Tiểu luận Chuyền hóa protid trong cơ thể
MỤC LỤC
PHẦN 1: MỞ ĐẦU Trang 4
PHẦN 2: NỘI DUNG 5
I. MỜ ĐẦU 5
II. CẤU TẠO PHÂN TỬ PROTID 6
1. Cấu trúc protid 6
2. Thành phần nguyên tố của protein: 8
3. Cấu trúc hóa học: 8
4. Các mức cấu trúc của protid 9
III. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN 10
1. Khối lượng và hình dạng phân tử 10
2. Tính chất lưỡng tính của protein 11
3 Tính hòa tan 11
IV. PHÂN LOẠI 13
V. VAI TRÒ CỦA PROTID 16
1. Vai trò của protid trong cơ thể 18
2. Vai trò sinh học của protein 19
3. Vai trò của protid trong công nghệ thực phẩm: 20
VI. GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA PROTEIN 21
1. Giá trị dinh dưỡng của protid 21
2. Nguồn Protid trong thưc phẩm 21
VII. CHUYỂN HÓA PROTID TRONG CƠ THỂ 31
1. Chuyển hóa protid 31
2. Rối lọan chuyển hóa protid 32
3. Chuyển hóa acid amin: 38
4. Một số acid amin tiêu biểu 39
VIII. CÁC ỨNG DỤNG TỪ SẢN XUẤT PROTEIN 40
IX. QUÁ TRÌNH PHÂN RÃ PROTID OXI HÓA AMINO ACID VÀ CHU TRÌNH UREA 40
1. Qúa trình chuyển nhóm -NH2 41
2. Chu trình ure và sự bài tiết đạm. 44
3. Chuyển hóa amino acid. 47
4. Tóm tắt. 50
X. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN 51
1 Quá trình tổng hợp acid amin 51
2. Quá trình tổng hợp protein 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO 76
một thứ tự dài 30 amino acid, gọi là peptide C, giữ lại sợi A và B nối với nhau bằng cầu nối –S-S-. Thứ tự “tín hiệu” (24 amino acid ở tận cùng N) và C-peptide bị cắt bỏ bằng enzyme protease. Sợi A và B được giữ lại, chúng nôí với nhau bằng cầu nối S-S- 2.9.2. Tổng hợp các protein bài tiết. Kính hiển vi điện tử cho tấy có nhiều ribosome bám trên màng lưới nội chất. Màng lưới nội chất sần sùi này tràn ngập trong tế bào bái tiết và các polysome ở đây tổng hợp nên các protein hoặc với mục đích bài tiết ra ngoài hoặc tham gia vào thành phần enzyme, trong khi đó các polysome tự do trong tế bào chất thì tổng hợp nên các protein nội bào. Không có sự khác biệt về cấu trúc giữa màng gắn và không gắn ribosome. Việc gắn ribosome với màng lưới nội chất chính là nhờ protein do chúng tổng hợp nên và đảm nhiệm và tạo ra mỗi liên quan của chuỗi thứ tự “tín hiệu” trên sợi mới sinh với protein trên màng. Tín hiệu này thường là 15- 30 qmino acid kị nước ở đầu N tận cùng, nó bị loại bỏ ngay sau khi hoặc thậm chí trong lúc tổng hợp. Đây không phải là thứ tự thống nhất, nhưng nó là cấu trúc bao trùm của vùng tín hiệu và còn quan trọng hơn cả là chỗ để cho 1 thứ tự riêng biệt nào đó nhận biết. Các protein mang tín hiệu như vậy gọi là preprotein và chuyển sang dạng chín muồi nhờ proteinase ( peptidase tín hiệu ) trong màng lưới nội chất. thí dụ proinsulin được tổng hợp ở dạng preproinsulin với tín hiệu gồm 21 amino acid ở N tận cùng, hầu hết các amino acid này là kị nước: H2N-TrpMetArgPheLeuProLeuLeuAlaLeuLeuAlaLeuLeuAlaLeuTrpGluProLysPheAlaGluAla- Các preprotein tụy (preproteinpancreatic) khác như pretrypsinogene và preprocarboxypeptidase cũng có các tín hiệu N-tận cùng dễ bị cắt bỏ, nhưng không phải loại protcin nào cũng làm như vậy. Đối với các protein bài tiết hoặc màng ma không có cải tiến theo kiêu cắt như vậy thì thứ tự amoni acid nội phân tử sẽ đóng vai trò chức năng tín hiệu. Trính tự các sự kiện xảy ra trong tổng hợp bài tiết như sau: 1. Dịch mã mRNA bắt đầu trên ribosome tự do theo con đường thông thường 2. Khi nối dài, thứ tự tín hiệu xuất hiện từ ribosome; Trước hết nó liên hệ với phức ribonucleoprotein trong tế bào chất gọi là hạt nhân biết tín hiệu (signal recognition particlo-SRP). Phức hệ này chứa sáu protein và một phân tử đơn RNA làm ngừng sự nối dài tiếp theo cho đến khi việc gắn vào màng xãy ra 