Bài 18. Prôtêin

Protein

Đại phân tử sinh học
Có mặt nhiều trong tế bào sống
Tham gia vào nhiều phản ứng sinh hóa
Thành phần của nhiều phức hợp
Chương 3: Protein
Protein
Cấu tạo từ 20 loại acid amin cơ bản
Cấu trúc của chung của acid amin

Chương 3: Protein
Acid amin
Cơ bản có 20 loại acid amin cấu trúc nên các phân tử protein
Acid amin đầu tiên được tìm thấy là asparagine ở cây măng tây năm 1806
Acid amin cuối cùng trong 20 loại trên được tìm thấy là threonine năm 1983
Các acid amin được gọi tên theo nguồn gốc phát hiện ra chúng

Chương 3: Protein
Acid amin (tên gọi và viết tắt)
Chương 3: Protein
Acid amin (tên gọi và viết tắt)
Chương 3: Protein
Acid amin (cấu trúc không gian)
Acid amin không phân cực với mạch bên là nhóm hydratcacbon
Chương 3: Protein
Acid amin (cấu trúc không gian)
Acid amin phân cực với mạch bên tích điện dương
Chương 3: Protein
Acid amin (cấu trúc không gian)
Acid amin phân cực với mạch bên tích điện âm
Chương 3: Protein
Acid amin (cấu trúc không gian)
Acid amin với mạch bên không tích điện
Chương 3: Protein
Acid amin (cấu trúc không gian)
Acid amin với mạch bên là vòng thơm
Chương 3: Protein
Acid amin (cấu trúc không gian)
Acid amin đặc biệt
Chương 3: Protein
Một số acid amin ít gặp trong protein
Chương 3: Protein
Các acid amin không gặp trong protein
Chương 3: Protein
Acid amin không thay thế
Rất quan trọng đối với cơ thể
Cơ thể không thể tự tổng hợp được
Phải cung cấp cho cơ thể bằng con đường thực phẩm
Isoleucin, methionin, phenylalanin, valin, leucin, lysin, threonin cần cho cơ thể trưởng thành
Arginin, histidin cần cho trẻ nhỏ
Chương 3: Protein
Tính chất của các acid amin
Tính quang học
Do có Cα nên các acid amin có đồng quang học (L và D) ngoại trừ glycin
Trong cơ thể sống thường gặp dạng đồng phân L và cơ thể cũng chỉ hấo thu dạng đồng phân này
Chương 3: Protein
Tính chất của các acid amin
Tính lưỡng tính
Acid amin thường ở dạng ion lưỡng tính do cùng mang cả hai nhóm điện tích dương và âm
Tùy thuộc pH của môi trường mà sự tích điện khác nhau
Chương 3: Protein
Các phản ứng đặc trưng của acid amin
Liên kết peptid
Là phản ứng khử nước tạo liên kết giữa hai acid amin kế cận nhau
Sản phẩm là mạch polypeptid với đầu bên trái là nhóm amin, đầu bên phải là nhóm cacboxyl

Chương 3: Protein
Các phản ứng đặc trưng của acid amin
Cầu nối disulphur
Tạo nên những cấu trúc không gian rất đặc trưng
Hình thành do những acid amin có chứa nhóm -SH
Chương 3: Protein
Các phản ứng đặc trưng của acid amin
Các phản ứng hóa học
Phản ứng tạo muối
Phản ứng tạo muối với baz
Chương 3: Protein
Các phản ứng đặc trưng của acid amin
Các phản ứng hóa học
Phản ứng tạo muối
Phản ứng tạo muối với acid


Chương 3: Protein
Các phản ứng đặc trưng của acid amin
Các phản ứng hóa học
Phản ứng tạo phức với kim loại nặng





Phản ứng này dùng để nhận biết sự hiện diện của acid amin và được thực hiện khi đun sôi
Chương 3: Protein
Các phản ứng đặc trưng của acid amin
Các phản ứng hóa học
Phản ứng tạo amid

