Chức năng của proteein trong tế bào (2)

BÀI TIỂU LUẬN
MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
ĐỀ TÀI 7:
PROTEIN CÓ RẤT NHIỀU CHỨC NĂNG TRONG TẾ BÀO.THEO BẠN ĐÓ LÀ NHỮNG CHỨC NĂNG GÌ?MỖI LOẠI CHO MỘT VÍ DỤ CỤ THỂ







GVHD:TH.S LÊ HỒNG PHÚ
LỚP:07TP1111

CÁC THÀNH VIÊN TRONG NHÓM
Võ Thị Bé
Nguyễn Tuyết Hồng
Nguyễn Ngọc Trang
Hoàng Ngọc Thăng
Nguyễn Thị Trâm Anh
Nguyễn Thị Thu Huyền
Đặng Thị Kim Hoài
Phạm Trần Trung Dũng
TÌM HIỂU VỀ PROTEIN VÀ CÁC CHỨC NĂNG CỦA NÓ TRONG TẾ BÀO

I./MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA VỀ PROTEIN:
Protein là hợp chất cao phân tử giữ nhiều vai trò nòng cốt trong cơ thể. Hầu hết chúng làm việc trong tế bào đáp ứng yêu cầu của các bào quan và mô trong cơ thể về cấu trúc, chức năng và điều hòa.
Protein có dạng mạch thẳng hình thành từ hàng trăm hoặc hàng ngàn đơn vị nhỏ gọi là amino acid liên kết với nhau. Có 20 loại amino acid khác nhau có thể được kết hợp để hình thành một protein. Trình tự amino acid xác định cấu trúc không gian 3 chiều của protein và chức năng chuyên biệt của chúng.
Prôtêin là thành phần không thể thiếu được của mọi cơ thể sống. Chúng đóng vai trò cốt lõi của cấu trúc nhân, của mọi bào quan, đặc biệt là hệ màng sinh học có tính chọn lọc cao. Các enzim (có bản chất là prôtêin) đóng vai trò xúc tác cho các phản ứng sinh học.



Prôtêin là đại phân tử sinh học được cấu tạo nên từ các axit amin theo nguyên tắc đa phân nhờ các liên kết peptit bền vững. Prôtêin có nhiều bậc cấu trúc khác nhau: bậc 1, bậc 2, bậc 3 và bậc 4.


II./CÁC CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN
Một số prôtêin có vai trò như những “xe tải” vận chuyển các chất trong cơ thể (ví dụ hêmôglôbin). Các kháng thể (có bản chất là prôtêin) có chức năng bảo vệ cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh. Các hoocmôn - phần lớn là prôtêin – có chức năng điều hoà quá trình trao đổi chất trong tế bào và trong cơ thể (ví dụ insulin điều hoà lượng đường trong máu). Nhiều loại prôtêin tham gia vào chức năng vận động của tế bào và cơ thể.
Protein là những phân tử thực thi các chức năng của sự sống, và để tạo ra những protein với đầy đủ chức năng, tế bào phải thực hiện những quá trình cực kỳ nghiêm ngặt. Nhờ hoạt động của những siêu cấu trúc gọi là ribosome, những amino acid được nối lại thành các chuỗi polypeptide không phân nhánh.
Mỗi chuỗi polypeptide này sau đó được cuộn chặt để thành một hình dạng với bề mặt đặc trưng và cần thiết của mỗi phân tử protein. Thông tin quyết định việc tạo hình chính xác từng vị trí là nằm ở trình tự của chuỗi amino acids, trình tự này đã được dịch mã tương ứng từ thông tin di truyền trên mRNA do đã được sao chép từ gene tương ứng.

