Sinh học tế bào ( phần 12 ) Cấu tạo nucleotide - đơn phân của Axit Nucleic Axit nuclêic là đại phân tử, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các nuclêôtit. Có 4 loại nuclêôtit : A (Ađênin), T (Timin), G (Guanin), X (Xitôzin). Thành phần nucleotide Nucleotide có 3 nhóm thành phần: - H3PO4. - Bazơ nitơ. - Đường pentose. Có 2 loại nucleotide: ribo nucleotide và dezoxi - ribo nucleotide. Thành phần của 2 loại nucleotide có phần giống nhau và cũng có phần khác nhau: Thành phần Ribo nucleotide Dezexi - ribo nucleotide H3PO4 H3PO4 H3PO4 Pentose Ribose Dezoxi ribose Bazơ N A, G, C, U A, G, C, T Các loại bazơ nitơ : Bazơ bé - Pyrimidine Các loại bazơ lớn - Purin Cấu tạo nucleotide Từ 3 nhóm thành phần trên liên kết với nhau tạo ra nucleotide. Từ đường pentose liên kết với bazơ nitơ tạo nên nucleozid - liên kết nỗi giữa C1 của pentose với N3 (nếu là bazơ pirimidin) hay với N9 (nếu là bazơ nitơ purin) là liên kết glucozid (N - C) và loại đi 1 phân tử H 2 O. Từ nucleozide, nhóm OH của C5 của pentose liên kết ester với H 3 PO 4 tạo nên nucleotide. Có 2 nhóm nucleotide: ribonucleotide và dezoxiribo nucleotide. Mỗi nhóm có 4 loại nucleotide chính và nhiều nucleotide hiếm (nucleotide chính biến đổi thành) Bazơ nitơ Ribo nucleotide Dezoxiribo nucleotide A Adenozin.5' - mono P Dezoxi adenozin5' - mono P G Guanozin 5' - mono P Dezoxi guanozin 5' - mono P C Cytidin 5' - mono P Dezoxi cytidin 5' - mono P T Dezoxi timidin 5' - mono P U Uridin 5' - mono P Từ các nucleotide mono P có thể liên kết thêm 1 H 3 PO 4 tạo ra nucleotide - Di P hay liên kết thêm với 2 H 3 PO 4 tạo nên nucleotide - Tri P. nucleotide - Tri P là nhóm nucleotide có vai trò rất quan trọng trong cơ thể, đặc biệt là ATP. Trong cấu tạo của nucleotide - Tri P có 2 liên kết giàu năng lượng - gọi là liên kết cao năng tạo ra ở 2 nguyên tử P ngoài cùng. Ngoài các nucleotide thường trên, trong phân tử acid nucleic, đặc biệt trong ARN còn có nhiều nucleotide hiếm do các nucleotide thường biến đổi bằng nhiều cách: - Biến đổi bazơ nitơ (metyl hoá hay tio hoá ). - Biến đổi pentose (metyl hoá). - Thay đổi cấu trúc bazơ N. - Thay đổi kiểu cấu trúc nucleotide. Vai trò protein Protein là chất hữu cơ có vai trò đặc biệt trong cơ thể sống. Protein gắn liền với sự sống, tồn tại cùng sự tồn tại của sự sống. Có thể tóm tắt các chức năng chủ yếu của protein như sau: - Protein là thành phần chủ yếu cấu tạo nên tế bào, đặc biệt là cấu trúc nên màng tế bào. - Protein - enzyme là chất xúc tác sinh học, xúc tác các phản ứng hoá sinh xảy ra trong tế bào nên có vai trò quyết định quá trình trao đổi chất-năng lượng của cơ thể. - Protein của nguyên sinh chất có vai trò điều tiết các hoạt động sống xảy ra trong cơ thể. Nó quyết định các tính chất của nguyên sinh chất. - Nhiều loại protein có chức năng vận chuyển như hemoglobin vận chuyển O 2 trong máu, các chất làm nhiệm vụ vận chuyển qua màng - Protein trong cơ có vai trò vận động. - Nhiều loại protein là các loại kháng thể được tạo ra trong cơ thể đề kháng lại các kháng nguyên gây bệnh giúp cho cơ thể miễn dịch với bệnh tật. - Một số protein là hoocmon như insulin có vai trò quan trọng trong điều tiết hoạt động sinh lý của cơ thể (như insulin điều chỉnh lượng glucose trong máu ổn định ở 1%). Ngoài