1

BÀI GIẢNG SINH HÓA HỌC

PHẦN I – SINH HÓA HỌC TĨNH

Chương III- PRITEIN VÀ AMINO ACID

TP.HỒ CHÍMINH-2008

PGS,TS.NGUYEÃN PHÖÔÙC NHUAÄN Chương III – PROTEIN & AMINO ACID

1. Ñaïi cöông : Ñònh nghóa; Vai troø2. Amino acid : ÑN; Tính chaát & Phaân loaïi3. Caáu taïo : Peptide vaø caùc baäc caáu truùc cuûa phaân töû

protein.4. Moät soá tính chaát quan troïng cuûa protein5. Phaân loaïi

Lôùp protein ñôn giaûnLôùp protein phöùc taïp

MUÏC TIEÂU

1. Ñònh nghóa vaø vai troø sinh hoïc cuûa protein.

2. Thuoäc vaø vieát ñöôïc coâng thöùc caáu taïo cuøa 20 amino acid

thöôøng gaëp trong protein thieân.

3. Moâ taû caùc kieåu lieân keát trong caáu truùc phaân töû protein (LK

peptide, LK hydrogen, LK disulfite …) vaø trình baøy caùc baäc

caáu truùc cuûa phaân töû protein vaø yù nghóa cuûa chuùng.

4. Một số tính chaát : tính hoøa tan (traïng thaùi keo), keát tuûa, bieán

tính vaø tính ñaëc tröng sinh vaät hoïc cuûa protein.

5. Vai troø sinh hoïc cuûa caùc nhoùm protein ñôn giaûn vaø phöùc taïp;

cô cheá hoaït ñoäng trao ñoåi khí cuûa hemoglobin.

1. ĐẠI CƯƠNG

� ĐỊNH NGHĨA• - “Protein” bắt nguồn từ chữ “protos” : chủ yếu, ñaàutieân.

• - Theo quan ñieåm hoùa hoïc : protein laø lôùp chaát höõu côtruøng phaân töï nhieân vôùi caùc ñôn phaân laø caùc αααα-amino acid. Chuùng coù 2 ñaëc ñieåm :

. Phaân töû troïng lôùn→→→→ ñaïi phaân töû

. Luoân chöùa nitrogen vôùi tyû leä töông ñoái oån ñònhkhoaûng 16%.

→→→→ Tyû leä % protein = SL N x 6,25 x 100- Theo quan ñieåm SVH : protein laø lôùp chaát höõu cômang söï soáng

2

� VAI TROØ� Protein raát ña daïng veà maët caáu truùc, tính ñaëc hieäu loaøi raát cao→→→→ chuùng tham gia vaøo taát caû caùc bieåu hieän cuûa söï soáng :– Söï vaän ñoäng vaø ñaùp nhaän kích thích,– Söï sinh tröôûng, phaùt duïc vaø sinh saûn,– Söï di truyeàn vaø bieán dò,– Söï trao ñoåi chaát khoâng ngöøng vôùi moâi tröôøng xung quanh.

� Caùc protein caáu truùc : tham gia caáu taïo moïi teá baøo, moâ baøo.� Caùc protein phi caáu truùc (coù hoaït tính sinh hoïc) : enzyme (xuùc

taùc sinh hoïc); khaùng theå (chöùc naêng baûo veä), hormone (ñieàu hoøasinh hoïc) ….

� Bò oxy hoùa→→→→ cung caáp khoaûng 10-15% nhu caàu naêng löôïng.

2. AMINO ACID

� ÑÒNH NGHÓA : laø acid höõu cô trong ñoù coù 1 H ôû Cααααcuûa goác alkyl ñöôïc theá bôûi nhoùm amine (NH2). Neáu coùnhoùm amine thöù 2 thì thöôøng chuùng nằm ôû C xa nhaátso vôùi nhoùm -COOH. Amino acid laø ñôn vò caáu taïo cuûaprotein.