Một số hình ảnh về protein
PROTEIN gồm các chức năng:kháng thể,enzyme,thông tin,chức năng cấu trúc,vận chuyển/dự trữ,bảo vệ,hormone.
1./Kháng thể (Antibody): kháng thể sẽ bám vào các phân tử ngoại lai như virus và vi khuẩn nhằm bảo vệ cơ thể. Ví dụ: Immunoglobulin G (IgG)
Có các kháng thể như IgE.IgD.IgM.IgA
VÍ DỤ:
Kháng thể IgG:
IgG có nồng độ cao nhất trong huyết thanh, chiếm khoảng 80% tổng lượng globulin miễn dịch trong huyết thanh. Phân tử IgG là một monomer gồm có hai chuỗi nặng ( và hai chuỗi nhẹ hoặc ( hoặc (. Trọng lượng phân tử của IgG khoảng 150.000 Da, hằng số lắng 7S, vì vậy IgG  có thể thấy cả ở trong lòng mạch và ở ngoài lòng mạch.
Có 4 lớp nhỏ IgG ở người được đánh dấu theo nồng độ giảm dần của chúng trong huyết thanh: IgG1 (9 mg/ml), IgG2 (3 mg/ml) IgG3 (1 mg/ml), và IgG4 (0,5 mg/ml). Bốn lớp nhỏ này được mã hoá bởi 4 gene vùng hằng định chuỗi nặng (gene CH) khác nhau mà có 90 - 95% trình tự ADN giống nhau.
2./Enzyme: enzyme xúc tác cho hầu hết các phản ứng hóa học xảy ra trong tế bào. Chúng cũng giúp đỡ hình thành những phân tử mới bằng cách đọc thông tin di truyền lưu trữ trong DNA . Ví dụ: Phenylalanine hydroxylase
Một enzym là 1 phân tử protein được dùng làm chất xúc tác sinh học , làm tăng tốc độ phản ứng và không bị biến đổi thành 1 phân tử khác .
 Enzym + đài chất -> enzym-đài chất -> sản phẩm + enzym
Cơ chế hoạt động của enzym
Các enzym có thể làm tăng tốc độ phản ứng tới khoảng 1 triệu lần .Bằng cách nào 1  phản ứng có thể xảy ra rất nhanh khi có mặt enzym , trong khi diễn tiến của phản ứng hầu như không thể được phát hiện nếu không có enzym? Các nhà khoa học chứng minh rằng các phân tử xúc tác có kích thước lớn (protein) tạo nên 1 bề mặt thích hợp , nơi đài chất chịu vài biến đổi cần thiết cho phản ứng
Enzyme phenylalanine hydroxylase được hình thành từ 4 tiểu đơn vị. Enzyme sẽ chuyển hóa amino acid phenylalanine thành amino acid tyrosine
Sự liên kết đài chất với vị trí hoạt động của enzym
Nhờ hình thể 3 chiều , mỗi enzym có tính chuyên biệt rất cao để xúc tác 1 phản ứng chuyên biệt trong tế bào.Một chất chịu tác động của enzym(chất pư) được gọi là đài chất (hay cơ chất) của enzym.Mỗi enzym chỉ nhận biết 1 hay 1 số đài chất chuyên biệt của pư mà nó xúc tác.Do đó cần phải có nhiều loại enzym để xúc tác các pư xảy ra trong 1 tế bào.
3./Thông tin (Messenger ): protein thông tin, như một số loại hormone, truyền tải tín hiệu để phối hợp các quá trình sinh học giữa các tế bào, mô, cơ quan khác nhau. Ví dụ: hormone tăng trưởng (Growth hormone )
Horton sinh trưởng, khác với các hormon khác do thùy trước tuyến yên tiết ra là nó không thực hiện chức năng thông qua một tuyến nội tiết khác mà ảnh hưởng đến hầu như toàn bộ các mô bào trong cơ thể.

Ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng:

Growth hormone (GH) còn được gọi là somatotropic hormone (SH) hay somatotropin là một protein có kích thước nhỏ với 191 a.a. tạo thành chuỗi đơn có khối lượng phân tử 22,005.
Hormon kích thích tăng trưởngcủa tế bào (cả tăng về kích thước và kích thích quá trình phân bào).
Thínghiệm tiêm GH cho chuột chưa trưởng thành thấy tất cả các cơ quan tăng kích thước so với đối chứng. Khi đến tuổi trưởng thành chuột được tiêm GH không phát triển hơn về chiều dài xương nhưng tất cả các mô khác vẫn tiếp tục phát triển.
Thí nghiệm này cũng cho thấy khi đĩa sinh trưởng của xương dài gắn với cán xương, xương sẽ không phát triển được thêm về chiều dài nhưng hầu hết các mô khác của cơ thể vẫn có thể tiếp tục tăng trưởng trong suốt cuộc đời.
4./Thành phần cấu trúc (Structural component): những protein này cung cấp cấu trúc và nuôi dưỡng tế bào. Trong một phạm vi lớn hơn, chúng còn cho phép tế bào di chuyển. Ví dụ: Actin





Cấu trúc bậc một: 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 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. 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.

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 α và cấu trúc nếp gấp β, được cố định bởi các liên kết hyđro giữa những axit amin ở gần nhau. Các protein sợi như keratin, Collagen... (có trong lông, tóc, móng, sừng)gồm nhiều xoắn α, trong khi các protein cầu có nhiều nếp gấp β hơn.
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. 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.

