Bài 18: Cấu trúc prôtêin I. CẤU TRÚC CỦA PRÔTÊIN
1. Cấu trúc hóa học của prôtêin
- Prôtêin là hợp chất hữu cơ gồm các nguyên tố cơ bản: C, H, O, N, ngoài ra còn có thêm một số nguyên tố khác như S, P.
- Prôtêin là một đại phân tử có khối lượng và kích thước lớn (có thể dài đến 0,1µm, khối lượng có thể nặng đến hàng triệu đvC).
- Prôtêin được cấu trúc theo nguyên tắc đa phân. Đơn phân của prôtêin là hơn 20 loại axit amin → Thành phần, số lượng và trình tự sắp xếp các axit amin quy định sự đa dạng và đặc thù của prôtêin.
Cấu trúc của axit amin
2. Cấu trúc không gian của prôtêin
- Tính đa dạng và đặc thù của prôtêin còn được biểu hiện ở các dạng cấu trúc không gian:
Các bậc cấu trúc của phân tử prôtêin
+ Cấu trúc bậc 1: là trình tự sắp xếp các axit amin trong chuỗi axit amin.
+ Cấu trúc bậc 2: là chuỗi axit amin tạo vòng xoắn lò xo đều đặn hoặc tạo dạng sợi bện lại với nhau như dây thừng tạo cho sợi chịu lực khỏe hơn.
+ Cấu trúc bậc 3: là dạng không gian ba chiều của prôtêin, do cấu trúc bậc 2 cuộn xếp theo kiểu đặc trưng cho từng loại prôtêin.
+ Cấu trúc bậc 4: là cấu trúc của một số loại prôtêin gồm 2 hay nhiều chuỗi axit amin cùng loại hay khác loại kết hợp với nhau.
- Ở dạng cấu trúc không gian đặc thù (từ cấu trúc bậc 3 trở lên), prôtêin mới thực hiện chức năng của nó.
II. Chức năng của prôtêin
Đối với tế bào và cơ thể, prôtêin có nhiều chức năng quan trọng liên quan đến toàn bộ hoạt động sống của tế bào, biểu hiện thành tính trạng của cơ thể:
1. Chức năng cấu trúc
- Prôtêin là thành phần cấu tạo của chất nguyên sinh, là hợp phần quan trọng xây dựng nên các bào quan và màng sinh chất. Từ đó, hình thành các đặc điểm giải phẫu, hình thái của các mô, các cơ quan, hệ cơ quan và cơ thể.
- Ví dụ: histôn là loại prôtêin tham gia vào cấu trúc của NST; côlagen và elastin là thành phần chủ yếu của da và mô liên kết; kêratin ở trong móng, sừng, tóc, lông.
2. Chức năng xúc tác các quá trình trao đổi chất
- Enzim (có bản chất là prôtêin) tham gia xúc tác cho nhiều phản ứng hóa sinh trong quá trình trao đổi chất trong tế bào.
- Ví dụ: enzim amilaza xúc tác cho quá trình phân giải tinh bột,…
Enzim amilaza
3. Chức năng điều hòa các quá trình trao đổi chất
- Các hoocmôn (phần lớn có bản chất là prôtêin) có vai trò điều hòa các quá trình trao đổi chất trong tế bào và cơ thể.
- Ví dụ: Insulin và glucagôn có vai trò điều hòa lượng đường huyết trong máu, tirôxin điều hòa sức lớn của cơ thể,…
Vai trò của insulin và glucagôn trong điều hòa đường huyết của cơ thể
4. Một số chức năng khác của prôtêin
Ngoài các chức năng trên, prôtêin còn đảm nhiệm nhiều chức năng khác như:
- Bảo vệ cơ thể (các kháng thể).
- Vận động của tế bào và cơ thể.
- Cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào, cơ thể khi cơ thể thiếu hụt gluxit.
