Chương 13: Sinh học phân tử Protit

Tài liệu Chương 13: Sinh học phân tử Protit được biên soạn nhằm cung cấp cho các bạn những kiến thức về enzim và coenzim; điện di và nhiễu xạ tia rơngen; phương pháp sắc ký; trình tự sắp xếp của các axit amin.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 13: Sinh học phân tử ProtitSinh hoc phan tu - Protit Page 1 of 6CHƯƠNG XIII : SINH HỌC PHÂN TỬ -PROTIT I. ENZIM VÀ COENZIM II. ĐIỆN DI VÀ NHIỂU XẠ TIA RƠNGEN III. PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IV. TRÌNH TỰ SẮP XẾP CỦA CÁC AXIT AMINI. ENZIM VÀ COENZIM TOP Quá trình trao đổi chất mà các nhà bác học hiểu biết một cách sâu sắc vào khoảng giữa những năm50 có thể coi là một tiêu biểu độc đáo về bản chất men học của tế bào. Bất cứ một phản ứng trao đổi chấtnào cũng được xúc tác bằng một men đặc hiệu; đặc tính của quá trình trao đổi chất được xác định bởibản chất và nồng độ của men có mặt trong tế bào. Do đó muốn hiểu về trao đổi chất thì phải biết vềmen. Harden, người phát hiện ra trao đổi chất trung gian vào đầu thế kỷ này, cũng chú ý đến một sốkhía cạnh của hoạt động men. Ông thả vào nước một cái túi nhỏ làm bằng màng thẩm tích (những phântử có kích thước nhỏ mới có thể lọt qua màng nầy), trong túi có dịch chiết xuất của nấm men. Sau khinhững phân tử nhỏ của dịch chiết xuất này lọt qua thành túi thì dịch chiết xuất nấm men không có thểphân hủy được đường. Không thể giải thích hiện tượng đó là do chính men đã lọt qua màng thẩm tích vìnước ở trong túi cũng không phân giải được đường. Tuy nhiên, nước kết hợp với dịch chiết xuất nấmmen trong túi lại có khả năng phân hủy đó. Do đó có thể rút ra kết luận là ngoài những phân tử lớn, mencòn có những phân tử tương đối nhỏ kết hợp với nhau không chặt, nên những phân tử nhỏ này có khảnăng đi qua màng bán thấm. Những phân tử nhỏ ấy là một phần cấu trúc của men và rất quan trọng đốivới chức phận hoạt động của men (enzim) và có tên là coenzim. Vào khoảng giữa những năm 20, nhà hóa học Thụy điển là Hanxơ Car Augut Ximon Aile (sinhnăm 1873) đã phát hiện nhiều loại enzim khác cũng có chứa coenzim nhưng phải 10 năm sau, ngườita mới biết được cấu trúc của các coenzim đó. Cũng lúc ấy người ta xác định được cấu trúc của cácvitamin, sau đó, không còn hoài nghi gì nữa, trong thành phần cấu tạo của phần lớn coenzim có nhữngphân tử có cấu trúc tương tự vitamin. Như vậy, vitamin có lẽ là phần coenzim, không được bản thân cơ thể tổng hợp nên, do vậy phảiđưa vitamin vào trong thức ăn. Không có vitamin thì không có coenzim còn không có coenzim thì mộtsố enzim mất hoạt tính, như vậyquá trình trao đổi chất bị rối loạn. Kết quả là xảy ra bệnh thiếu vitamin,có khi dẫn đến tử vong. Bởi vì enzin và coenzim là những chất xúc tác cần cho cơ thể với một lượng nhỏ cho nên vitamincũng cần cho cơ thể một lươûng nhỏ ấy. Ðặc biệt, điều đó có thể giải thích được một thực tế là trongthức ăn có những yếu tố hợp phần nhỏ không đáng kể nhưng cực kỳ cần thiết đối với hoạt động sốngbình thường của cơ thể. Một lượng vết của các nguyên tố như đồng (Cu), coban (Co), môlipđen (Mo),http://www.ctu.edu.vn/coursewares/supham/luocsusinhhoc/chuong13.htm 7/16/2007Sinh hoc phan tu - Protit Page 2 of 6 kẽm (Zn) tạo nên bộ phận chủ yếu của cấu trúc men. Người ta đã tách được các enzim có chứamột nguyên tử hoặc vài nguyên tử của những nguyên tố ấy. Vậy còn phải nói gì nữa về chính bản thân những men đó? Suốt thế kỷ trước, men được coi lànhững chất bí ẩn và người ta chỉ biết thông qua tác động của nó. Nhà hóa học người Ðức là LeonaMikhaelis ( 1875 - 1949 ) đã khám phá ra bí mật của men nhờ những định luật và phương pháp củađộng hóa học (bộ môn hóa lý nghiên cứu tốc độ của những phản ứng hóa học). Năm 1913 ông đã thiếtlập được mối tương quan phụ thuộc của tốc độ phản ứng do men xúc tác với những điều kiện xác định.Ông giả thiết men hình thành hợp chất trung gian với chất mà men có phản ứng xúc tác. Giả thiếttươnng tự chứng tỏ men chẳng là cái gì khác ngoài những phân tử chịu tác động bởi các quy luật hóa lýhọc. Nhưng những phân tử đó là gì? Có lẽ đó là protit vì dung dịch men dễ mất hoạt tính thậm chí khimới chỉ đun nhẹ mà ai cũng biết, chỉ có các phân tử protit mới có tính chịu nhiệt thấp như vậy. Nhưng toàn bộ những điều trên chỉ là giả thiết. Vào những năm 20, nhà bác học người Ðức là RisaVinsơtete (1872 - 1942) đã nêu giả thuyết theo đó nói chung men không phải là protit. Thật ra như vềsau mới rõ giả thuyết này là sai, nhưng uy tín khoa học của bản thân người đề ra giả thuyết làm ngườita không dám nghi ngờ trong một thời gian dài về điều sai lầm của giả thuyết. Sau đó vài năm vấn đềbản chất protit của men lại được nêu lên lần này là do nhà hóa sinh học người Mỹ là Jem Bitxelo Xamne(1887 - 1955) nêu lại. Xemne đã tách được một loại men từ hạt Canavalium vào năm 1926, men nàyxúc tác phản ứng phân phủy nước tiểu thành amoniac và khí CO2. Trong quá trình thu hồi men, ông đãthấy những tinh thể hết sức nhỏ xuất hiện tại một thời điểm nh ...