HÓA HỌC ACID AMIN-PROTEIN MỤC TIÊU BÀI HỌC „ „ „ „ „ Viết công thức 20 acid amin thường gặp phân tử protein Trình bày tính chất acid amin: tính tích điện, tính chất vật lý hoá học Nêu tên số peptid có chức sinh học Trình bày liên kết bậc cấu trúc protein Trình bày tính chất protein: khuếch tán, tích điện, hoà tan kết tủa, biến tính PROTEIN LÀ GÌ? „ „ Protein đại phân tử polymer phân tử acid amin (monomer) nối với liên kết peptid Trình tự acid amin gen đònh Protein có nhiều chức thể vai trò: cấu trúc, xúc tác, vận chuyển, vận động, dinh dưỡng dự trữ, bảo vệ, điều hòa … hoạt động thể PROTID „ Acid amin (D-amino acid) „ Peptid „ Protein PROTID ACID AMIN – Cấu trúc „ Acid amin * nhóm amin (-NH2) * nhóm carboxyl (-COOH) gắn vào carbon D Gốc R * chuỗi bên (-R) ACID AMIN – Cấu trúc D-Amino acid ACID AMIN – Cấu trúc „ „ „ Trong thiên nhiên có khoảng 300 AA Trong protein/sinh vật có 20 AA (đó D-amino acid) Một số AA D-amino acid: E-alanin, J-aminobutyric acid… ACID AMIN – Đồng phân „ Trừ glycin, tất AA khác có carbon bất đối (Carbon D nằm vò trí trung tâm bất đối ) ACID AMIN – Đồng phân Trong protein chứa L- D -amino acid ACID AMIN – Phân loại Dựa vào chuỗi bên (-R) „ Không phân cực „ Phân cực không tích điện „ Phân cực tích điện ACID AMIN – Phân loại AA không phân cực – hydrophobic – water fearing ACID AMIN – Phân loại AA không phân cực – hydrophobic – water fearing ACID AMIN – Phân loại AA phân cực – không tích điện (chuỗi bên chứa nhóm phân cực khó ion hóa) ACID AMIN – Phân loại AA phân cực – không tích điện (chuỗi bên chứa nhóm phân cực khó ion hóa) ACID AMIN – Phân loại AA phân cực tích điện âm pH thể (chuỗi bên chứa nhóm carboxyl) ACID AMIN – Phân loại AA phân cực, tích điện dương pH thể (chuỗi bên chứa nhóm amin) ACID AMIN – Phân loại Một số AA đặc biệt q Hydroxylysine, hydroxyproline - collagen q Ȗ-Carboxyglutamate - prothrombin q 3-Monoiodotyrosine, 3,5-diiodotyrosine, T3, T4 hormon giáp trạng tiền chất q Citrullin, ornithin - sinh tổng hợp ure ACID AMIN – Phân loại Vai trò AA chuỗi polypeptid ¾ AA kỵ nước không tương tác môi trường nước, chiếm phần lớn bề mặt phía phân tử protein Loại không bò ion hóa, không tạo LK hydro ¾ AA ưa nước tương tác với môi trường nước, tạo LK hydro với nước chiếm tỉ lệ lớn bề mặt protein, hay có mặt trung tâm hoạt động enzym ACID AMIN – Điện tích Ở pH trung tính, AA dạng lưỡng cực ACID AMIN – Tính chất Dipolar (zwitterion) PROTEIN-xoắn D PROTEIN- xoắn D PROTEIN- Lá gấp E ¾ Chuỗi polypeptid trải có hình zigzag ¾ Chuỗi polypeptid kế bên chiều: song song ¾ Chuỗi polypeptid kế bên khác chiều: đối song ¾ Cơ cấu bền liên kết hydro chuỗi peptid bậc I xa PROTEIN- Lá gấp E Ĉ͑LVRQJ PROTEIN- Lá gấp E Song song PROTEIN- Lá gấp E $Yj%ÿ͑LVRQJ%Yj&VRQJVRQJ PROTEIN- Lá gấp E PROTEIN-Cấu trúc bậc khác ¾ Cấu trúùc uốn E: cho phép xoҳn D vàø láù gấp E sắép xếp EDE