3. Phức hệ SRP-ribosome liên kết với bề mặt màng lưới nội chất, gắn với phức hệ protein nội tại, một trong số đó gọi là protein bến đậu (protein docking-DP). SRP bị thay thế và protein mới sinh ra gắn xen vào màng, có thể xuyên qua lỗ do protein màng khác tao nên. 4. Việc nối dài ra vẫn tiếp diễn, protein mới tổng hợp đi vào trong màng lưới nội chất. Ở giai đoạn này xảy ra việc glycosyl hóa nhờ các sợi glycosyl chuyển từ dolichol đến protein mới sinh ra trong lúc nối dài sợi. 5. Trong hầu hết các trường hợp thứ tự bị tách bỏ theo con đường thủy phân protein, trước khi việc dịch mã kết thúc. 6. Khi kết thúc dịch mã các tiểu phần ribosome tách ra khỏi màng, protein hoàn chỉnh dời vào phía trong mạng lưới nội chất. Việc gắn protein vào mạng lưới nội thất (hoặc xuyên qua nó) cũng sử dụng cơ chế như vậy. 1 tính chất quan trọng của quá trình là sự di chuyển qua màng luôn kèm theo việc dịch mã. Nó không thể xảy ra khi dịch mã đã hoàn tất. Protein chyển đến mạng lưới nội thất, bộ máy Golgi và lysosome dù ở phần lumen hay gắn trên màng đều được tổng hợp trên ribosome gắn với màng như đã mô tả ở trên. Sau đó các protein được điều tiết 1 cách cẩn thận tới các phần tử tương ứng theo 1 cơ chế mà cho tới nay còn chưa rõ chi tiết nhưng có sự tham gia của các thứ tự amino acid riêng biệt trên protein với các chất nhận đặc hiệu của các bào quan. Trong trường hợp ti thể, chỉ vài protein được DNA ti thể mã hóa sẽ được tổng hợp ở phần chất nền ti thể (matrix), còn phần lớn là nhập từ ngoài vào. Các protein này được mã hóa bởi DNA nhân và tổng hợp trên ribosome tự do rồi được ti thể thu nhận sau khi dịch mã. Phần lớn chúng được hình thành ở dạng tiền thân có thứ tự nhận biết ở N tận cùng. Thứ tự này, su đó bị loại bỏ đi. Khác với thứ tự như thế trên protein bài tiết, thứ tự tín hiệu ti thể chúa nhiều amino acid kiềm. chức năng của chúng là liên kết với chất nhận trên màng ti thể. Quá trình chuyển nhập cần đến năng lượng (ATP) và protein được chuyển nhập ở dạng chưa bị xếp gấp và có thể được duy trì bởi mối quan hệ bên trong với các protein khác. Hướng đi của protein đến các bào quan khác như peroxisome và hạch nhân, có thề xảy ra theo cách tương ứng. 2.10. Tóm tắt. Protein được tổng hợp ở ribosome, do mRNA chương trình hóa. Ribosome là các phần tử ribonucleoprotein có trong bào tương (cytoplasm) và bên trong ti thể (hệ số lắng 80S) gồm 2 tiểu phần (60S và 40S). tiểu phần 60S chứa các loại rRNA 28S, 5 – 8S và 5S. Tất cả đều từ loại 50S mà ra, với khoảng 45 loại protein. Việc tập hợp lại xảy ra trong nhân. Mã di truyền cho mỗi amino acid là thứ tự ba base (codon) trên mRNA, có tất cả 64 codon, trong đó có 61 codon dùng để mã hóa 20 amino acid, vì vậy 1 số amino acid có đến vài codon: mã là thoái hóa. Các amino acid như hydroxyproline không có codon đều được hình thành sau dịch mã, mRNA được đọc từ đầu 5’ đến đầu 3’, các codon là liên tục và protein được tổng hợp từ N tận cùng đến C tận cùng. Amino acid N tận cùng bao giờ cũng là methionine, mã của nó là AUG, nhưng sau này nó sẽ bị loại bỏ đi. Các codon kết thúc UAA, UAG và UGA dùng để chấm dứt việc dịch mã. Các đột biến do việc gắn xen hoặc làm mất đi 1 base và khung đọc làm cho thứ tư base sau đột biến sẽ bị dịch mã khác đi và thường làm mất hoạt tính sinh học của protein- sản phẩm. Các amino acid được hoạt hóa bằng cách gắn với tRNA đặc hiệu chứa bộ ba base bổ xung với mã (codon) gọi là đối mã (anticodon). Các tRNA dài khoảng 80 nucleotide có chứa các base hiếm hình thành sau phiên mã và có cấu trúc hình lá chẻ ba mà các cuống là những đôi base của cùng 1 sợi tự bổ xung nhau. Một số amino acid có vài tRNA và nhiều tRNA có thể