PEPTIT VÀ PROTEIN Thứ năm, 30 Tháng 7 2009 07:57 Thầy Trung Hiếu I. PEPTIT: 1. Địng nghĩa, phân loại, danh pháp: a. Định nghĩa: Peptit là loại hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc - amino axit liên kết với nhau bởi các liên kết peptit. Liên kết peptit là liên kết -CO-NH- giữa hai đơn vị α - amino axit. Nhóm -CO-NH- giữa 2 đơn vị - amino axit được gọi là nhóm peptit. b. Phân loại: Tuỳ theo số gốc α - amino axit trong phân tử peptit mà ta có các loại: - dipeptit : là những phân tử peptit có chứa 2 gốc α - amino axit. - tripeptit : là những phân tử peptit có chứa 3 gốc α - amino axit. - tetrapeptit : là những phân tử peptit có chứa 4 gốc α - amino axit. - polipeptit : là những phân tử peptit có chứa nhiều gốc α - amino axit. c. Danh pháp: Tên các gốc axyl bắt đầu từ aminoaxit đầu + tên aminoaxit đuôi - (aminoaxit N) (aminoaxit C) Ví dụ: H 2 N-CH 2 -CO-NH-CH(CH 3 )-COOH : glixylalanin hay Gly-Ala 2. Tính chất hoá học: a. Phản ứng thuỷ phân: Peptit có thể bị thuỷ phân hoàn toàn tạo thành aminoaxit hoặc thuỷ phân từng phần tạo thành các peptit thấp hơn. Chất xúc tác cho phản ứng này có thể là axit hoặc bazơ hoặc nhờ các enzim có tác dụng xúc tác đặc hiệu vào một liên kết peptit nhất địng nào đó. Ví dụ: .HN-CHR-CO-NH-CHR'-CO-NH-CHR"-CO- . + nH 2 O - H 2 N-CHR-COOH + NH 2 -CHR'-COOH + NH 2 -CHR"-COOH + . b. Phản ứng mày biure: - Trong môi trường kiềm, CuSO 4 tác dụng với các peptit có ít nhất hai liên kết peptit sinh ra phức chất có màu tím. - Aminoaxit hoặc dipeptit không cho phản ứng này. 3. Phân tích peptit: - Xác địng aminoaxit đầu: Cho peptit tác dụng với 2,4-đinitroflobenzen sẽ được dẫn xuất 2,4-đinitrophenyl ở đầu N của peptit, sau đó đem thuỷ phân (xúc tác axit) sẽ được dẫn xuất 2,4-đinitrophenyl của axit đầu, dẫn xuất này dễ dàng tách ra và được nhận biết. - Xác địng aminoaxit đuôi : Thuỷ phân peptit nhờ enzim cacboxipeptiđaza sẽ thu được aminoaxit đuôi và peptit ngắn hơn. Tách aminoaxit đó và nhận biết. - Xác địng các aminoaxit có trong mạch peptit : Thuỷ phân hoàn toàn phân tử peptit sẽ thu được tất cả các aminoaxit tạo nên peptit đó. - Xác địng trình tự các aminoaxit trong mạch peptit : Thuỷ phân từng phần mạch peptit sẽ thu được hỗn hợp các peptit dơn giản hơn dễ nhận biết. Tổ hợp các kết quả thực nghiệm trên sẽ suy ra cấu tạo của peptit. II. PROTEIN : 1. Khái niệm, phân loại: a. Khái niệm: Protein là những polipeptit cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn đến vài triệu. b. Phân loại : Có hai loại : - Protein đơn giản: đó là những protein mà khi thuỷ phân hoàn toàn chỉ cho - amino axit. Protein đơn giản lại được phân chia làm 2 nhóm: + Protein hình sợi : Phân tử có dạng sợi dài, không tan trong nước như: keratin của tóc và móng . + Protein hình cầu : Đó là những protein tan trong nước mà phân tử cuộn lại như những khối cầu. Ví dụ : anbumin của lòng trắng trứng . - Protein phức tạp : Là loại protein được tạo thành từ protein đơn giản cộng với thành phần " phi protein" được gọi là nhóm ngoại. Tuỳ theo thành phần của nhóm ngoại, ta phân biệt các protein phức tạp: + Nucleoprotein: Nhóm ngoại là axit nucleic. + Cromoprotein : Nhóm ngoại là hợp chất có màu. + Lipoprotein : Nhóm ngoại là lipit. + Glicoprotein : Nhóm ngoại là gluxit. + Photphoprotein : Nhóm ngoại là axit photphoric 2. Cấu trúc : Phân tử protein được cấu tạo bởi nhiều đơn vị aminoaxit nối với nhau bằng liên kết peptit. Có bốn bậc cấu trúc của phân tử protein : - Cấu trúc bậc I : là trình tự sắp xếp các đơn vị aminoaxit trong mạch polipeptit của protein. - Cấu trúc bậc II : là cấu dạng của mạch polipeptit. - Cấu trúc bậc III : là hình dạng thực của đại phân tử protein trong không gian ba chiều - Cấu trúc bậc IV : đó là khái niệm dành cho những protein gồm hai hay nhiều protein hình cầu kết hợp với nhau bằng nhiều liên kết và tương tác . 