side-by-side (prolin vàø glycin) PROTEIN-Cấu trúc bậc khác ¾ Xoắn collagen chứa nhiềàu glycin, prolin vàø hydroxyprolin tạo dạïng ba sợi gҳn với nhờ LK hydro PROTEIN-cấu trúc bậc Cấu trúc không gian chiều chuỗi PP Có đặc điểm: ™ Có cấu trúc bậc giống hay khác ™ Cuộn lại tạo thành khối đặc ™ LK disulfid đóng vai trò quan trọng trì cấu trúc PROTEIN-cấu trúc bậc PROTEIN-cấu trúc bậc ¾Có từ chuỗi polypeptid bậc trở lên, tạo thành protein oligomer Từng chuỗi PP gọi protomer, monomer, (bán, tiểu) đơn vò ¾Các chuỗi PP liên kết với qua lực không đồng hóa trò: liên kết H liên kết tónh điện ¾MW hầu hết protein bậc >50.000 Da PROTEIN-cấu trúc bậc Hemoglobin (Hb) gồm tiểu đơn vò: chuỗi D, chuỗi E PROTEIN ¾ Chỉ thay đổi AA phân tử protein dẫn tới thay đổi hoạt tính hay chức protein ¾ Thí dụ: Thiếu máu hồng cầu liềm (Sickle cell anemia) HbA: X-X-X-X-X-Glu (chuỗi E) HbS: X-X-X-X-X-Val (chuỗi E) làm thay đổi hình dạng hồng cầu từ hình dóa thành hình liềm, giảm tính đàn hồi tăng khả vỡ hồng cầu PROTEIN HC hình liềm PROTEIN-Tính chất Lý tính ¾Protein/nước tạo dd keo (1[...]... ™Collagen: thủy phân tạo gelatin; MW 350.000 PROTEIN: Phân loại 9 Protein tạp (protein thuần + nhóm ngoại) ™ Nucleoprotein ™ Cromoprotein ™ Lipoprotein ™ Glycoprotein PROTEIN- Liên kết Liên kết peptid ¾ Bản chất là LK amid (LK peptid hơi ngắn hơn LK đơn khác) ¾ Tính chất LK đôi một phần, hạn chế quay quanh LK peptid, nên 4 nguyên tử –CO-NH- nằm trên cùng một mặt phẳng PROTEIN- Liên kết peptid ¾ LK peptid không... có 3,6 AA ¾ Protein nhiều xoắn D (Hb, Mb) ¾ Protein ít xoắn D (Chymotrypsin) PROTEIN- xoắn D PROTEIN- xoắn D PROTEIN- Lá gấp E ¾ Chuỗi polypeptid trải ra có hình zigzag ¾ Chuỗi polypeptid kế bên cùng chiều: song song ¾ Chuỗi polypeptid kế bên khác chiều: đối song ¾ Cơ cấu bền là do liên kết hydro giữa các chuỗi peptid bậc I xa nhau PROTEIN- Lá gấp E Ĉ͑LVRQJ PROTEIN- Lá gấp E Song song PROTEIN- Lá gấp... (muối loãng) ¾ Dựa vào hình dạng: Protein sợi (collagen, elastin…); Protein cầu (enzym, alb, myoglobin) ¾ Dựa vào chức năng: Cấu trúc, vận chuyển, xúùc táùc… ¾ Dựa vào tính chất vật lý: phân biệt các protein gần nhau LP (chylomicron, VLDL, LDL, HDL) PROTEIN: Phân loại PROTEIN: Phân loại Protein huyết thanh: Albumin, globulin (D1,D2,E,J) ¾ Dựa vào tính chất hóa học : 9 Protein thuần: chỉ chứa các AA ™Albumin:... (Lys, Arg), còn gọi là LK muối Glu COONH3+ Lys PROTEIN- Tương tác kò nước giữa các R ¾ Tương tác giữa các gốc không phân cực bên trong protein (liên kết Van der WAAls): yếu, không là liên kết thực sự; quan trọng trong duy trì cấu trúc protein alanin R R valin PROTEIN- Lực Van de Waals ¾ Là lực tương tác giữa các nguyên tử, phân tử ™ khoảng cách ngắn ™ cực kỳ yếu PROTEIN- cấu trúc ¾ Vào những năm 1950, Linus... quan trọng trong duy trì cấu trúc này PROTEIN- cấu trúc bậc 3 PROTEIN- cấu trúc bậc 4 ¾Có từ 2 chuỗi