Tài liệu Trả lời câu hỏi bài tập chương 3 pdf

Trả lời câu hỏi
1. Ngoài cấu hình L và D aminoacid còn có cấu hình cấu hình (+) và
(-)? Chằng hạn L(-) Alanine, L(+)-Cysteine?
2. Pro có vai trò đặc biệt trong cấu trúc polypeptide, tại sao?
3. Vì sao có sách cho rằng không phải 20 aa mà có 21 aa, có sách
22 aa?
Các dạng amino acid không
thường gặp
Dạng gốc Dạng bất thường
1 Proline 4- hydroxylproline
2 Lysine 5-hydroxylysine
3 6-N-Methyllysine
4 Desmosine (x 4 Lysine)
5 Glutamate
α-carboxyglutamate
6 Cysteine Selenocystein (thế S
bằng Se) Sec (U)
aa thứ 21 có trong
eukaryote
6 Pyrrolysine Selenocystein (thế S
bằng Se) Pyl (O)
aa thứ 22 có trong tự
nhiên
7 - Ornithine
8 - Citruline
Selenocysteine
Sec (U)
Pyrrolysine
Pyl (O)
1
2

3
4
6
5
N6-​{[(2R,​3R)-​3-​methyl-​3,​4-​dihydro-​2H-​pyrrol-​2-​yl]​
carbonyl}-​L-​lysine​
1
2
α
Cách gọi tên một số dạng aa không thông
thường
Aminoacid gốc 3 chữ 1 chữ
Asp hoặc Asn
Asx B
Glu hoặc Gln
Glx Z
Leu hoặc Ile
Xle J
Các aa đặc biệt
khác
Xaa X
Cấu hình D hay L chưa nói lên tính chất quang học của chất
L- Alanine
D- Alanine
Trang giấy
Cấu hình S (-) và R(+) của Amino acid?
•
R​hay​S​là​cấu​hình​lập​thể​tuyết​đối​của​một​chất​có​đồng​phân​lập​thể
•
Tại​

α
C​hay​là​C2,​các​nhóm​chức​mang​đặc​tính​phân​cực/không​phân​cực​
quay​và​sắp​xếp​dồn​về​phía​theo​chiều​kim​đồng​hồ​gọi​là​dạng​R=​hay​(+)​hay​
ngược​kim​đồng​hồ​-dạng​S​hay​(-)
•
Đặc​tính​vùng​phân​cực​quay​xung​quanh​
α
C​có​liên​quan​đến​hoạt​tính​quang​
học
•
Hầu​hết​các​aa​là​dạng​S,​trừ​Cys​là​dang​R​còn​Gly​không​có​cấu​hình​đồng​
phân​lập​thể​​
Proline
?
Là aminoacid dạng
vòng- imino​acid
Thiếu 1 Hydro tại –N
so với các aa khác
Đặc tính của protein
1. Cấu trúc (chủ yếu tạo bởi α hex và β sheet như sợi collagen, keratin,
fibrin…)
2. Gắn kết (bind) với ligand có thể là
–
Ion kim loại (Mg2+, Cu2+, Fe3+…),
–
hợp chất (oxygen, glucose, ATP, biotin, phenolics,…)
–
protein (kháng nguyên/kháng thể, protein vận chuyển protein
3. Tương tác với ligand- Xúc tác phản ứng (enzym)
Các dạng protein thường gặp

1. Protein cấu trúc: keratin lông mao lông vũ, collagen, elastin
trong tế bào đàn hồi như da,
2. Protein vận động : bắp cơ, tiên mao (myosin)
3. Enzym
4. Protein vận chuyển: hemoglobin-oxygen, cytochomes vận
chuyển điện tử trên màng,
5. Protein dự trữ: dự trữ aminoacid như albumin, casein
6. Hocmon điều hóa các quá trình chuyển hóá, ví dụ: insulin, oxytocin,
somatotrophin
7. Kháng thể nhận biết bắt kháng nguyên để tế bào bạch cầu tiêu hủy
Bài-1
L- citrulline
Cấu hình L
Hãy cho biết cấu trúc của citrulline được chiết từ dưa hấu như hình dưới là D-
amino acid hay L-amino acid? Giải thích
Bài-2
Đương lượng NaOH phản ứng hết với acid
Đo pH bằng pH kế
100ml dung dịch
glycine 0.1M ở pH
1.72 được chuẩn độ
với dung dịch NaOH
2M. Kết quả theo dõi
pH được cho bởi đồ
thị dưới. Những điểm
quan trọng trong quá
trình định phân được
ký hiệu từ I đến V
Bài-2
Trung tính

Nhận H
+
Dạng bazo
Cho H
+
Dạng acid
Chuẩn độ: thêm
NaOH vào dunf
dịch acid, pH của
hỗn hợp tăng lên
Bài-2
Đo pH bằng pH kế
1.Glycine tồn tại ở trạng thái
ưu thế là +H3N-CH2-
COOH?
NH2​-R​+​H+​

​NH3+-R
Như​vậy​tại​thời​điểm​(I),​khi​
chưa​có​sự​hiện​diện​của​
OH-,​trạng​thái​ưu​thế​của​
glycine​là​+H3N-CH2-
COOH
2. Điện tích trung bình của
glycine là +1/2?
Ở​thời​điểm​ban​đầu​(I),​điện​
tích​trung​bình​của​glycine​
là​+1,​khi​thêm​OH-​vào​tới​
điểm​thứ​(II)-pKa1​điểm​
cân​bằng​đầu​tiên,​có​2​

trạng​thái​tồn​tại​với​lượng​
mole​cân​bằng​với​nhau​là​
+H3N-CH2-COOH​(chất​
cho​proton)​và​+H3N-CH2-
COO-​(trung​tính).​So​với​
lúc​ban​đầu​(I),​tổng​số​
phân​tử​tích​điện​+1​đã​
giảm​đi​một​nửa,​vì​vậy​
điện​tích​trung​bình​đạt​
+1/2​tại​thời​điểm​(II)
pKa
acid
-1
0
+1
pKa
bazo
c. Một nửa số nhóm amino đã bị ion hóa
•
Tại​điểm​cân​bằng​thứ​2​(K2),​tồn​tại​2​trạng​thái​của​các​phân​tử​glycine​là​+H3N-CH2-COOH​và​H2N-CH2-COOH​với​lượng​mol​
cân​bằng,​vì​vậy​tại​điểm​(III),​một​nửa​số​nhóm​amino​đã​bị​ion​hóa:​​​+H3N-CH2-COO-​+​OH-​

​H2N-CH2-COOH
d. Giá trị pH cân bằng với pKa của nhóm carboxyl
•
pH​=​pKa​khi​trạng​thái​chuẩn​độ​đạt​điểm​giữa​(mid​point),​tức​là​nổng​độ​mol​COO-​và​COOH​cân​bằng​với​nhau.​Do​đó​pH​cân​
bằng​với​pKa​của​nhóm​carboxyl​tại​điểm​(II
e. Giá trị pH cân bằng với pKa của nhóm amino đã được proton hóa
•
pH​=​pKa​khi​trạng​thái​chuẩn​độ​đạt​điểm​giữa​(mid​point),​tức​là​nổng​độ​mol​NH3+​và​NH2​cân​bằng​với​nhau

•
Do​đó​pH​cân​bằng​với​pKa​của​nhóm​amin​tại​điểm​(IV)-​điểm​cân​bằng​của​NH3+​và​NH2
f- Glycine đạt khả năng đệm tối đa
•
Khả​năng​đệm​phụ​thuộc​vào​khả​năng​chống​lại​thay​đổi​pH​dung​dịch​khi​thêm​vào​OH-​hay​H+.​Theo​lý​thuyết​tại​điểm​giữa​
(mid​point)​của​vùng​đệm-​tức​điểm​cân​bằng​giữa​nồng​độ​chất​cho​proton​và​chất​nhận​proton,​khả​năng​đệm​đạt​tối​đa,​pH​
dung​dịch​rất​ít​thay​đổi​khi​thêm​H+​hoặc​OH ​Vì​thế​khả​năng​đệm​tối​đa​là​vùng​II​và​IV.
g- Độ tích điện trung bình của glycine bằng 0

​điểm​III
h- Nhóm carboxyl được trung hòa hoàn tòan (điểm cân bằng đầu tiên)
•
COOH​được​chuyển​hoàn​toàn​thành​COO-​nhờ​vào​sự​thêm​dần​dần​OH-,​điểm​III​
i- Glycine hoàn toàn được trung hòa (điểm cân bằng thứ 2)
•
Điểm​trung​hòa​hoàn​toàn​glycine​là​điểm​mà​các​nhóm​NH3+​và​COOH​được​chuyển​hoàn​toàn​thành​NH2​và​COO-​bởi​sự​
thêm​vào​dần​dần​các​ion​OH ​Vì​thế​là​điểm​V​
j- Trạng thái tồn tại chiếm ưu thế là +H3N-CH2-COO-
•
Trạng​thái​này​chiếm​ưu​thế,​tức​là​tổng​các​điện​tích​của​glycine​bằng​0.​Điểm​III​là​điểm​cần​tìm
k- Độ tích điện trung bình của glycine là -1
•
khi​toàn​bộ​các​phân​tử​glycine​tồn​tại​ở​trạng​thái​H2N-CH2-COO-​thì​độ​tích​điện​trung​bình​của​glycince​là​-1.​Điểm​V​là​điểm​
cần​tìm
l- Glycine đang tồn tại ở dạng hỗn hợp 50:50 của 2 trạng thái +H3N-CH2-COOH và +H3N-CH2-COO-
m- Giá trị pH ở điểm đẳng điện
n- Kết thúc chuẩn độ
o- Những vùng pH không thích hợp cho vai trò làm dung dịch đệm
Bài-3
a- Phân tử isoleucine có bao nhiêu tâm bất đối xứng?

C​bất​đối​xứng​(chiral​center)​là​C​nối​với​4​nhóm​thế​khác​
nhau​(p.17).​Vậy​phân​tử​isoleucine​nảy​có​2​tâm​đối​
xứng
b- Phân tử isoleucine có bao nhiêu đồng phân quang học?
Số đồng phân quang học của 1 phân tử là 2
n
với n: số tâm
bất đối xứng
Vậy phân tử isoleucine có 2
2
=4 đồng phân quang học
c- Hãy vẽ tất cả các đồng phân quang học của isoleucine
1
2
3
3 3
2
2
L, 3S
Bài-4
Điểm đẳng điện của Histone. Histone là các protein được tìm thấy trong
nhân tế bào eukaryote, liên kết chặt chẽ với phân tử DNA mang nhiều
nhóm phosphate. Giá trị pI của histone rất cao, khoảng 10,8. Vậy, nhóm
amino acid nào phải hiện diện với lượng lớn trong phân tử histone?
Bằng cách nào, những nhóm này tạo nên sự gắn kết chặt chẽ giữa
histone và DNA?
Histon​liên​kết​chặt​chẽ​với​phân​tử​DNA​có​mang​nhiều​nhóm​phosphate​
tích​điện​âm,​như​vậy​chứng​tỏ​rằng​histon​có​chứa​các​amino​acid​tích​điện​
dương.​Thêm​vào​đó,​pI​của​histon​rất​cao​(10,8)​chứng​tỏ​khả​năng​giải​
phóng​proton​của​các​amino​acid​​trong​histon​lớn​.​

Kết​hợp​2​dữ​kiện​trên​cho​thấy,​các​nhóm​amino​acid​hiện​diện​số​lượng​lớn​
trong​histon​thuộc​nhóm​amino​acid​tích​điện​dương,​bao​gồm​histidine,​
arginine,​lysine
Bài-5
Một lượng lớn các protein tự nhiên đều giàu liên kết disulfide và các đặc tính cơ học
của nó (sức căng, độ nhớt, độ cứng…) có liên quan với mức độ có mặt của liên kết
này. Ví dụ đặc tính kết dính và đàn hồi của khối bột lúa mì nhão là nhờ glutenin, một
protein trong lúa mì rất giàu liên kết disulfide. Tương tự, sự cứng và dai tự nhiên của
các mai rùa nhờ có được nhiều liên kết disulfide trong cấu trúc α-keratin của nó.
a- Cơ sở phân tử nào giải thích cho mối liên hệ giữa thành phần liên kết
disulfide với các đặc tính cơ học của protein?
b- Hầu hết protein hình cầu bị biến tính và mất hoạt tính khi gia nhiệt ở
65
0
C. Tuy nhiên, các protein này nếu có nhiều liên kết disulfide thì sẽ cần nhiệt độ
cao hơn và thời gian lâu hơn để biến tính chúng. Một trong những protein đó là tác
nhân ức chế trypsin tuyến tụy ở bò (BPTI) với 58 amino acid mỗi mạch đơn và có 3
liên kết disulfide. Khi làm lạnh dung dịch BPTI đã đem biến tính thì thấy hoạt tính của
nó được phục hồi lại. Giải thích cơ sở phân tử của thuộc tính trên ở BPTI?
Bài-5
a- Hầu hết các protein có tương tác yếu là không cộng hóa trị,
làm bền cấu trúc bậc 3 và 4 của phân tử protein. Tuy nhiên, một số
protein lại có thêm các cầu nối disulfit-S-S-, cầu nối cộng hóa trị, do đó
có liên kết bền (khó bẻ gãy) hơn các tương tác không cộng hóa trị. Cầu
S-S các liên kết chéo giữa các phân tử protein với nhau, gây nên tính
đặc quánh, lực cơ học và tính cứng. Vì thế các protein có mang nhiều
cầu nối disulfit sẽ có những đặc tính cứng, chắc hơn…so với các
protein khác
b- Trong điều kiện bình thường, protein ở trạng thái gấp cuộn
vốn có của nó nhờ các tương tác yếu (chủ yếu là liên kết hydrogen). Khi

có tác động của nhiệt độ, các liên kết yếu này bị đứt gãy từng phần và
khi các liên kết này bị cắt hết, protein sẽ bị duỗi ra, gây biến tính
protein.
Tuy nhiên, khi trong phân tử protein có các cầu nối disulfit, các cầu nối
này là các liên kết cộng hóa trị bền, giữa lại những liên kết chéo chủ
chốt ảnh hưởng cửa sự tài gấp cuộn. Khi nhiệt gia tăng các liên kết yếu
khác bị phá vỡ còn lại là cầu disulfit, ngăn cản sự duỗi biến tính của
protein trong điều kiện nhiệt độ cao.
Khi làm lạnh các phần tử trong protein lại tạo ra các tương tác yếu, gây
tái gấp cuộn protein theo cầu hình mà các cầu disulfit còn giữ được,
làm hoạt tính trở lại.
Bài-6
Một mẫu oligomeric protein (660 mg) có Mr 132,000 được xử lý với lượng thừa 1-
fluoro-2,4-dinitrobenzene (thuốc thử Sanger) trong điều kiện kiềm yếu cho tới khi phản ứng
kết thúc. Các liên kết peptide sau đó được thủy giải hoàn toàn bởi nhiệt với HCl. Sản
phẩm thủy phân thu được nhận thấy có 5.5 mg hợp chất bên. Dẫn xuất 2,4-Dinitrophenyl ở
nhóm α-amino của amino acid khác không được tìm thấy
1-fluoro-2,4-dinitrobenzene
Valine
Thuốc​thử​Sanger​chỉ​tác​động​lên​amino​acid​đầu​tiên​tại​đầu​N​(Valine)​
của​phân​tử​protein.
Bài-6
a.​Không​có​amino​acid​nào​khác​tạo​ra​dẫn​xuất​2,4​dinitrophenyl​(DNP-valine)​

​
Như​vậy,​số​mol​DNP-valine​hình​thành​từ​thủy​giải​1​mol​protein​sẽ​bằng​với​số​
lượng​đầu​N​hay​tương​đương​với​số​lượng​các​chuỗi​polypeptide
Valine
b. Tính lượng chuỗi polypeptide có trong thành phần protein này?
Có bao nhiêu mole DNP phản ứng với mole của protein

Thuốc thử DNP: 5.5 mg, M=283g vậy số mmole = 5.5/283
Protein: 660mg, M=13200, vậy số mmole = 660/132000
Ty lệ mole DNP sinh ra và số mol protein ban đầu = (5.5/283)/(660/132000)=4:1
Vậy 1 mol protein hình thành nên 4 mol dẫn xuất, tương đương với 4 amino acid ở 4
chuỗi polypeptide được giải phóng. Vì vậy phân tử oligomeric protein này có 4 chuỗi
polypeptide.
- aa-aa-aa…COO-
Đầu N
Chuôĩ protein