TIỂU LUẬN: TÌM HIỂU VỀ ACID NUCLEIC, SINH TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI PROTEIN - TIỂU LUẬN HÓA SINH THỰC PHẨM

DANH SÁCH NHÓM 20:
1. TRẦN THỊ HOA PHẤN – 10374821
2. TRẦN THỊ TRÚC HƯƠNG – 10327831
3. TRẦN QUỐC TUẤN –
4. LÊ THỊ THU HÀ – 10324391
5. LÊ THỊ KIỀU HẠNH – 10211381
tại sao lại lấy cơ chế sinh
tổng hợp protein để giải
thích tính di truyền của cơ
thể sống mà không lấy cơ
chế tổng hợp lipit hay
gluxit ?
Thứ nhất: Cấu trúc bậc một của protein phản ánh bản chất của từng
loại protein. Ở đó bản chất của mỗi loại protein được quyết định
bởi số thứ tự sắp xếpcủa từng acid amin, đồng thời được quyết
định bởi số lượng các acid amin có trong protein đó.
Thứ hai: Trong tế bào protein không chỉ tồn tại ở dạng protein
cấu trúc mà phần lớn chúng ở những protein enzyme. Các protein
này đóng vai trò rất quan
trọng trong hướng phản ứng và sản phẩm của phản ứng trong cơ
thể. Các phản ứng hoá học xảy ra trong tế bào đều được enzyme
tham gia.
Thứ ba: Khi xem xét cấu truc của DNA và cấu trúc protein cho thấy
một đoạn DNA ( 1 gen) có một trật tự của các nucleotide rất tương
đồng với các amin acid trong protein.
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ ACID
NUCLEIC
1. Cấu tạo chung:
•
Nucleic acid là hợp chất có phân tử lượng rất

lớn.
•
Acid nucleic khi thuỷ phân hoàn toàn thì phân
thành ba loại hợp chất:
•
Các đường pentose: D-ribose và D-
desoxyribose
•
Các bazơ: purin (adenin, guanin) và pyrimidin
(Cytosin, uracin, thimin)
•
Gốc acid phosphonc (H3PO4)
Đường pentose
Pentose gồm D- ribose và D - desoxynbose. Hai chất này có trong
acid nucleic dưới dạng Puran :
Ribose có trong acid ribonucleic (ARN)
Desoxyribose có trong acid desoxyribonucleic
(ADN)
Các bazơ
. Bazơpynmidin
. Bazơpurin
Nucleosid
Nucleosid là kết quả của sự kết hợp bằng liên kết osid giữa
một bazơ (phần hoặc pyrimidin) và một đường pentose với sự
loại
ra một phân tử nước.Sự liên kết này thông qua mạch glyosid
ở vị trí 9 của phần hoặc vị trí thứ 3 củapyrimidin.
Ví dụ:
Nucleotid
Nucleotid là những este của nucleosid với acid phosphoric.

Nucleotid là đơn vị cơ bản của acid nucleic - nó như các
mắc xích của sợi xích.
•
Nhiều mononucleotid ngưng tụ với nhau thành
polynucleotid (hay là acid nucleic).
•
Trong phân tử acid nucleic, sự este xảy ra ở vị trí 3' hoặc 5'.
Ví dụ:
Bazơ
Adenin
Guanin
Nucleotid trong
ARN
Acid adenilic
Acid guanidilic
Nucleotid trong ADN
Acid desoxyadenilic
Acid desoxyguanidilic
Ký hiệu
A
G
Urasin Acid uridilic Acid desoxyuridilic U
Cytosin
Timin
Acid cytidilic
Acid thimidilic
Acid desoxycytidilic
Acid desoxythimidilic
C
T