polypeptid bậc 3 trở lên, tạo thành protein oligomer Từng chuỗi PP được gọi là protomer, monomer, dưới (bán, tiểu) đơn vò ¾Các chuỗi PP liên kết với nhau qua các lực không đồng hóa trò: liên kết H và liên kết tónh điện ¾MW của hầu hết các protein bậc 4 >50.000 Da PROTEIN- cấu trúc bậc 4 Hemoglobin (Hb)... duy trì cấu trúc bậc III ¾ Khi muốn phân tích protein phải phá vỡ LK này cystein cystein S cystein S S S cystein PROTEIN- Liên kết Hydro ¾ Là lực hút tónh điện giữa H thừa điện tích (+) và O (hay N, Cl…) thừa điện tích (-) trên cùng chuỗi hay các chuỗi khác nhau Trong protein, số lượng LK hydro lớn Quan trọng trong hình thành và duy trì cấu trúc bậc II 0xy H PROTEIN- Liên kết ion ¾ Là lực hút tónh điện... Song song PROTEIN- Lá gấp E $Yj%ÿ͑LVRQJ%Yj&VRQJVRQJ PROTEIN- Lá gấp E PROTEIN- Cấu trúc bậc 2 khác ¾ Cấu trúùc uốn E: cho phép xoҳn D vàø láù gấp E sắép xếp EDE side-by-side (prolin vàø glycin) PROTEIN- Cấu trúc bậc 2 khác ¾ Xoắn collagen chứa nhiềàu glycin, prolin vàø hydroxyprolin tạo dạïng ba sợi gҳn với nhau nhờ LK hydro PROTEIN- cấu trúc bậc 3 Cấu trúc không gian 3 chiều trong 1 chuỗi... peptid không quay ¾ Liên kết ) (-N-CD) (Phi) và \ (-CO-CD -) (Psi) quay tự do PROTEIN- Liên kết peptid ¾ Chuỗi polypeptid được coi là có nhiều mặt phẳng, có 2 góc quay giữa mỗi mặt phẳng PROTEIN- Liên kết peptid Vì ảnh hưởng không gian, Phi và Psi quay hạn chế œ tạo cấu hình Trans > Cis œ tạïo cấu trúùc khôâng gian protein PROTEIN-Liên kết disulfid ¾ LK đồng hóa trò giữa 2 cystein trên 1 chuỗi hay 2... đường (natri glutamat: vò ngọt kiểu đạm) Tính chất vật lý ¾ Các acid amin không hấp thu ánh sáng nhìn thấy được (không màu), và (trừ acid amin thơm Phe, Tyr, His và Trp) hấp thụ ánh sáng ở vùng tia hồng ngoại ¾ Chỉ Phe, Tyr, His và Trp hấp thụ ở vùng UV ¾ Đo nồng độ AA tốt nhất ở 280 nm Tính chất vật lý ¾Phổ hấp thụ cӫa vài acid amin Tính chất hoá học PHẢN ỨNG DO NHÓM D-NH2 VÀ D-COOH PHẢN ỨNG CỦA GỐC...ACID AMIN – Điện tích R-COOH o R-COO- + H+ R-NH3+ o R-NH2 + H+ Theo quan niệm Bronsted thì AA chứa ít nhất 2 nhóm acid phân ly yếu œ AA là acid yếu có thể phân ly nhiều lần ACID AMIN – Điện tích ACID AMIN – Tính chất „ Dạng ion hóa của AA thay đổi tùy theo pH môi trường o thay đổi [C] của các dạng ion ... Acid amin (D-amino acid) „ Peptid „ Protein PROTID ACID AMIN – Cấu trúc „ Acid amin * nhóm amin (-NH2) * nhóm carboxyl (-COOH) gắn vào carbon D Gốc R * chuỗi bên (-R) ACID AMIN – Cấu trúc D-Amino... ™Collagen: thủy phân tạo gelatin; MW 350.000 PROTEIN: Phân loại Protein tạp (protein + nhóm ngoại) ™ Nucleoprotein ™ Cromoprotein ™ Lipoprotein ™ Glycoprotein PROTEIN- Liên kết Liên kết peptid ¾ Bản... D-Amino acid ACID AMIN – Cấu trúc „ „ „ Trong thiên nhiên có khoảng 300 AA Trong protein/ sinh vật có 20 AA (đó D-amino acid) Một số AA D-amino acid: E-alanin, J-aminobutyric acid… ACID AMIN – Đồng