3. Tính chất : a. Tính chất đông tụ : - Nhiều protein hình cầu tan được trong nước tạo thành dung dịch keo và đông tụ lại khi đun nóng. - Sự đông tụ và kết tủa protein cũng xảy ra khi cho axit, bazơ và một số muối vào dung dịch protein. b. Tính chất hoá học : - Protein thuỷ phân nhờ xúc tác axit, bazơ hoặc enzim sinh ra các chuỗi peptit và cuối cùng thành các - amino axit. - Protein có phản ứng màu biure với CuSO 4 /NaOH tạo hợp chất phức có màu tím. - CHo HNO 3 đậm đặc vào protein sẽ xuất hiện màu vàng chủ yếu do phản ứng nitro hóa vòng benzene ở các gốc aminoaxit Phe, Tyr . III. KHÁI NIỆM VỀ ENZIM VÀ AXIT NUCLEIC : 1. Enzim: a. Khái niệm- Danh pháp- Phân loại : Enzim là những chất hầu hết có bản chất protein, có khả năng xúc tác cho các quá trình hoá học, đặc biệt trong cơ thể sinh vật. - Tên gọi của enzim : + Xuất phát từ tên của phản ứng mà enzim làm xúc tác hoặc tên của chất chịu tác dụng của enzim hoặc tổ hợp cả 2 tên đó + aza Ví dụ : amilaza là enzim tác dụng lên amylum (tinh bột). + Một số tên không hệ thống : pepsin,tripsin . - Dựa theo loại phản ứng mà người ta chia enzim thành 6 loại : + Hiđrolaza xúc tác cho các phản ứng thuỷ phân + Oxiđo - ređuctaza xúc tác cho các phản ứng oxi hóa khử + Transferaza thực hiện sự chuyển dịch giữa các nhóm khác nhau. + Liaza xúc tác cho các phản ứng tách. + Isomeraza thực hiện sự đồng phân hoá. + Ligaza hay là sintetaza xúc tác cho các phản ứng tổng hợp nhờ năng lượng của ATP. b. Đặc điểm của 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 hoá nhất địng. - Tốc độ phản ứng nhờ xúc tác enzim rất lớn, thường lớn gấp từ 10 9 đến 10 11 lần tốc độ của cùng phản ứng nhờ xúc tác hoá học. 2. Axit nucleic: a. Khái niệm- Phân loại: - Axit nucleic là poli este của axit photphoric và pentozơ ( monosaccarit có 5C); mỗi pentozơ lại liên kết với một bazơ nitơ ( đó là các hợp chất dị vòng chứa nitơ được kí hiệu là A, C, G, T, U). - Axit nucleic là thành phần quan trọng nhất của tế bào và loại polime này có tính axit. Axit nucleic thường tồn tại dưới dạng kết hợp với protein gọi là nucleoprotein. - Có hai loại axit nucleic, kí hiệu là : ADN và ARN + ADN là poliđeoxiribonucleozit monophotphat, có phân tử khối rất lớn. Pentozơ là đeoxiribozơ; bazơ nito là ađenin(A); timin (T); guanin (G); xitozin (X). Có ∑A = ∑G = ∑X. ADN thường tồn tại ở dạng xoắn kép : hai chuỗi polinucleotit đầu đuôi ngược nhau cùng xoắn song song quanh một trục chung và rang buộc lẫn nhau bằng những liên kết hiđro giứa các cặp bazơ nitơ đối diện nhau (A với T; G với X). + ARN là poliribonucleozit với pentozơ là ribozơ còn các bazơ tương tự AND song không có T mà có U. Các loại ARN : ARN thông tin, ARN vận chuyển và ARN riboxom. b. Vai trò của axit nucleic: - Axit nucleic có vai trò quan trọng bậc nhất trong các hoạt động sống của cơ thể, như sự tổng hợp protein, sự chuyển các thông tin di truyền. - AND chứa các thông tin di truyền. Nó là vật liệu di truyền ở cấp độ phân tử. - ARN chủ yếu nằm trong tế bào chất, tham gia vào quá trình giải mã. . tạo của peptit. II. PROTEIN : 1. Khái niệm, phân loại: a. Khái niệm: Protein là những polipeptit cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn đến vài triệu thành dung dịch keo và đông tụ lại khi đun nóng. - Sự đông tụ và kết tủa protein cũng xảy ra khi cho axit, bazơ và một số muối vào dung dịch protein. b. Tính