng biến tính o Monomer (Subunit) 3.1.5.Cấu trúc bậc IV Cấu trúc không gian 3D đơn vị monomer liên kết liên kết không bền - Liên kết hydrogen - Liên kết tĩnh điện - Liên kết kị nước Enzyme- cấu trúc bậc - chức xúc tác phản ứng sinh hoá học 3.2 Các đặc tính protein •Trọng lượng phân tử •Tính lưỡng tính điểm đẳng điện: protein (+) protein (-) •Trạng thái keo •Tính di truyền sinh vật 3.3 Phân loại protein 3.3.1 Protein đơn giản - Protein huyết thanh: Albumin Globulin - Histone, Protamine, Albuminoid (scleroprotein) 3.3.2 Protein phức tạp Phosphoprotein: Protein + hợp chất hữu có P Glycoprotein: Protein + Glucid Lipoprotein: Protein + lipid Nucleoprotein: Protein + nucleic acid Chromoprotein: Protein + nhóm chất hữu có màu 4.HEMOGLOBIN (Huyết sắc tố) 4.1.Công thức cấu tạo Hb (MW = 64.500): Heme + Globin •Cấu tạo nhân heme * Nhân vịng Porphyrin gồm vòng pyrrol liên kết với dây methyl, gắn gốc hoá học: - gốc methyl (-CH3) vị trí 1, 3, 5, - gốc vinyl (-CH=CH2) vị trí 2, - gốc propionic acid (-CH2-CH2-COOH) vị trí 6, * Nitrogen đỉnh pyrrol liên kết với Fe2+, liên kết phối trí liên kết cộng hố trị • Cấu tạo globin - chuỗi polypeptid: chuỗi α (141 AA) chuỗi β (146 AA) Fe2+ nhân heme liên kết phối trí với N (vịng imidazol) cấu tử histidine chuỗi polypeptid phân tử globin Myoglobin (Sắc tố cơ): Heme + polypeptid globin 4.2 Chức sinh học Hemoglobin Vận chuyển trao đổi chất khí O2 CO2 Hệ thống đệm - Hệ thống đệm huyết tương (1) HT đệm Phosphat H3PO4/NaH2PO4 H3PO4/Na2 HPO4 (2) HT đệm Bicarbonate H2CO3/NaHCO3 (3) HT đệm proteinate -Hệ thống đệm hồng cầu HT đệm Hb HHb/BHb ĐỘNG MẠCH PHỔI HHb HHb HCO33HCO- TĨNH MẠCH HCO HOÀN TUẦN - HHb HHb HCO 33 HCO33- HHb HCO - HHb H H H22CO3 H CO3 PHỔI O22 O Hb Hb O22 O H2O CO2 CO2 H2 O H22CO3 H CO3 HbO22HbO + 6H O + (ATP) C6H12O6 + O2 6CO2 n HbO22HbO TĨNH HbO2- PHỔI MẠCH HbO2- CO2 Hb Hb Hb HHb H HHb MƠ BÀO HCO33HCO - ĐỘNG MẠCH TUẦN HỒN HbO - HbO - HbO HbO 22 22 ... (scleroprotein) 3.3.2 Protein phức tạp Phosphoprotein: Protein + hợp chất hữu có P Glycoprotein: Protein + Glucid Lipoprotein: Protein + lipid Nucleoprotein: Protein + nucleic acid Chromoprotein: Protein. .. nhóm  Amino acid chủ yếu (Essential amino acid) : PHILL MATT V  Amino acid không chủ yếu (Nonessential amino acid) 2.5.2.Phân loại theo chức hoá học gốc R: nhóm 3 .PROTEIN 3.1.Cấu trúc protein. .. thể 2 .AMINO ACID 2.1.Công thức cấu tạo - Danh pháp Amino acid đơn vị cấu tạo protein, dẫn xuất acid hữu cơ; đó, nguyên tử hydrogen (H) vị trí carbon α thay nhóm amin (NH2), gọi α -amino acid NH2