Cấu trúc, chế tổng hợp, chức prôtêin, tính đặc trưng đa dạng prôtêin Cấu trúc prôtêin a) Cấu trúc hoá học: - Là hợp chất hữu gồm nguyên tố C, H, O, N thường có thêm S va` đôi lúc có P - Thuộc loại đại phân tử, phân tử lớn dài 0,1 micromet, phân tử lượng đạt tới 1,5 triệu đ.v.C - Thuộc loại đa phân tử, đơn phân axit amin - Có 20 loại axit amin khác tạo nên prôtêin, axit amin có thành phần: gốc cacbon (R), nhóm amin (-NH2) nhóm cacbôxil (-COOH), chúng khác gốc R Mỗi axit amin có kích thước trung bình 3Å - Trên phân tử axit amin liên kết với liên kết peptit tạo nên chuỗi pôlipeptit Liên kết peptit tạo thành nhóm cacbôxil axit amin liên kết với nhóm amin axit amin giải phóng phân tử nước Mỗi phân tử prôtêin gồm hay nhiều chuỗi pôlipeptit loại hay khác loại - Từ 20 loại axit amin kết hợp với theo cách khác tạo nên vô số loại prôtêin khác (trong thể động vật, thực vật ước tính có khoảng 1014 – 1015 loại prôtêin) Mỗi loại prôtêin đặc trưng số lượng, thành phần trình tự xếp axit amin phân tử Điều giải thích thiên nhiên prôtêin vừa đa dạng, lại vừa mang tính chất đặc thù b) Cấu trúc không gian Prôtêin có bậc cấu trúc - Cấu trúc bậc 1: axit amin liên kết với liên kết peptit, đứng đầu mạch pôlipeptit nhóm amin, cuối mạch nhóm cacboxyl - Cấu trúc bậc 2: có dạng xoắn trái, kiểu chuỗi anpha, chiều cao vòng xoắn 5,4Å với 3,7 axit amin / vòng xoắn chuỗi bêta vòng xoắn lại có 5,1 axit amin Có prôtêin cấu trúc xoắn cuộn xoắn phần pôlipeptit - Cấu trúc bậc 3: Là hình dạng phân tử prôtêin không gian ba chiều, xoắn cấp theo kiểu đặc trưng cho loại prôtêin, tạo thành khối hình cầu - Cấu trúc bậc 4: Là prôtêin gồm nhiều chuỗi pôlipeptit kết hợp với Ví dụ, phân tử hêmôglôbin gồm chuỗi anpha chuỗi bêta, chuỗi chứa nhân hem với nguyên tử Fe Cơ chế tổng hợp prôtêin Gồm giai đoạn: Giai đoạn 1: Tổng hợp ARN để chuyển thông tin di truyền từ gen sang sản phẩm prôtêin (xem phần tổng hợp ARN) Giai đoạn 2: Tổng hợp prôtêin tế bào chất gồm bước + Bước 1: Hoạt hoá axit amin Các axit amin tự có bào chất hoạt hoá nhờ gắn với hợp chất giàu lượng ađenôzintriphôtphat (ATP) tác dụng số loại enzim Sau đó, nhờ loại enzim đặc hiệu khác, axit amin hoạt hoá lại liên kết với tARN tương ứng để tạo nên phức hợp axit amin – tARN (aa – tARN) + Bước 2: Mở đầu chuỗi pôlipeptit có tham gia ribôxôm , ba mở đầu AUG, tARN axit amin mở đầu tiến vào ribôxôm đối mã khớp với mã mở đầu mARN theo NTBS Kết thúc giai đoạn mở đầu + Bước 3: Kéo dài chuỗi pôlipeptit, tARN vận chuyển axit amin thứ tiến vào ribôxôm đối mã khớp với mã mở đầu mARN theo nguyên tắc bổ sung aa1 – tARN tới vị trí bên cạnh, đối