R

H-CH - COOH+ NH2

Acid höõu cô αααα- Amino acid

R

H2N-CH - COOHαααααααα

�TÍNH CHAÁT- Tính hoaït quang : do amino acid coù ít nhaát moät C*baát ñoái (ngoaïi tröø glycine) →→→→ chuùng coù tính hoaïtquang (quay maët phaúng tia phaân cöïc cuûa aùnh saùng) vaø toàn taïi döôùi hai daïng ñoàng phaân quang hoïc D vaøL (trong tự nhieân gaëp chuû yeáu daïng L)

L(-) Serine

CH2-OH

H-C* –OH

C=O

HL-Glyceraldehyde

CH2-OH

H-C* –NH2C=O

OH

CH2-OH

H2N-C* –H

C=O

OHD- Serine

� Tính löôõng tính vaø ñieåm ñaúng ñieän

R-CH-COOH

NH3+ (OH-)

R-CH-COO-

NH3+

R-CH-COO-

NH3+

R-CH-COO- (H+)

NH2

Cation Amphion(Zwitterion)

Anion

Ñieän tích toång soá phuï thuoäc pH moâi tröôøng vaø soánhoùm –NH2 vaø -COOH trong phaân töû.

ÔÛ trò soá pH maø taïi ñoù amino acid trung hoøa ñieän tích( = 0) thì goïi ñoù laø ñieåm ñaúng ñieän (pI)

3

�PHAÂN LOAÏI- THEO CAÁU TAÏO HOÙA HOC :

Chia laøm 5 nhoùm (B.3.2, T.52)- THEO VAI TROØ SINH HOÏC- Caùc amino acid thieát yeáu (khoâng thay theá ñöôïc).- Caùc amino acid khoâng thieát yeáu (thay theá ñöôïc).

�Protein coù giaù trò dinh döôõng hoaøn toaøn (coù nguoàngoác ñoäng vaät nhö : thòt, tröùng, söõa – chöùa ñaày ñuû caùcamino acid thieát yeáu)

�Protein coù giaù trò dinh döôõng khoâng hoaøn toaøn –Chöùa khoâng ñaày ñuû caùc amino acid thieát yeáu, thöôøngñoù laø caùc protein coù nguoàn goác thöïc vaät. KLysLysine10

IIleIsoleucine09

HHisHistidine08

GGlyGlycine07

FPhePhenylalanine06

EGluGlutamic acid05

DAspAspartic acid04

CCysCysteine03

BAsxAsparagine hay aspartic acid02

AAlaAlanine01

Viết tắt 1 chữViết tắt 3 chữAmino acidSTT

CAÙC AMINO ACID THƯỜNG GẶP TRONG PROTEIN TỰ NHIEÂÊN

ZGlxGlutamine hay glutamicacid

22

YTyrTyrosine21

WTrpTryptophan20

VValValine19

TThrThreonine18

SSerSerine17

RArgArginine16

QGlnGlutamine15

PProProline14

NAsnAsparagine13

MMetMethionine12

LLeuLeucine11

Viết tắt 1 chữViết tắt 3 chữAmino acidSTT CÔNG THỨC CẤU TẠO CỦA CÁC AMINO ACID

Val [V]VALINE(αααα-amino isovalericacid)

03

Ala [A]ALANINE(αααα-amino propionicacid)

02

Gly [G]GLYCINE(Amino acetic a.)

01

(monoamino monocarboxylicacid

t/ tínhAminoacidI

Công thức cấu tạoKý hiệuTênSTT

H-CH-COOHNH2

CH3-CH-COOHNH2

CH-CH-COOHNH2

CH3

CH3

4

Thr [T]THREONINE(αααα-amino ββββ-hydroxyl butyric acid)

07

Công thức cấu tạoKý hiệuTênSTT

Ser [S]SERINE(αααα-amino ββββ-hydroxyl propionic acid)

06

CHỨA NHÓM OHACIDAMINO II

Ile [I]ISOLEUCINE (αααα-amino ββββ-methyl valeric acid)