ra, tùy cơ thể mà protein còn một số vai trò đặc trưng khác. Tính chất protein Tính chất lưỡng tính. Do thành phần protein là các phân tử acid amin, mà acid amin là chất lưỡng tính nên protein cũng là phân tử lưỡng tính. Ngoài ra, do trong thành phần Aa của protein có 2 nhóm: - Các Aa acid: trong cấu tạo có 2 nhóm COOH, trong đó 1 nhóm dùng để tạo liên kết peptid còn một nhóm hình thành ion COO - Các Aa kiềm: trong cấu trúc có 2 nhóm NH 2 , trong đó một nhóm tạo liên kết peptid còn một nhóm hình thành NH3+. Như vậy, phân tử protein vừa có khả năng phân ly như 1 acid tạo COO- vừa có khả năng phân ly như một chất kiềm tạo NH 3 + nên mang tính lưỡng tính. Sự phân ly của protein phụ thuộc pH môi trường. Nếu protein tích điện thì các phân tử nước sẽ liên kết chung quanh phân tử, bởi liên kết ion tạo nên lớp màng bao bọc bảo vệ cho protein. Ở điểm đẳng điện, do protein trung hoà về điện nên không có màng nước bao bọc, các phân tử bị kết vón vào nhau gây hiện tượng kết tủa. * Kết tủa và biến tính. Khi dung dịch protein có pH bằng điểm đẳng điện, lớp màng nước không được tạo thành sẽ làm cho các phân tử protein không tích điện kết vón lại với nhau. Hoặc do một tác nhân nào đó làm mất màng nước như nhiệt độ cao, acid đặc các phân tử protein không được bảo vệ bởi màng nước cũng bị kết vón lại - đó chính là sự kết tủa của protein. Có nhiều tác nhân gây nên hiện tượng kết tủa của phân tử protein như pH, các muối vô cơ, các acid hữu cơ, acid vô cơ, nhiệt độ Sự kết tủa có thể thuận nghịch, có thể không thuận nghịch. Sự kết tủa thuận nghịch là sự kết tủa mà khi không còn tác nhân gây kết tủa nữa thì protein lại trở lại trạng thái hoà tan bình thường. Kết tủa không thuận nghịch là dạng kết tủa mà khi không còn tác nhân gây kết tủa, phân tử protein vẫn không hoà tan trở lại. Ví dụ protein kết tủa do muối (NH 4 ) 2 SO 4 khi không còn tác nhân muối thì protein trở lại trạng thái hoà tan. Còn khi kết tủa bởi nhiệt độ cao thì dù có làm nguội dung dịch protein trở lại, protein cũng không hoà tan được. Khi phân tử protein bị kết tủa, cấu trúc không gian của phân tử bị thay đổi do các liên kết hyđro, các liên kết ion, liên kết kỵ nước bị ảnh hưởng. Mạch polypeptid bị tháo gỡ để hình thành các vùng cuộn thưa ngẫu nhiên. Cấu trúc không gian bị phá vỡ, tâm hoạt động bị biến dạng không còn hoạt động bình thường hay mất khả năng hoạt động Kết quả là tính chất của protein bị biến đổi - đó là sự biến tính của protein. Sự biến tính cũng có khả năng thuận nghịch và bất thuận nghịch liên quan đến sự kết tủa thuận nghịch và bất thuận nghịch. Các phân tử enzyme khi biến tính không còn khả năng xúc tác. Các protein chức năng không còn hoạt tính để thực hiện chức năng. . Sinh học tế bào ( phần 12 ) Cấu tạo nucleotide - đơn phân của Axit Nucleic Axit nuclêic là đại phân tử, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các nuclêôtit nuclêôtit : A (Ađênin), T (Timin), G (Guanin), X (Xitôzin). Thành phần nucleotide Nucleotide có 3 nhóm thành phần: - H3PO4. - Bazơ nitơ. - Đường pentose. Có 2 loại nucleotide: ribo nucleotide. tồn tại của sự sống. Có thể tóm tắt các chức năng chủ yếu của protein như sau: - Protein là thành phần chủ yếu cấu tạo nên tế bào, đặc biệt là cấu trúc nên màng tế bào. - Protein - enzyme