Cấu tạo hoá học của prôtêin (bậc một)

Cấu trúc bậc một của protein - liên kết peptid (-CO - NH-) Cuối thế kỷ XIX nhà sinh hoá học Nga Đa-nhi-lep-ski đã đề ra giả thuyết rằng các acid amin liên kết với nhau nhờ bên kết giữa nhóm carboxyl và nhóm quan (Co - NH -) gọi là mạch peptid.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cấu tạo hoá học của prôtêin (bậc một) Cấu tạo hoá học của prôtêin (bậc một)Cấu trúc bậc một của protein - liên kếtpeptid (-CO - NH-)Cuối thế kỷ XIX nhà sinh hoá học NgaĐa-nhi-lep-ski đã đề ra giả thuyết rằngcác acid amin liên kết với nhau nhờ bênkết giữa nhóm carboxyl và nhóm quan (-Co - NH -) gọi là mạch peptid. ông đề rathuyết này khi nghiên cứu phản ứngBiurê ở các dạng protein.Giả thuyết của Đanhilepski ngay sau đóđã được nhà sinh hoá học người Đức làFisher xác minh bằng thực nghiệm.Fisher đã tách riêng và nghiên cứu tỷ mỹ19 acid amin và đã thử tổng hợp cácpeptid theo kiểu phản ứng sau đây:Dùng dẫn xuất cloranhydric của một acidbéo nào đó cho tác dụng với acid quân tasẽ được một hợp chất trung gian. Đem nócho tác dụng với amiac ta sẽ thu đượcmột dipeptid :Dùng phản ứng này để nhân dài chuỗipeptidNgười ta thấy tính chất của các peptid tổng hợp được giống tính chất của sản phẩm thuỷ phân protein chưatriệt để. Trong thực hành người ta gọipeptid thuỷ phân được là pepton hoặcalbumose.Do đó ta có thể nói: Cơ sở cấu trúc bậcmột của protein là mạch peptid (- Co -NH -), mạch được hình thành giữa nhómcarboxyl của acid amin thứ nhất vớinhóm quan của aciđ quan tiếp theo saukhi loại khu đi một phân tử nước. Đây làliên kết đồng hoá trị nên nó rất bền vững.Nhờ phương pháp nghiên cứu tinh thểbằng quang tuyến Rơn-ghen người tathấy những mạch peptid ở cấu trúc bậcmột có hình thể và kích thước theo sơ đồsau:Tuỳ thuộc vào số lượng acid quân ta có dipeptid, tripeptid, tetrapeptid... vàpolypeptid. Tên gọi những peptid đơn giản dựa theo tên của acid amin hợp thành, những chất có - Co - đều biếnđuôi -in thành -yl chất sau cùng có -COOH thì giữ nguyên tên. Ví dụ: glycyl-alanin.Tính đặc trưng của protein khôngnhững phụ thuộc vào số lượng màcòn phụ thuộc vào thứ tự sắp xếpcủa các acid amin trong chuỗipeptid. Mỗi protein có số lượng và thứtự sắp xếp các acid amin riêng và nhưvậy nó có chức năng riêng.Nếu có 3 acid amin A, B và C ta có thểsắp xếp thành 6 peptid khác nhau ABC,ACB, BạC, BCA, CAB, CBA, có nghĩalà 1. 2. 3 = 6Qui tắc chung là pH : 1. 2. 3...... n = n !Nếu có 20 acid quân ta được con sốpeptid gồm 19 chữ số sau:2.432.902.008.176.640.000Cấu trúc bậc một của protein là yếu tố ditruyền hết sức ổn định. Mỗi tổ hợp có thứtự sắp xếp acid amin khác nhau, chỉ cầnmột acid amin nào đó trong tổ hợp khácđi thì tính chất vật lý, hoá học và sinhhọc của protein khác đi rất xa.Ta lấy một vài thí dụ về cấu trúc bậc mộtcủa protein* Hồng cầu của người có 600 - 640 acid amin. Khi thứ tự của vlin và acid glutamic ở vỉ trí thứ 6 và 7 đổi chỗcho nhau đã làm cho hồng cầu từ hìnhtròn biến thành hình lưỡi liềm (mà hồngcầu hình lưỡi liềm là một bệnh di truyềnvà là nguyên nhân gây ra thoái hoágiống).* Phân tử insulin là một polypetid baogồm 5 1 acid amin chuỗi A có 2 1 gốcacíd quan và chuỗi B có 30 gốc acidamin. Hai chuỗi nối với nhau bởi 2 cầudìsulfit: cầu thứ nhất giữa gốc cystein ởvị trí 20 của chuỗi A và vị trí 19 củachuỗi B; cầu thứ hai giữa gốc cystein ở vitư thứ 7 của cả 2 chuỗi.Ở các động vật khác nhau, chúng chỉkhác nhau ở acid amin thứ 8, 9, 10. 8 9 10Bò Alanin Serin ValinLợn Treonin Serin IsoleucinCừu Alanin Glycin Valin* Ocytocin và vasopressin là hai loạihormon của thuỳ sau tuyến yên, chúngđềucó 9 acid amin, nhưng sắp xếp chỉ khácnhau ở vị trí số 3 và số 8.Ocytocin có tác dụng làm tăng co bóp cơtrơn tử cung, còn vasopressin làm tănghuyết áp động mạch, chống lợi tiểu.Việc phát hiện ra cấu trúc bậc một củacác protein là một thành tựu rất lớn tronghoá học protein. Nó là cấu trúc quantrọng nhất, quyết định hình dạng và hoạttính sinh học của các protein khác nhau.Tính muôn hình muôn vẻ của proteintrước hết là đặc tính sinh học phụ thuộcvào cấu trúc bậc một. Hiện tượng đặctrưng sinh học chính là sự khác nhau vềcấu trúc và chức năng của protein và lànguyên do của tính đặc trưng, đặc thùcủa sinh vật, tức là khác nhau về loài,giống, từng cá thể và các bộ phận trongtừng cá thểQuá trình di truyền ở sinh vật chính làhiện tượng truyền đạt lại cho đời sau cấutrúc bậc một của protein đặc thù của loàigiống.Cấu trúc của proteín được mã hoá quathiết kế mã di truyền ở acid nucleic.