•
Sau đây là tên gọi của các nucleotid
•
Cách liên kết của các mononucleotid như sau:
Cơ sở phân loại acid nucleic
Dựa vào sự có mặt của đường ribose và
desoxyribose
mà người ta chia acid nucleic ra làm hai lớp:
- Acid ribonucleic (ARN)
- Acid desoxyribonucleic (ADN)
ARN ADN
- Chủ yếu ở tế bào chất - Chủ yếu ở nhân tế bào
- Trọng lượng phân tử 2 - 3.104 - 6
- Trọng lượng phân tử: 1 - 2.106 8 - cấu
tạo Chuỗi kép
- cấu tạo Chuỗi đơn - Chứa các gốc kiềm
- Chứa các gốc kiềm Adenin (A) Guanin
(G) Cytosin (C) Uracin (U)
- Adenin (A) Guanin (G) Cytosin (C)
Thi min (T)
- Đường: Ribose - Đường Desoxyribose
- Chức năng sinh học: trực tiếp tham gia
quá trình tổng hợp protein
- Chức năng sinh học: mang bản mật mã
di truyền.
•
Thành phần hoá học của ARN và ADN
Acid nucleic là chất trùng hợp của mononucleotid.
Phân tử chứa từ 250 - 350 nucleotid, có loại chứa tới
hàng chục vạn mononucleotid. Các mononucleotid nối với

nhau qua mạch liên kết este giữa hydroxyl của carbon thứ 3
của đường pentose với acid phosphoric của mononuleotid bên cạnh.
Acid desoxyribonucleic (ADN)
. Quy luật bổ sung gốc kiềm (qui luật Chagaff)
Hàm lượng tính theo một của Adenin bằng Thi min và Guanin bằng Cytosin.
-
Từ nhận xét (l) và (2) rút ra:
tổng số gốc kiềm purin bằng tổng số gốc kiềm
pyrimidin.
A + G =T+C
•
Vai trò sinh học của AND
ADN là cơ sở cấu trúc của nhiễm sắc thể mang tính
thông tin di truyền.
•
Mô hình xoắn ADN
•
Theo Crick và Watson thì ADN gồm hai
dây
polynucleotid với cực trái dấu nhau cuộn
xoắn với nhau xung quanh cùng một trục và
tạo thành vòng xoắn đôi.Các bazơ nằm trong
vòng xoắn thành từng cặp: pyrimidin trên một
dây và phần trên dây đối xứng và ngược lại.
Chỉ một số cặp bazơ nhất định
phù hợp: A đi với T; G đi với C (liên
kết hydrogen).
- Mỗi vòng xoắn dài 34 A0 chứa
10 cặp gốc kiềm
- Độ dài một cặp gốc kiềm là 3,4

A0.
- Bán kính vòng xoắn 10A0
- Khoảng cách giữa hai gốc kiềm
đối xứng là 3A0
Acid ribonucleic (ARN)
•
ARN được coi là chất tham gia trực tiếp vào các phản ứng tổng hợp protein.
Loại này thường tập trung ở tế bào chất (chủ yếu ở bào tương)
một số ở nhân. Chúng thường ở dạng chuỗi búi chỉ rối.
. ARN thông tin:
Ký hiệu m - ARN im - messenger - người đưa tin)
Trọng lượng phân tử của loại này từ 0,5 - 1,106, chiếm 3 -
4%
tổng số ARN, chúng được tổng hợp ở nhân tế bào trên
khuôn của phân tử ADN đây là khuôn thứ cấp.
. ARN vận chuyển:
Ký hiệu t - ARN (t - transfer - vận
chuyển)
thường ở trạng thái hoà tan trong tế bào, chiếm khoảng 15% tổng số ARN
. ARN ribosom: Ký hiệu r .ARN
Trọng lượng phân tử loại này rất cao 1 - 2 triệu, chiếm trên 80% tổng số
ARN.
Một ribosom là một hạt nucleoproteid mà phần acid nucleic là ARN.
Đường kính của ribosom khoảng 200A0.
CHƯƠNG II: QUÁ TRÌNH SINH TỔNG HỢP VÀ
PHÂN GIẢI PROTEIN
I.Tìm hiểu chung về protein:
II.1.1. Cấu trúc của prôtêin
a) Cấu trúc hoá học:
- Là hợp chất hữu cơ gồm C, H, O, N thường có thêm S va` P.