Cấu trúc bậc bốn: Khi protein có nhiều chuỗi polypeptide phối hợp với nhau thì tạo nên cấu trúc bậc bốn của protein. Các chuỗi polypeptide liên kết với nhau nhờ các liên kết yếu như liên kết hyđro.
5./Vận chuyển/ Dự trữ (Transport/storage): các protein này bám vào những nguyên tử và phân tử nhỏ bên trong tế bào và lưu thông trong cơ thể. Ví dụ: Ferritin
Huyết sắc tố Hemoglobin có chứa trong hồng cầu động vật có xương sống có vai trò vận chuyển Oxy từ phổi theo máu đi nuôi các tế bào

Nhiều loại prôtêin tham gia vào chức năng vận động của tế bào và cơ thể (ví dụ miozin trong cơ, các prôtêin cấu tạo nên đuôi tinh trùng). Lúc thiếu hụt cacbohiđrat và lipit, tế bào có thể phân giải prôtêin dự trữ cung cấp năng lượng cho tế bào và cơ thể hoạt động (ví dụ albumin, cazêin, prôtêin dự trữ trong các hạt của cây). Ngoài ra, một số prôtêin còn có vai trò là giá đỡ, thụ thể… Sự đa dạng của cơ thể sống do tính đặc thù và tính đa dạng của prôtêin quyết định.

Dự trữ chất dinh dưỡng

Albumin lòng trắng trứng là nguồn cung cấp axit amin cho phôi phát triển. Casein trong sữa mẹ là nguồn cung cấp Acid Amin cho con. Trong hạt cây có chứa nguồn protein dự trữ cần cho hạt nảy mầm
6./Hormone: Hormone Insulin và Glucagon do tế bào đảo tụy thuộc tuyến tụy tiết ra có tác dụng điều hòa hàm lượng đường Glucose trong máu động vật có xương sống.
Các hoocmôn - phần lớn là prôtêin – có chức năng điều hoà quá trình trao đổi chất trong tế bào và trong cơ thể
Protein Hormone . Chức năng : Điều hòa các hoạt động sinh lý.
Ví du: Hormone Insulin và Glucagon do tế bào đảo tụy thuộc tuyến tụy tiết ra có tác dụng điều hòa hàm lượng đường Glucose trong máu động vật có xương sống.
Hormone tăng trưởng là protein thông tin hình thành từ tuyến yên. Nó điều tiết tăng trưởng tế bào bằng cách bám vào protein gọi là thụ quan hormone tăng trưởng
III./CÁC NGUỒN THỰC PHẨM CHỨA PROTEIN:
Protein có nhiều trong thịt,trứng,sữa và các thực phẩm tươi…
Protein và vai trò đối với cơ thể
Protein và vai trò đối với cơ thể
Protein là thành phần dinh dưỡng quan trọng nhất cấu tạo nên các bộ phận của cơ thể. Chúng có mặt trong thành phần nhân và chất nguyên sinh của các tế bào. Quá trình sống là sự thoái hóa và tái tạo thường xuyên của protein. Chính vì vậy, cơ thể cần một lượng protein bổ sung thông qua chế độ ăn hàng ngày

MỘT SỐ KHÁM PHÁ MỚI VỀ PROTEIN:

Chất protein trong tế bào gốc sơ khai hạn chế tế bào u ác tính Một protein kiềm chế sự phát triển của tế bào gốc sơ khai ở trên người, chính tế bào này hạn chế sự phát triển và sự lan rộng của khối u ác tính, ung thư da chết người theo như sự phát hiện của các nhà nghiên cứu Northwestern. Khối u ác tính phát triển từ sự biến đổi tế bào sắc tố da hay tế bào biểu bì tạo sắc tố có tỉ lệ tử vong trên 80% và thời gian sống sót của người bệnh khoảng bảy tháng rưỡi

IV./ KẾT LUẬN
Protein là những đại phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà các đơn phân là axit amin. Chúng kết hợp với nhau thành một mạch dài nhờ các liên kết peptide (gọi là chuỗi polypeptide). Các chuỗi này có thể xoắn cuộn hoặc gấp theo nhiều cách để tạo thành các bậc cấu trúc không gian khác nhau của protein.

- Protein hình thành, duy trì và thay thế các tế bào trong cơ thể. Protein chiếm tới trên 50% khối lượng khô của tế bào và là vật liệu cấu trúc của tế bào. Thiếu protein dẫn đến suy dinh dưỡng, chậm lớn, suy giảm miễn dịch, ảnh hưởng xấu đến chức năng của các cơ quan trong cơ thể.

- Protein là tham gia vào thành phần cơ bắp, máu, bạch huyết, hocmôn, men, kháng thể, các tuyến bài tiết và nội tiết. Vì vậy, protein có liên quan đến mọi chức năng sống của cơ thể (tuần hoàn, hô hấp, sinh dục, tiêu hóa, bài tiết hoạt động thần kinh và tinh thần...).