1. Cấu trúc của prôtêin
a. Cấu trúc hóa học
- Prôtêin là một hợp chất hữu cơ được cấu thành từ 4 nguyên tố chính là C, H, O, N và có thể có thêm S và P.
- Prôtêin thuộc đại phân tử, có khối lượng và kích thước lớn. Prôtêin cũng được cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, đơn phân cấu tạo nên prôtêin chính là axit amin.
b. Cấu trúc không gian
- Prôtêin là đại phân tử hữu cơ được cấu thành từ các đơn phân là các axit amin, có hơn 20 loại axit amin khác nhau. Số lượng và trình tự các loại axit amin quy định lên tính đặc trưng của phân tử Prôtêin.
- Hơn nữa, tính đa dạng và đặc thù của Prôtêin còn được thể hiện thông qua cấu trúc không gian của nó. Ở dạng cấu trúc không gian đặc thù, Prôtêin mới thực hiện được chức năng của mình. Có 4 dạng cấu trúc không gian của Prôtêin là:
+ Bậc 1: trình tự sắp xếp các axit amin trong chuỗi axit amin
+ Bậc 2: là chuỗi axit amin tạo các vòng xoắn lò xo đều đặn.
+ Bậc 3: hình dạng không gian 3 chiều do cấu trúc bậc 2 cuộn xếp tạo thành kiểu đặc trung cho từng loại Prôtêin.
+ Bậc 4: cấu trúc của một số loại Prôtêin gồm hai hoặc nhiều chuỗi axit amin cùng hoặc khác loại kết hợp với nhau.
2. Chức năng
Đối với tế bào và cơ thể, Prôtêin có nhiều chức năng quan trọng:
+ Chức năng cấu trúc.
+ Chức năng xúc tác các quá trình trao đổi chất.
+ Chức năng điều hòa các quá trình trao đổi chất.
3. Mối quan hệ giữa gen và tính trạng
Đơn phân cấu tạo lên protein là axit amin, có hơn 20 loại axit amin khác nhau.
Mỗi hạt tròn được là 1 axitamin. Các em xem lại kiến thức trong SGK Sinh học lớp 9.
Enzim tiêu hóa có bản chất là protein, chức năng xúc tác cho các phản ứng phân giải thức ăn.
mARN, tARN và rARN:
Trong đó vai trò của từng loại ARN như sau:
+ mARN có vai trò truyền đạt thông tin quy định cấu trúc của prôtêin cần tổng hợp (làm khuôn tổng hợp).
+ tARN có chức năng vận chuyển axit amin tương ứng tới nơi tổng hợp prôtêin.
+ rARN là thành phần cấu tạo nên ribôxôm- nơi tổng hợp prôtêin.
Quan sát hình ảnh chúng ta có thể thấy, chuỗi axit amin được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của mARN( cứ 3 nucleotit trên mARN ứng với 1 axit amin tương ứng)
mARN sau khi được hình thành rời khỏi nhân ra chất tế bào để tổng hợp nên chuỗi axit amin
Đây là kiến thức cơ bản, các em xem lại SGK Sinh học lớp 9.
Prôtêin có nhiều chức năng quan trọng:
+ Chức năng cấu trúc: VD như Histôn là loại prôtêin tham gia vào cấu trúc của NST.
+ Chức năng xúc tác cho các phản ứng hóa sinh: Bản chất của enzim( xúc tác cho quá trình phản ứng) chính là prôtêin
+ Chức năng điều hòa: Các hoocmôn có vai trò điều hòa quá trình trao đổi chất trong tế bào và cơ thể. Các hoocmôn phần lớn là prôtêin.
Cấu trúc bậc 1 (hay còn gọi là chuỗi polypeptit) quy định khả năng cuộn xoắn hình thành cấu trúc đặc trưng của protein.
Collagen trên da là ví dụ cho chức năng cấu trúc của protein.
Prôtêin có 4 bậc cấu trúc cơ bản như sau:
Cấu trúc bậc 1: là trình tự sắp xếp các axit amin trong chuỗi pôlipeptit.
Cấu trúc bậc 2: là chuỗi pôlipeptit bậc 1 có cấu trúc xoắn hình lò xo.
Cấu trúc bậc 3: do cấu trúc bậc 2 uốn khúc đặc trưng cho mỗi loại prôtêin.
Cấu trúc bậc 4: do nhiều cấu trúc bậc 3 kết hợp thành khối cầu.
Mô tả cấu trúc của prôtêin:
Prôteein là hợp chất hữu cơ gồm 4 nguyên tố chính là C, H, O, N và có thể còn có một số nguyên tố khác. Prôtêin thuộc loại đại phân tử, có khối lượng và kích thước lớn( có thể dài tới 0,1 µm, khối lượng có thể đạt tới hàng triệu đvC). Prôtêin cũng được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân: Gồm hàng trăm đơn phân. Đơn phân cấu tạo nên prôtêin là các axit amin, có hơn 20 loại axit amin khác nhau. (Kiến thức cơ bản trong SGK Sinh học lớp 9) .
Gen→ mARN→ prôtêin→ tính trạng .
Kháng thể có bản chất là protein, có chức năng bảo vệ cơ thể trước các kháng nguyên.
Có khả năng thực hiện nhân đôi để đảm bảo tính đặc trưng và ổn định của prôtêin là chức năng không đúng mà đó là chức năng của ADN.
Prôtêin có nhiều chức năng quan trọng:
+ Chức năng cấu trúc: VD như Histôn là loại prôtêin tham gia vào cấu trúc của NST.
+ Chức năng xúc tác cho các phản ứng hóa sinh: Bản chất của enzim( xúc tác cho quá trình phản ứng) chính là prôtêin
+ Chức năng điều hòa: Các hoocmôn có vai trò điều hòa quá trình trao đổi chất trong tế bào và cơ thể. Các hoocmôn phần lớn là prôtêin.
Cấu trúc bậc 3 của prôtêin: Là hình dạng không gian ba chiều của prôtêin do cấu trúc bậc 2 cuộn xếp tạo thành đặc trưng cho từng loại prôtêin.
Prôtêin được tổng hợp qua quá trình dịch mã, nguyên liệu tổng hợp là axit amin.
Glucagon là hoocmon có bản chất là protein, tiết ra từ tuyến tụy, điều hòa đường huyết.
enzim.
Các phản ứng hóa sinh được xúc tác bởi các enzim mà bản chất của enzim chính là prôtêin.
Hemoglobin là protein máu, liên kết với oxi để vận chuyển oxi tới từng tế bào trong cơ thể.
Đặc điểm cấu trúc bậc 2: là một chuỗi axit amin tạo các vòng xoắn lò xo đều đặn. Các vòng xoắn ở protein dạng sợi còn bện lại với nhau kiểu dây thừng tạo cho sợi chịu lực khỏe hơn.
Quan sát hình ảnh mô tả cấu trúc bậc 2. Đây là kiến thức cơ bản trong SGK Sinh học lớp 9
Vì đơn phân của prôtêin là các axit amin nên trình tự sắp xếp, số lượng và thành phần các axit amin sẽ quy định tính đa dạng và đặc thù của prôtêin. Trình tự, số lượng và thành phần khác nhau sẽ tạo lên nhiều loại prôtêin khác nhau.
+ Ngoài ra, tính đa dạng và đặc thù của prôtêin còn được biểu hiện ở cấu trúc không gian.
Quan sát hình ảnh chúng ta có thể thấy, chuỗi axit amin được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của mARN( cứ 3 nucleotit trên mARN ứng với 1 axit amin tương ứng)