cấu tạo protein

PROTEIN
Nhóm 7
1. Hà Ngọc Đoài
2. Đỗ Trung Kiên
3. Tô Văn Tới
4. Phạm Khắc Dương
5. Lường Văn Huy

Khái niệm: Protein là hợp chất hữu cơ cao phân tử
được hình thành từ các phân tử L–α – axit amin,
các axit amin này liên kết pept.
I . CẤU TẠO PHÂN TỬ PROTEIN
1. Thành phần nguyên tố của protein.
- Tất cả các đều chứa các nguyên tố C, O, H, N, một
số còn có một hàm lượng nhỏ S. Tỉ lệ các nguyên
tố này trong phân tủ protein như sau : C từ 50- 55
%; O từ 21- 24% ; N từ 15- 18% ; H từ 6,5- 7,3% ;
S từ 0- 0,24%
- Ngoài các nguyên tố trên , một số protein còn chứa
một lượng rất ít các nguyên tố khác nhau như P,
Fe,Zn, Cu, Mn, Ca…………
2. Đơn vị cấu tạo cơ sở của protein là axit amin.
Thủy phân hoàn toàn phân tử protein, chủ yếu nhận được các
L-α- axit amin. Trong phân tử các axit amin này, nguyên tử C ở
vị trí α so với nhóm cacboxyl kết hợp với nhóm amin, nguyên
tử H và gốc R. Gốc R được gọi là mạch bên. Công cấu tạo
chung của các axit amin này như sau.
NH2 NH
+
3
H C COOH H C

COO
-

R R
Như vậy về mặt cấu tạo các axit amin của protein chỉ khác
nhau ở mạch bên (nhóm R)
Mặc dù protein rất đa dạng nhưng phần lớn chúng cấu tạo từ 20
L- α- axit amin và 2 amit tương ứng. Dựa vào đặc tính của
mạch bên (nhóm R), người ta phân các axit amin thành các
nhóm chính. Theo cách này các axit amin thường gặp trong
phân tử protein được chia thành 6 nhóm chính như sau:
1) Các axit amin trung tính dạng mạch không
vòng
2) Các hidoroxyl axit amin mạch không vòng
3) Các axit amin chứa lưu huỳnh mạch không
vòng
4) Các axit amin axit và amit của chúng
5) Các axit amin kiềm
6) Iminoaxit
- Ngoài ra còn có các axit amin thơm, dị vòng
thơm,các axit amin cần thiết (axit amin
không thay thế) …
-
Các axit amin trung tính dạng mạch không vòng
+ nhóm này gồm 5 axit amin là : glixin, valin, alanin,
loxin, izoloxin. Các axit amin này đều có một nhóm
amin và một nhóm cacboxyl.
-
Các hidoroxyl axit amin mạch không vòng
+ Có 2 axit amin thuộc nhóm này là : xerin và treonin.

Chúng giống với nhóm trên ở chỗ chỉ có một nhóm
amin và một nhóm cacboxil và cũng là một mạch
thẳng nhưng có chứa một nhóm – OH .
-
Các axit amin chứa lưu huỳnh mạch không vòng
+ Nhóm này gồm hai axit amin là xisterin và metionin.
Khi oxi hóa hai nhóm – SH của 2 phân tử xistein tạo
thành xistin có chứa cầu (-S-S-)
-
Các axit amin axit và amit của chúng
+ Gồm axit asparaginic và axit glutamic.
- Các axit amin kiềm: Gồm acginin và lizin tích điện dương
còn histidin chứa nhóm imidazol có tính baz yếu ở pH >7.
- Iminoaxit : Cũng có mạch bên là hidrocacbua nhưng khác
với tất cả các axit amin khác ở chỗ nhóm amin bậc một ở
cacbon alpha kết hợp với mạch bên, tạo thành vòng pirolidin.
Do đó prolin là một iminoaxit chứa nhóm amin bậc 2.
3. Các bậc cấu trúc của phân tử protein
a. cấu trúc bậc 1: Các axit amin nối với nhau bởi liên kết
peptit hình thành nên chuỗi polypepetide. Đầu mạch
polypeptide là nhóm amin của axit amin thứ nhất và cuối
mạch là nhóm cacboxyl của axit amin cuối cùng. Cấu trúc bậc
một của protein thực chất là trình tự sắp xếp của các axit amin
trên chuỗi polypeptide. Cấu trúc bậc một của protein có vai trò
tối quan trọng vì trình tự
Sự hình thành liên kết peptit
các axit amin trên chuỗi polypeptide sẽ thể hiện tương tác giữa
các phần trong chuỗi polypeptide, từ đó tạo nên hình dạng lập
thể của protein và do đó quyết định tính chất cũng như vai trò
của protein.