- phân tử lượng có thể đạt tới 1,5 triệu đ.v.C.
- Thuộc loại đa phân tử, đơn phân là các axit amin.
- Có hơn 20 loại axit amin khác nhau tạo nên các prôtêin.
- Trên phân tử các axit amin liên kết với nhau bằng các liên
kết peptit tạo nên chuỗi pôlipeptit.
- Từ 20 loại axit amin kết hợp với nhau theo những cách khác nhau
tạo nên vô số loại prôtêin khác nhau
b) Cấu trúc không gian:
Prôtêin có 4 bậc cấu trúc cơ bản
- Cấu trúc bậc 1: do các axit amin liên kết với nhau bằng liên kết peptit
- Cấu trúc bậc 2: có dạng xoắn trái, kiểu chuỗi anpha
- Cấu trúc bậc 3: Là hình dạng của phân tử prôtêin trong không
gian ba chiều, do xoắn cấp 2 cuốn theo kiểu đặc trưng
cho mỗi loại prôtêin, tạo thành những khối hình cầu.
-
Cấu trúc bậc 4: Là những prôtêin gồm 2 hoặc nhiều chuỗi
pôlipeptit kết hợp với nhau
II.1.2. Vai trò của protein trong cơ thể
- Protein có vai trò kiến tạo vì là thành phần kiến tạo tế
bào,
cấu trúc của enzim, hoocmon, kháng thể, vitamin.
Là nguồn nguyên liệu cấu tạo chính của hệ cơ.
- Protein có chức năng xúc tác, điều hòa trao đổi chất.
Protein cung cấp năng lượng cho cơ thể, 1g protein khi
bị oxy hóa cung cấp 4,1 KCal
- Protein có thể chuyển hóa thành gluxit và lipit.
II.1.3. Chuyển hóa protein trong cơ thể
II.1.3.1. Tổng hợp protein trong cơ thể
Sản phẩm tiêu hóa của protein là các axit amin, được hấp thụ
vào máu đến gan. Ở gan, một phần axit amin được giữ lại và được

tổng hợp thành protein của huyết tương như albumin, globulin và
fribrinogen. Phần lớn các axit amin được chuyển tới tế bào để tổng
hợp các protein đặc trưng như hemoglobin, các hoocmon của tuyến
nội tiết, protein của các mô cơ, của các kháng thể và các enzim…
Trong 20 axit amin có 10 axit amin thiết yếu là lơxin, izolơxin,
valin, metionin, treonin, phenylalanin, histidin, acginin, lizin và
tryptophan cơ thể không tự tổng hợp được phải lấy từ thức ăn. Khi cơ
thể thiếu một hoặc một số axit amin thiết yếu thì quá trình tổng hợp
protein bị rối loạn.
II.1.3.2. Sự phân giải protein trong cơ thể
Protein được phân giải ở gan, tế bào và mô thành các axit amin.
Tất cả các axit amin ở tế bào và mô sẽ được chuyển tới gan để tiếp tục
phân giải thành NH3 đi vào chu trình ornithin để tạo thành ure, axit
uric và creatin. Phần còn lại là axit xetonic có thể biến đổi thành
glucoza và glycogen, hoặc oxy hóa để tạo thành CO2, H2O và giải
phóng năng lượng. Axit xetonic cũng có thể kết hợp với NH2 để tạo
thành các axit amin mới.
II.1.3.3. Điều hòa chuyển hóa protein
- Điều hòa theo cơ chế thần kinh:
Trung khu điều hòa nằm ở vùng dưới đồi thị. Khi trung khu này bị
tổn thương, quá trình phân giải protein tăng lên.
- Điều hòa theo cơ chế thể dịch: được thực hiện thông qua một số
hoocmon
II.1.4. Tính đặc trưng và tính đa dạng của prôtêin
- Prôtêin đặc trưng bởi số lượng thành phần, trình tự phân bố các
axit amin trong từng chuỗi pôlipeptit. Vì vậy, từ 20 loại axit amin
đã tạo nên 1014 – 1015 loại prôtêin rất đặc trưng va` đa dạng cho
mỗi loài sinh vật.
- Đặc trưng bởi số lượng, thành phần, trình tự phân bố các chuỗi
polipeptit trong mỗi phân tử prôtêin.