05

Leu [L]LEUCINE(αααα-amino isocapronicacid)

04 CH3-CH-CH2-CH-COOHCH3 NH2

CH3-CH2-CH- CH-COOHCH3 NH2

CH2-CH-COOHOH NH2

CH3-CH -CH-COOHOH NH2

Công thức cấu tạoKý hiệuTênSTT

Met [M]

METHIO-NINE

(αααα-amino

γ-thiomethyl butyricacid)

09

Cys [C]CYSTEINE(αααα-amino

ββββ-mercaptopropionic acid)

08

CHỨA LƯU HUỲNHACIDAMINO III

CH2- CH-COOHSH NH2

CH2-CH2-CH-COOHS.CH3 NH2

Công thức cấu tạoKý hiệuTênSTT

Gln[Q]

GLUTAMINE(amid của αααα-amino glutaric acid)

Glu [E]A.GLUTAMIC(αααα-amino glutaric

acid)

11

Asn [N]ASPARAGINE(amid của αααα-amino succinic acid)

Asp [D]A.ASPARTIC αααα-amino succinic acid

10

AMINO DICARBOXYLICMONOAMINOACID IVHOOC-CH2-CH-COOH

NH2

H2N-C-CH2-CH-COOHO NH2

HOOC-CH2-CH2- CH-COOHNH2

H2N-C-CH2-CH2- CH-COOHO NH2

Công thức cấu tạoKý hiệuTênSTT

MONOCARBOXYLICDIAMINAMINOACID IV

HYDROXY-LYSINE

14

Lys [K]LYSINE (αααα ε-diaminocaproic acid)

13

Arg [R]ARGININE (αααα-amino δ-guanidine valerianic acid

12 HN-CH2-CH2-CH2- CH-COOHC=NH NH2

NH2

CH2-CH2-CH2-CH2-CH-COOHNH2 NH2

CH2-CH-CH2-CH2- CH-COOHNH2 OH NH2

5

Công thức cấu tạoKý hiệuTênSTT

MẠCH VÒNGACIDAMINO V

Trp [W]TRYPTO-PHAN

(αααα-amino

ββββ-indolyl propionicacid)

17

Tyr [Y]TYROSINE(αααα-amino

ββββ-hydroxyphenylpropionic acid)

16

Phe [F]PHENYL-ALANINE

(αααα-amino

ββββ-phenyl propionic a

15 - CH2- CH-COOHNH2

-CH2-CH-COOHNH2

-CH2-CH-COOHNH2

OH

NH

Công thức cấu tạoKý hiệuTênSTT

HYDROXY-PROLINE

(γ-hydroxypirrolidine

αααα-carboxylic acid)

20

Pro [P]PROLINE(pyrrolidine

αααα-carboxylic acid)

19

His [H]HISTIDINE(αααα-amino

ββββ-imizazolylpropionic acid)

18

NH

N -CH2-CH-COOHNH2

NH COOH

NH COOH

HO

3. CAÁU TAÏO3.1. PEPTIDE- Khi nhoùm αααα-amine cuûa AA naøy keát hôïp vôùi nhoùm αααα-carboxyl cuûa AA ñöùng keá caän (khöû p/t nöôùc) seõ taïo raLK peptide, nhieàu AA keát hôïp vôùi nhau taïo thaønhchuoãi daøi polypeptide.

- Lieân keát peptide →→→→ Sô ñoà chuoãi polypeptide- Caùch bieåu dieãn : ñaàu N ? Ñaàu C?- Danh phaùp?- Moät soá peptide trong töï nhieân coù vai troø sinh hoïc quantroïng :- Caùc hormone : oxytocine, vasoprescine ….- Caùc khaùng sinh, noäi ñoäc toá vi khuaån,- Glutathione.