- Phân tử protein ở bậc I chưa có hoạt tính sinh học vì chưa
hình thành nên các trung tâm hoạt động.
- Phân tử protein ở cấu trúc bậc I chỉ mang tính đặc thù về
thành phần axit amin, trật tự các axit amin trong chuỗi.
- Sự sai lệch trong trình tự sắp xếp của các axit amin có thể
dẫn đến sự biến đổi cấu trúc và tính chất của protein.
Trong tế bào protein thường tồn tại ở các bậc cấu trúc không
gian. Sau khi chuỗi polypeptid - protein bậc I được tổng hợp
tại ribosome, nó rời khỏi ribosome và hình thành cấu trúc
không gian (bậc II, III, IV) rồi mới di chuyển đến nơi sử dụng
thực hiện chức năng của nó.
Cấu trúc bậc 1
Vi khuẩn Ecoli
b. Cấu trúc bậc hai: Là sự sắp xếp đều đặn các chuỗi
polypeptide trong không gian. Chuỗi polypeptide thường không ở
dạng thẳng mà xoắn lại tạo nên cấu trúc xoắn. Có nhiều kiểu cấu
trúc protein bậc II khác nhau, phổ biến nhất là xoắn α, gấp nếp β,
xoắn colagen.Xoắn α và cấu trúc nếp gấp β, được cố định bởi các
liên kết hyđro giữa những axit amin ở gần nhau.
Cấu trúc bậc 2
Cấu trúc xoắn anpha
Cấu trúc gấp nếp beta
Cấu trúc bậc hai của protein
Kiểu xoắn colagen được tìm thấy
trong phân tử colagen thường có
trong tóc, móng tay, vuốt, mỏ, vảy
sừng… đơn vị cấu trúc của nó là
tropocolagen bao gồm 3 mạch
polypeptide bện vào nhau thành
một dây cáp siêu xoắn (với mỗi

mạch đơn có cấu trúc xoắn anpha.
Cấu trúc Colagen
c. Cấu trúc bậc ba: Các xoắn α và phiến gấp nếp β có thể cuộn
lại với nhau thành từng búi có hình dạng lập thể đặc trưng cho
từng loại protein. Cấu trúc không gian này có vai trò quyết định
đối với hoạt tính và chức năng của protein. Cấu trúc này lại đặc
biệt phụ thuộc vào tính chất của nhóm -R trong các mạch
polypeptide
Cấu trúc bậc 3
Chẳng hạn nhóm -R của cystein có khả năng tạo cầu
đisulfur (-S-S-), nhóm -R của prolin cản trở việc
hình thành xoắn, từ đó vị trí của chúng sẽ xác định
điểm gấp, hay những nhóm -R ưa nước thì nằm phía
ngoài phân tử, còn các nhóm kị nước thì chui vào
bên trong phân tử Các liên kết yếu hơn như liên kết
hyđro hay điện hóa trị có ở giữa các nhóm -R có điện
tích trái dấu.
Ở cấu trúc bậc III, phân tử protein đã hình thành các
trung tâm hoạt động do có điều kiện để tập hợp các
axit amin thích hợp lại gần nhau để tạo trung tâm
hoạt động.Đã có trung tâm hoạt động nên protein bậc
III có hoạt tính sinh học.
d. Cấu trúc bậc bốn: Cấu trúc bậc IV chỉ đặc trưng cho những
phân tử protein có cấu trúc từ hai hay nhiều chuỗi protein hình
cầu, tương tác với nhau sắp xếp trong không gian tạo nên. Mỗi
một chuỗi polypeptide đó được gọi là một tiểu đơn vị (subunit),
chúng gắn với nhau nhờ các liên kết hydro, lực tương tác Van
der Waals giữa các nhóm phân bố trên bề mặt của các tiểu đợn
vị để làm bền cấu trúc bậc IV.
- Như vậy ta có thể định nghĩa một cách ngắn gọn cấu trúc

không gian của protein là hình dạng của phân tử protein được
cấu thành do sự sắp xếp trong chuỗi và giữa các chuỗi
polypeptide trong không gian.
- Trong phân tử protein cấu trúc bậc 4 có các trung tâm hoạt
động, có thể là hai hay nhiều trung tâm hoạt động và có hoạt
tính sinh học như xúc tác, điều hòa…
- Một số protein có xu hướng kết hợp lại với nhau
thành những phức hợp, thành những đại phân tử,
không kéo theo sự biến đổi về hoạt tính sinh học.
Rất nhiều trường hợp protein phải tổ hợp lại mới
có hoạt tính sinh học. Trong những trường hợp
này, cấu trúc bậc bốn là điều kiện để hình thành
nên tính năng mới của protein.
- Vì cấu trúc bậc IV là những thành phần cấu tạo
nên các protein bậc cao.Trong các protein bậc cao
thì các cấu trúc bậ IV được gọi là các monomer và
khi kết hợp các monomer lại với nhau thì hình
thành nên các hoạt tính của protein.
Myoglobin Hemoglobin
Phân tử protein
Cấu trúc bậc 4
Sơ đồ
các
bậc
cấu
trúc
của
protei
n
Video

Producon by of Trungkientb17
Ngocdoaiyb88
Totoihd89
Ahuysl88
Tramkhacduong89