- Đặc trưng bởi các kiểu cấu trúc không gian của các loại prôtêin
để thực hiện các chức năng sinh học.
II.2. Sinh tổng hợp Protein:
II.2.2. Tổng hợp chuỗi polypeptide tại ribosome
II.2.2.1. Giai đoạn họat hóa amino acid
Để tham gia vào quá trình tổng hợp protein các amino acid phải
được họat hóa và gắn vào RNAt. Quá trình này xảy ra hai phản ứng,
được xúc tác bởi enzyme aminoacyl-adenylat-synthetase
[AMP ~ amino acid] E + P-P
Trong phản ứng thứ nhất này amino acid kết hợp với ATP tạo ra
amino acid-AMP và giải phóng pyrophosphat (P-P). Aminoacid-AMP
không ở trạng thái tự do mà gắn với enzyme tạo phức linh động
•
RNAt mang amino acid sẽ di chuyển đến ribosome để thực hiện
quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide ở đó.
II.2. Sinh tổng hợp Protein:
II.2.1.2. Các enzyme
Tham gia xúc tác quá trình tổng hợp protein, có nhiều loại enzyme
- Aminoacyl-adenilat-synthetase là enzyme xúc tác quá trình họat
hóa amino acid, phản ứng gắn amino acid vào RNAt.
- Transpeptidase: xúc tác phản ứng tạo liên kết peptide để nối các
amino acid lại thành chuỗi polypeptide và chuyển dịch chuỗi
polypeptide trong ribosome từ vị trí P sang vị trí A.
- Translocase: là enzyme xúc tác quá trình di chuyển của ribosome
trên RNAm.
Ngoài các enzyme chính này còn có enzyme cắt amino acid mở đầu
ra khỏi chuỗi polypeptide, enzyme xúc tác sự tạo các cấu trúc không
gian của protein …
II.2.1.3. Năng lượng
Quá trình tổng hợp protein cần năng lượng. Năng lượng cung cấp

cho quá trình này là ATP và GTP.
- ATP cung cấp năng lượng cho giai đoạn họat hóa amino acid.
- GTP cung cấp năng lượng cho giai đoạn tổng hợp chuỗi
polypeptide ở ribosome.
II.2. Sinh tổng hợp Protein:
II.2.1.4. Nguyên liệu
Nguyên liệu để tổng hợp protein là các amino acid.
Trong số các amino acid có loại amino acid mở đầu là methionine
ở Eucariote và formyl methionine ở Procariote.
II.2.1.5. Ribosome
Ribosome là nơi tiến hành tổng hợp chuỗi polypeptide. Thành
phần ribosome gồm protein và RNAr. Cấu trúc ribosome gồm 2 tiểu
thể: tiểu thể lớn và tiểu thể bé. Trong ribosome có 2 vùng họat động:
vùng A là nơi tiếp nhận các amino acid mới còn vùng P là nơi tạo
nên chuỗi polypeptide. Ở tiểu thể bé chứa một loại RNAr, trên phân
tử RNAr này có 1 đoạn có thành phần các nucleotide tương ứng bổ
sung với đoạn không mã hóa trên RNAm. Nhờ đó khi bắt đầu quá
trình tổng hợp, RNAm đến gắn vào ribosome và đặt đúng bộ ba mở
đầu của nó vào vị trí P nhờ sự liên kết giữa đoạn không mã hóa trên
RNAm với đoạn bổ sung trên RNAr.
II.2. Sinh tổng hợp Protein:
II.2.1. Các thành phần tham gia tổng hợp protein
II.2.1.1. Nucleic acid
Tham gia vào quá trình tổng hợp protein có các loại nucleic acid
với các chức năng khác nhau
- DNA: mang thông tin về cấu trúc phân tử protein theo dạng
mã hóa. Mỗi protein được mã hóa trên 1 đoạn DNA, đó là gen.
- RNAm: làm nhiệm vụ truyền thông tin về cấu trúc phân tử
protein từ gen sang chuỗi polypeptide.
- RNAt: làm nhiệm vụ vận chuyển các amino acid từ các vùng

trong tế bào đến ribosome để tiến hành tổng hợp chuỗi polypeptide
tại đó. Đồng thời nhận biết vị trí bộ ba mã hóa amino acid trên
RNAm để đặt amino acid vào đúng vị trí của nó trên chuỗi
polypeptide.
- RNAr: cùng với protein, RNAr cấu tạo nên ribosome, nơi thực
hiện quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide.