Cấu trúc và chức năng của protein

Ngoài ADN và ARN thì prôtêin cũng là một đại phân tử sinh học được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, mà các đơn phân của prôtêin là các axit amin (aa). Prôtêin có cấu trúc và chức năng cụ thể như sau:
1. Cấu trúc prôtêin:

a.      Cấu trúc hóa học prôtêin:

- Khôí lượng 1 phân tử của một aa bằng 110đvC
- Mỗi aa gồm 3 thành phần:
+ Nhóm cacbôxy - COOH
+ Nhóm amin- NH2
+ Gốc hữu cơ R (gồm 20 loại khác nhau) => có 20 loại aa khác nhau.
- Công thức tổng quát của 1 aa

Hình 1: Cấu tạo của axit amin

- Các aa liên kết với nhau bằng liên kết peptit (nhóm amin của aa này liên kết với nhóm cacbôxin của aa tiếp theo và giải phóng 1 phân tử nước) tạo thành chuỗi pôlipeptit. Mỗi phân tử prôtêin gồm 1 hay nhiều chuỗi pôlipeptit.

Hình 2: Liên kết peptit trong phân tử protein

b. Cấu trúc không gian: 

Prôtêin có 4 bậc cấu trúc cơ bản như sau: Cấu trúc bậc 1: là trình tự sắp xếp các aa trong chuỗi pôlipeptit. Cấu trúc bậc 2: là chuỗi pôlipeptit bậc 1 có câu trúc xoắn hình lò xo. Cấu trúc bậc 3: do cấu trúc bậc 2 uốn khúc đặc trưng cho mỗi loại prôtêin. Cấu trúc bậc 4: do nhiều cấu trúc bậc 3 kết hợp thành khối cầu. Prôtêin chỉ thực hiện được chức năng ở cấu trúc không gian (cấu trúc bậc 3 hoặc bậc 4).

Hình 3: Cấu trúc hoá học của protein

2. Tính chất của prôtêin:

Prôtêin có tính đa dạng và đặc thù: được quy định bởi số lượng + thành phần + trật tự sắp xếp của các aa trong chuỗi pôlipeptit.

3. Chức năng của prôtêin:

Thành phần cấu tạo chủ yếu của tế bào.
Xúc tác cho các phản ứng sinh hóa.
Điều hòa sự trao đổi chất.
Bảo vệ cơ thể.
→Prôtêin đảm nhiệm nhiều chức năng liên quan đến toàn bộ hoạt động sống của tế bào, quy định các tính trạng và các tính chất của cơ thể sống.

4.   Bài tập áp dụng

Câu 1: Tại sao một số vi sinh vật sống được  trong suối nước nóng có nhiệt độ cao ( 100 ⁰C)  mà protein của chúng không bị hỏng

Do protein có cấu trúc đặc biệt

Câu 2 : Tại sao khi nấu canh cua, protein cua nổi thành từng mảng?

Trong môi trường nước, protein thường quay phần kị nước vào bên trong và phần  ưa nước ra bên ngoài . Ở nhiệt độ cao các phân tử chuyển động hỗn loạn làm cho các phần kị nước ở bên trong chuyển ra bên ngoài . Nhưng do bản chất kị nước nên các phân tử kị nước của phân tử này ngay lập tức liên kết với phần kị nước của phân tử khác làm cho phân tử nọ liên kết với phân tử kia 

Câu 3 : Tại sao có những người khi ăn nhộng tằm cua lại bị dị ứng?

Vì các protein khác nhau trong thức ăn sẽ được các en zyme tiêu hoá thành các aa được hấp thụ qua đường ruột vào máu. Nếu protein không được tiêu hoá sẽ xâm nhập và máu gây tác nhân lạ gây dị ứng

Câu 4: Tại sao trâu và bò cùng ăn cỏ mà vị  thịt của trâu bò lại khác thịt bò ?

Vì protein vào trong hệ tiêu hoá được phân giải thành các aa , các aa là nguyên liệu tổng hợp nên protein của các loài , mà protein của các loại