H H O

H – N+ – C - C

H

N – C - C

H H O

H H O

N – C - C N – C – C

H H O

O(-)N – C - C

H H O

H H O

N – C - C

H H O

N – C - C

CH2CH2S.CH3

CH2CH2CH2 CH2-NH2

COO(-)

CH2 CH2

OH

Met

LK peptide

Sườn peptide

Đầu N Đầu C

Asp Lys Tyr

6

3.2. CAÁU TRUÙC PHAÂN TÖÛ PROTEINCaùc baäc caáu truùc cuûa phaân töû protein :

� Caáu truùc baäc I : bieåu thò thöù töï AA trong chuoãi polypeptide (LK peptide), hoaëc nhieàu chuoãi polypeptide vaø vò trí LK disulfide (neáu coù hieän dieän).

� Caáu truùc baäc II : bieåu thò söï xoaén cuûa chuoãi polypeptide. LK hydrogen laø löïc chuû yeáu oån ñònh caáu truùc xoaén (α-helix & β-sheet)

� Caáu truùc baäc III : bieåu thò söï xoaén vaø gaäp khuùc cuûa chuoãipolypeptide. LK disulfide ñoùng vai troø quan troïng trong vieävduy trì caáu truùc baäc III.

� Caáu truùc baäc IV : bieåu thò söï keát hôïp cuûa nhieàu chuoãipolypeptide coù caáu truùc baäc III trong p/t.

�CAÁU TRUÙC BAÄC NHAÁTLaø caáu truùc cuûa chuoãi polypeptide, trong ñoù caùc

amino acid nối với nhau bởi LK peptide vaø chuùng ñöôïc saépxeáp theo moät trình töï nhaát ñònh ñaëc tröng rieâng chotöøng loaïi phaân töû protein. Chính traät töï amino acid quyeát ñònh tính ñaëc tröng sinh vaät hoïc cuûa phaân töûprotein.- Söôøn peptide

H2N-CH-CO NH-CH-CO …. NH-CH-COOH

- Goác beân R : goác alkyl cuûa caùc amino acid taïo caáutruùc khoâng gian phöùc taïp vaø taïo hoaït tính sinhhoïc cuûa phaân töû protein.

R1

R2

Rn

Proteins are linear polymers Proteins are linear polymers of amino acidsof amino acids

R1

NH3＋＋＋＋ C CO

H

R2

NH C CO

H

R3

NH C CO

H

R2

NH3＋＋＋＋ C COO

ーーーーH

＋＋＋＋R1

NH3＋＋＋＋ C COO

ーーーーH

＋＋＋＋

H2OH2O

Peptide bond

Peptide bond

The amino acid sequence is called as

primary structureA A

FNG

GS

T

S

DK

A carboxylic acid condenses with an amino group with the release of a water

- Lieân keát peptide coù theå hoã bieán :• H• - C- N - →→→→ - C = N –• O OH• - Vôùi 20 loaïi amino acid coù theå taïo 2 x 1018 toå hôïp• →→→→ 19 tyû protein khaùc nhau.• - Chæ caàn thay ñoåi moät amino acid trong polypeptide thì seõ laøm thay ñoåi tính chaát sinh vaät hoïc cuûa protein. Thí duï trong beänh hoàng caàu löôõi lieàm : do moät thay ñoåinhoû trong gene →→→→ Glu bò thay theá bôûi Val.

7

CAÁU TRUÙC BAÄC NHAÁT CUÛA PHAÂN TÖÛ PROTEIN(Moät ñôn vò peptide laø moät khoái saép xeáp cuûa 4 nguyeân töû

N , H , C & O. Khoaûng caùch caùc noái tính baèng A0)

CAÁU TRUÙC BAÄC HAI

Laø keát caáu cuoän xoaén trong khoâng gian cuûa chuoãipolypeptide : caùc AA töï nhieân ñeàu baát ñoái neân chuùng coùkhaû naêng quay töï do quanh moái lieân keát cuûa Cαααα→→→→ xuhöôùng hình thaønh caáu truùc xoaén :

Daïng xoaén loø xo : αααα-helixGaáp neáp xeáp lôùp : ββββ-sheet

- Löïc oån ñònh cho caáu truùc baäc II laø lieân keát hydrogenhình thaønh giöõa nhoùm NH(+) vaø C=O(-) khi khoaûng caùchgiöõa chuùng 2,79 ±±±± 0,12 A0 .- Moãi voøng xoaén chöùa 3,6 goác AA → AA thứ nhất và thứ18 ở trên cùng một mặt phẳng

Moâ hình caáutruùc baäc IIαααα-helix

Moâ hình caáutruùc baäc II xeáp

lôùp ββββ

8

Basic structural units of proteins: Secondary structureBasic structural units of proteins: Secondary structure

α-helix β-sheet

Secondary structures, α-helix and β-sheet, have regular hydrogen-bonding patterns.

CAÙC KIEÅU KEÁT CAÁU BAÄC HAI TRONG

PHAÂN TÖÛ PROTEIN

CAÁU TRUÙC BAÄC NHAÁT (CHUOÃI POLYPEPTIDE)

VAØ CAÙC DAÏNG BAÄC HAI CUÛA PROTEIN

� Trong tự nhieân chuoãi polypeptide cuûa phaân töû protein coù thểtồn tại ôû nhieàu daïng caáu truùc khaùc nhau :

. Chæ moät daïng αααα-helix;

. Caû 2 daïng caáu truùc xen nhau : daïng αααα (bieåu dieãn baèng hìnhtruï) vaø daïng xeáp lôùp ββββ (bieåu dieãn baèng hình muõi teân);

. Caùc protein daïng sôïi chæ coù daïng xeáp lôùp ββββ, ñoù laø caùcprotein bieán tính töï nhieân (khoâng cho traïng thaùi keo, khoângchòu taùc duïng thuûy phaân cuûa enzyme tieâu hoùa …).

9

� Moät daïng caáu truùc sôïi ñaëc bieät : collagen, coù nhieàutrong toå chöùc gaân, suïn, da, xöông vaø raêng. ÔÛkhoaûng 40oC collagen →→→→ gelatin.

� TP AA cuûa collagen chuû yeáu laø (Gly-Pro-Hyp); moãisôïi goàm 3 chuoãi αααα-helix, trong töøng chuoãi khoâng coùLK H, moãi chuoãi ñöôïc oån ñònh nhôø löïc ñaåy giöõa caùcvoøng pyrrolidone cuûa Pro vaø Hyp; giöõa 3 chuoãi coùLK H vaø caû caùc caàu disulfide ñoàng hoùa trò beàn vöõng→→→→ gaân raát dai, khoù tieâu hoùa.

CAÁU TRUÙC BAÄC BA

Laø daïng caáu truùc khoâng gian 3 chieàu cuûa chuoãi polypeptide, đây là các protein có dạng cầu hay elip, như enzyme, albumin, globulin …

Các cầu nối ổn định cấu trúc bậc ba :

(1)- Noái tónh ñieän

(2)- Noái hydrogen :

(3)- Noái disulfid : lieân keát giöõa 2 nguyeân töû sulfur cuûacysteine trong voøng xoaén αααα-helix.

(4)- Noái kî nöôùc : xaûy ra giöõa 2 nhaân voøng chi hoaøn hay goácbeân R khoâng phaân cöïc.

(5)- Löïc Val der Waals : löïc naøy xaûy ra giöõa moïi phaân töû coùkhoaûng caùch 1-2 laàn ñöôøng kính phaân töû. CAÙC CAÀU NOÁI TRONG CAÁU TRUÙC BAÄC BA CUÛA PROTEIN

1

1

2

3

4

2 2

2

2

10

ThreeThree--dimensional structure of proteinsdimensional structure of proteins

Tertiary structure

Quaternary structure

• Nối (–S – S-) bền nhưng chúng có it trong phaân töû, cácnối khác kém bền hơn nhưng cuõng raát quan trọng vìchúng có ở khắp bề mặt và cả trong vùng giữa xoắn.

• Với cấu trúc bậc ba các gốc kỵ nước được ñaåy vào trongvà các nhóm ưa nước được bố trí ở bề mặt phân tử→→→→ tạolớp vỏ nuớc, ổn định trạng thái keo.

• Cấu trúc bậc ba đặc thù riêng cho từng loại protein, phùhợp với chức năng sinh học của chúng. Thông qua cấutrúc bậc ba các enzyme sẽ hình thành các trung tâm hoạtđộng để thực hiện chức năng xúc tác. Chính dạng cấutrúc bậc ba ảnh hưởng quyết định đến hoạt tính sinh họccủa protein.

• Các yếu tố môi trường : to, pH … làm thay đổi cấutrúc bậc ba sẽ làm thay đổi hoạt tính sinh học củaphân tử protein.

CẤU TRÚC BẬC BỐN

• Là trạng thái tổ hợp của nhiều đơn vị cấu truùc baäc bahoaøn chænh, toå hôïp naøy oån ñònh nhôø caùc LK (-S-S-) vaøcaùc löïc phuï khaùc.

� Raát nhieàu protein phaûi ôû daïng caáu truùc baäc boán môùitheå hieän ñöôïc hoaït tính sinh hoïc.

Myoglobin

Staphylococcal nuclease

Triophosphate isomerasePyruvate kinase

11

CAÁU TRUÙC PHAÂN TÖÛ COLLAGEN (a) VAØ Hb - αααα2, ββββ2 (b)

CẤU TRUÙC DOMAIN

Laø nhöõng vuøng coù caáu truùc töông ñoái hoaøn

chænh trong phaân töû protein, laø nôi thöïc hieän chöùc

naêng lieân keát, chöùc naêng laép raùp caùc phaân töû

protein. Caùc domain taïo khaû naêng töông taùc linh

hoaït giöõa caùc ñaïi phaân töû trong quùa trình hoaït

ñoäng cuûa chuùng.

SummarySummary

• Proteins are key players in our living systems.

• Proteins are polymers consisting of 20 kinds of amino acids.

• Each protein folds into a unique three-dimensional structure defined by its amino acid sequence.

• Protein structure has a hierarchical nature.

• Protein structure is closely related to its function.

• Protein structure prediction is a grand challenge of computational biology.

12

4. MOÄT SOÁ TÍNH CHAÁT QUAN TROÏNG CUÛA PROTEIN

� Troïng löôïng phaân töû cao

�Protein coù traïng thaùi keo

�Tính löôõng tính vaø ñieåm ñaúng ñieän

�Tính ñaëc tröng sinh vaät hoïc

5. PHAÂN LOAÏI

5.1. CAÙC PROTEIN ÑÔN GIAÛNTP phaân töû chæ bao goàm caùc amino acid

� ALBUMIN &GLOBULINLöu yù caùc tieåu phaàn albumin vaø globulin huyeátthanh –Albumin laø nguoàn V/C cô baûn t/g xaây döïng haàu heát moïiloaïi caáu truùc cuûa teá baøo, moâ baøo, chuùng ñöôïc toång hôïptöø gan.

- Chöùc naêng : giöõ aùp löïc keo cuûa maùu,- Ñieàu hoøa TÑC giöõa maùu vaø dòch gian baøo,- Vaän chuyeån caùc chaát dinh döông (khoaùng, acid beùo, moät soá vitamin …)

• GLOBULIN� αααα-Glo : αααα1& αααα2, coù trong lipoprotein, glucoprotein, t/gchuyeån hoùa glucid, lipid.

� ββββ-Glo :t/g vaän chuyeån vaø chuyeån hoùa kim loaïi : transferrin (saét), seruloplasmin (ñoàng) …

� γγγγ-Glo : l/q lôùp globulin mieãn dòch - immunoglobulin (Ig)IgA (αααα)IgM (µµµµ)IgG (γγγγ)IgD (δδδδ)IgE (εεεε)

� PROTAMINE VAØ HISTONELaø nhöõng protein coù tính kieàm vì trong p/t chöùa

nhieàu AA kieàm tính diamine (Lys Arg). Histone coùtrong nhaân tb, lieân keát vôùi DNA →→→→ NST.

Protamine coù nhieàu trong tinh dòch, tröùng caù …� PROLAMINE VAØ GLUTELINE

Laø nhöõng protein thöïc vaät, khoâng tan trong nöôùc, hoaø tan trong alcohol 70 – 800.

� SCLEROPROTEINLaø caùc protein daïng sôïi, bieán tính töï nhieân, khoâng

bò thuûy phaân bôûi enzyme tieâu hoùa protein. Các đại diệnđiển hình : collagen, elastin; keratin (trong toùc, loâng); fibroin (trong tô taèm ) …

13

Cấu trúc phân tử collagen (A) va elastin (B)

• Collagen : chiếm khoảng ¼ khối lượng protein cơ thể , là tp

chính của các mô liên kết, của gân, dây chằng, sụn, xương và

răng, có khả năng đàn hồi và chịu lực cao;

• Collagen + elastin tạo thành cấu trúc chính của da. Col. đảm

nhận tính co giãn của da→→→→ khi collagen trong cơ thể bị thóai

hóa (mỗi nămmất khoảng 1,5% khối lượng) thì qúa trìnhlão hóa cùng các nếp nhăn trên da gia tăng. Col. đảm nhận

sự săn chắc, còn elastin đảm nhận tính linh hoạt của các mô

trong cơ thể. Hai tp này tạo nên tính dẻo dai của gân, cơ,

mạch máu, da, giúp cơ thể vận động dẻo dai, làn da săn chắckhỏe mạnh.

5.2. CAÙC PROTEIN PHÖÙC TAÏP

TP phaân töû : ngoaøi caùc amino acid coøn coù caùc nhoùmgheùp. Tuyø theo baûn chaát hoùa hoïc cuûa nhoùm gheùp, ngöôøita phaân protein phöùc taïp thaønh 5 nhoùm chính.

�Phosphoprotein : protein + các gốc –P

�Glucoprotein : protein + glucid

�Lipoprotein : protein + lipid

�Chromoprotein : protein + h/c hemin + kim loại→ có màu

�Nucleoprotein : protein + nucleic acid

� PHOSPHOPROTEINChuoãi polypeptide LK vôùi H3PO4 qua nhoùm OH cuûa

Ser. Lieân quan nhieàu vôùi caùc chaát dinh döôõng cuûa ñoängvaät non : caseinogen trong söõa, ovovitelin trong loøngñoû tröùng, ictulin trong tröùng caù …

� GLUCOPROTEIN- Nhoùm gheùp laø glucid (caùc hexose hoaëc hexosamine …) teân chung mucopolysaccharide ; coù theå gaëp ôû traïngthaùi töï do nhö a.hyaluronic, a.chondroitinsulfuric …- Chöùc naêng : chaát ciment gaén keát teá baøo, moâ baøo; chaát nhaâøy giaûm ma saùt trong nieâm dòch, dòch bao khôùp: osteomucoid (xöông), mucine (nöôùc boït), ovomucoid(tröùng) …

14

H O

- H N – C - C N – C - C

H H O

H H O

N – C - C N – C – CO -

H H

N – C - C

H H O

H H O

N – C - C

H H O

N – C - C

CH2CH2S.CH3

CH2CH2CH2 CH2-NH2

O – P =O

CH2 OH CH2

PHOSPHOPROTEIN

O – P = O� LIPOPROTEIN

� Nhoùm gheùp laø lipid hay daãn xuaát cuûa lipid (lecithin, cholesterol, acid phosphatidic …).

� Chöùc naêng : tham gia caáu taïo vaùch teá baøo vaø caùc loaïimaøng sinh hoïc (xem laïi chöông Lipid). T/p caáu truùcmaøng quyeát ñònh tính baùn thaám vaø tính haáp phuï ñaëchieäu cuûa maøng; ñoùng vai troø quan troïng trong daãntruyeàn xung ñoäng thaàn kinh.