Chương 3: Protein
Các phản ứng đặc trưng của acid amin
Các phản ứng hóa học
Phản ứng ester hóa
Sản phẩm là chất lỏng dễ bay hơi
Thực hiện trong điều kiện chân không
Chương 3: Protein
Các phản ứng đặc trưng của acid amin
Các phản ứng hóa học
Phản ứng với HNO2
Phản ứng dùng định lượng N căn cứ vào lượng khí N2 thoát ra
Chương 3: Protein
Các phản ứng đặc trưng của acid amin
Các phản ứng hóa học
Tác dụng với chất chỉ thị màu
Tác dụng với ninhydrin: acid amin phản ứng với ninhydrin cho phức hợp màu tím, xanh, đỏ, vàng tùy theo từng loại.
Tác dụng với với izatin: cơ chế tương tự ninhydrin
Chương 3: Protein
Các phản ứng đặc trưng của acid amin
Các phản ứng hóa học
Phản ứng tạo màu với ninhydrin
Chương 3: Protein
Các phản ứng đặc trưng của acid amin
Các phản ứng hóa học
Các chất tạo màu có độ nhạy cao, tìm acid amin dạng vết
Chương 3: Protein
Các phản ứng đặc trưng của acid amin
Các phản ứng hóa học
Phản ứng với HCHO: phương pháp chuẩn độ formol của Sorensen
Hóa học thực phẩm Chương 3: Protein
Phân giải hỗn hợp acid amin
Để định tính hoặc định lượng acid amin cần phân giải hỗn hợp với những kỹ thuật sau
Sắc ký giấy, sắc ký bản mỏng
Điện di trên giấy, trên bản mỏng, trên gel
Sắc ký trao đổi ion
Sắc ký lỏng cao áp
Máy phân tích acid amin tự động
Chương 3: Protein
Peptid
Cấu trúc
Có 2 – 50 acid amin với trọng lượng nhỏ hơn 10.000Dalton.
Ngoài liên kết peptid còn có những liên kết khác như cầu nối disulfur hoặc liên kết hydro để tạo những cấu trúc đặc biệt như hormon, kháng thể…
Chương 3: Protein
Peptid
Tính chất
Tính chất hóa lý gần giống như acid amin
Các liên kết peptid bị bẽ gẫy hoàn toàn trong dung dịch HCl 6N, 110oC, sau 24 giờ hoặc bởi các enzym thủy phân protein
Chương 3: Protein
Peptid
Chức năng
Peptid – hormon
Chất tạo ngọt
Kháng sinh

Chương 3: Protein
Peptid
Thu nhận
Tách chiết và tinh sạch từ mô, tế bào
Tổng hợp bằng công nghệ gen
Tổng hợp bằng phương pháp hóa học
Chương 3: Protein
Protein
Vai trò sinh học
Cấu trúc
Xúc tác
Vận chuyển
Vận động
Bảo vệ
Dẫn truyền xung thần kinh
Điều hòa
Kiến tạo, chống đỡ cơ học
Dự trữ dinh dưỡng
Chương 3: Protein
Protein
Giá trị dinh dưỡng
Quyết định chất lượng khẩu phần thức ăn
Ảnh hưởng đến thành phần hóa học, cấu tạo xương
Thiếu protein dẫn đến suy dinh dưỡng, chậm lớn, suy giảm miễn dịch, ảnh hưỡng xấu đến chức năng của các cơ quan
Chương 3: Protein
Protein
Vai trò trong thực phẩm
Tạo cấu trúc gel cho sản phẩm
Giữ kết cấu, giữ khí, tạo độ xốp
Tạo độ bền của bọt trong bia
Tạo hình khối cho phomai
Tạo màng bao
Chương 3: Protein
Protein
Vai trò trong thực phẩm
Tương tác với đường tạo hương và màu cho sản phẩm
Kết hợp với polyphenol tạo hương đặc trưng cho trà
Cố định mùi, giữ hương
Chương 3: Protein
Protein
Cấu trúc
Cấu trúc bậc 1: số lượng, thành phần, trật tự sắp xếp các acid amin trong chuỗi polypeptid
Chương 3: Protein
Protein
Cấu trúc
Cấu trúc bậc 2: phản ánh sự sắp xếp có qui luật trong không gian của các chuổi polypeptid
Xoắn α Nếp gấp ß
Chương 3: Protein
Protein
Cấu trúc
Cấu trúc bậc 3: phản ánh sự tương quan không gian trong toàn bộ chuổi polypeptid
Chương 3: Protein
Protein
Cấu trúc
Cấu trúc bậc 4:phản ánh tương tác giữa các tiểu đơn vị trong phân tử protein
Chương 3: Protein
Protein
Cấu trúc
Tất cả các cấu trúc trên đều có sự tương tác qua lại lẫn nhau
Các cấu trúc bậc 3 và 4 mang hoạt tính sinh học cao

Chương 3: Protein
Protein
Tính chất
Hình dạng, khối lượng
Hình sợi: keratin, miosin…
Hình cầu: albumin, globulin…
Tuy nhiên hai trạng thái này có thể chuyển đổi qua lại
Xác định khối lượng protein bằng nhiều phương pháp: siêu ly tâm, đo áp suất thẩm thấu, đo tốc độ lắng….
Chương 3: Protein
Protein
Tính chất
Tính lưỡng tính
Thể hiện tính acid trong môi trường kiềm
Thể kiện tính kiềm trong môi trường acid
Chương 3: Protein
Protein
Tính chất
Tính hòa tan
Khả năng hòa tan của protein trong nước
Khả năng hòa tan của protein trong dung môi
Các yếu tố ảnh hưởng đến tính tan
Nồng độ muối của dung dịch
Nhiệt độ
Bản chất và cấu hình protein
pH của dung dịch
Loại dung môi
Chương 3: Protein