� CHROMOPROTEIN

Chroma = maøu saéc

Laø lôùp protein coù maøu saéc vì trong TP nhoùm gheùp coùcaùc nguyeân töû kim loaïi. Chuùng lieân quan ñeán caùc quaùtrình hoâ haáp trao ñoåi khí :

- Hemoglobin trong maùu : v/c vaø trao ñoåi O2 vaø CO2 giöõaphổi vaø moâ baøo;

- Myoglobin : döï tröõ O2 trong cô;

- Chlorophill chaát dieäp luïc, t/g quang hôïp ôû thöïc vaät;

- Caùc enzyme : caùc flavoprotein (FP)

HEMOGLOBIN (Hb)

• Hb = Globin + HEMEGlobin : 4 chuoãi polypeptide :

2 chuoãi αααα (2 x 141 AA)2 chuoãi ββββ (2 x 146 AA)

Moãi chuoãi keát hôïp vôùi moät HEME ñeå v/c 1 O2.Ngöôøi ta xaùc ñònh nhieàu loaïi Hb khaùc nhau :- HbF (fetal Hb) : Hb cuûa baøo thai;- HbA (adult Hb) : Hb cuûa ngöôøi tröôûng thaønh;- HbS : Hb cuûa beänh nhaân thieáu maøu hoàng caàu löôõi lieàm

(Glu ôû vò trí 6 cuûa chuoãi ββββ theá bôûi Val);- HbC : Hb cuûa beänh nhaân thieáu maøu hoàng caàu hình bia

(Glu ôû vò trí 6 cuûa chuoãi ββββ theá bôûi Lys).

15

Cấu trúc bậc bốn tetramers của hemoglobin A

( αααα2A ββββ2

A)

• Kyù hieäu Hb theo chuoãi peptide :• - HbA = αααα2

A ββββ2A = αααα2

A ββββ26Glu

• - HbS = αααα2A ββββ2

S = αααα2A ββββ2

6Val

• - HbC = αααα2A ββββ2

C = αααα2A ββββ2

6Lys

16

Cấu tạo nhóm heme : 1,3,5,8 tetramethyl2,4 di vinyl ; 6,7 dipropionyl

7

13

58

24

6

Fe2+

Polypeptide globin

17

Lieân keát GLOBIN – HEME :� Fe2+ cuûa heme noái vôùi 4 N cuûa 4 voøng pyrrole bôûøi 2 LK phoái trí vaø 2 LK coäïng hoùa trò

� Moãi chuoãi polypeptide cuûa globin keát hôïp vôùi 1 hemequa 2 LK phoái trí giöõa Fe2+ cuûa heme vaø N cuûa nhaânimidazone cuûa His, trong ñoù moät vò trí coù theå bò chieámbôûi O2 ñeå taïo thaønh HbO2 (luùc naøy saét vaãn coù hoùa trò 2) →→→→moãi p/t Hb v/c 4 O2.

� Tính chaát quan troïng nhaát cuûa Hb laø khaû naêng keát hôïpvôùi caùc chaát khí, ñaëc bieät laø oxygen. Söï lieân keát cuûaheme vôùi chaát khí naøo laø phuï thuoâc vaøo aùp suaát rieângcuûa chaát khí ñoù.

CAÁU TRUÙC MONOMER CUÛA HEMOGLOBIN(cấu trúc bậc ba : một chuổi peptide gắn với một nhóm heme)

� Oxy hemoglobin (HbO2)

� Carboxy hemoglobin (HbCO)

�Met Hb (Fe3+)

� Carbo hemoglobin (R-NH-COOH = HbCO2)

O2

CO

OH

HOẠT ĐỘNG TRAO ĐỔI O2 VÀ CO2 GIỮA PHỔI VÀMÔ BÀO

MÁU CƠPHỔI

18

Cấu trúc phân tử myoglobin(một chuỗi peptide – 153 AA, 1 heme)

Cấu trúc phân tửchlorophill