nhận biết vài codon của một amino acid. Sự nhận biết ấy phụ thuộc vào 2 base đầu codon. Còn sự liên kết đôi linh động của base thứ ba được coi là lỏng lẻo “woble” Amino acid được gắn vào qua liên kết ester giữa α-carboxyl-tRNA và 2’- hoặc 3’- OH của adenosine tận cùng trên tRNA. Việc này do enzyme aminoacyl- tRNA synthetase xúc tác cùng việc thủy phân ATP thành AMP. Sự nhận biết tRNA thương thông qua thứ tự 7 nucleotide. Việc tổng hợp protein có 3 giai đoạn: bắt đầu, nối dài và kết thúc. ở eukaryote việc bắt đầu là kết quả của sự hình thành phức hệ bắt đầu giữa các tiểu phần ribosome 40S và 60S, mRNA và methionine- tRNA, ATP, GTP và các yếu tố bắt đầu (các protein hòa tan) là cần thiết. Ribosome có 2 vùng gắn aminoacyl- tRNA gọi là vùng peptidyl (p) và aminoacyl (A). Sau khi bắt đầu, methionine-tRNA gắn vào vùng P. Việc nối dài thực hiện như sau: (1) gắn aminoacyl-tRNA vào vùng A (cần năng lượng GTP và yếu tố nối dài ); (2) hình thành cầu nối peptide bằng cách chuyển amino acid (hoặc peptide) gắn với tRNA ở vùng P cho α-NH2 tự do của aminoacyl-tRNA ỏ vùng A (cần có peptidyl transferase, 1 thành phần của tiểu phần 60S); (3) di chuyển peptidyl-tRNA từ vùng A sang vùng P (cần năng lượng GTP và yếu tố nối dài). Trong khi nối dài, ribosome đi chuyển dọc theo mRNA cho đến tận codon kết thúc, khi ấy việc tổng ợp dừng lại và sợi peptide tách ra. Các mRNA dài có thể nhiều ribosome bám vào và ở các giai đoạn khác nhau của tổng hợp protein tạo thành polyribosome. Một số kháng sinh tác động bằng cách gắn với protein ribosome nhất định bao vây các giai đoạn tổng hợp protein. Vì cấu trúc ribosome prokaryote và cukaryote khác nhau, nhiều kháng sinh ức chế tổng hợp protein ở vi khuẩn nhưng lại không ảnh hưởng gì đối với eukaryote. Tính đề kháng có thể là kết quả của đột biến làm yếu đi ái lực đối với kháng sinh hoặc tạo enzyme làm bất hoạt chúng. Độc tố bạch cầu ức chế tổng hợp protein bằng cách cải biến yều tố nối dài. Interferon được sinh ra chống lại sự xâm nhiễm của virus và ức chế tổng hợp protein trong tế bào bị nhiễm. DNA ti thể mã hóa cho rRNA, tRNA và mRNA cho 1 số protein tham gia vào việc oxy hóa phosphory hóa. Có 1 vài khác biệt về mã di truyền dùng ở ti thể. Phần lớn protein ti thể được mã hóa bởi các gene trong nhân và được tổng hợp tại cytoplasm rồi chuyển nhập vào. Ribosome ti thể giống ribosome prokaryote. Chúng bị cùng loại kháng sinh ức chế và việc dịch mã cũng bắt đầu với N-formyl-methioninc. Nhiều protein bị cải biến bằng enzyme protease sau khi dịch mã (thí dụ insulin hình thành từ proinsulin bằng cách cắt bỏ thứ tự bên trong). Những cải biến khác có thể xảy ra sau quá trình dịch mã và tạo cầu nối disulfide và các amino acid không bình thường, gắn đồnh hóa trị của nhiề gốc (glycsyl hóa, acyl hóa, sulfatyl- và phosphoryl hóa ), cũng như thêm các nhóm ngoại (prosthetic) vào. Việc tổng hợp các protein bài tiết bắt đầu trên ribosome tự do, nhưng thông thường 15 – 20 amino acid (N nhận cuối cùng) tạo nên thứ tự tín hiệu để gắn với các phân tử nhận biết tín hiệu (SRP). Đó là phức hệ ribonucleoprotein làm trung gian để gắn protein mới sinh ra với phức hệ protein trên bề mặt màng lưới nội chất(ER), và giữ ribosome lại. Trong lúc nối dài, protein di chuyển vào trong lòng ống lumen của ER, thứ tự tín hiệu bị cắt bỏ đi trước khi kết thúc tổng hợp protein. Đôi khi, các thứ tự tín hiệu sinh ra 1 cách nội sinh. Protein dành cho các bào quan thường có thứ tự đích (targeting sequence) chúng kết hợp với chất nhận để hướng các protein này tới đích cuối cùng. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lê Ngọc Tú, La Văn Chứ, Đặng Thị Thu, Nguyễn Thị Thịnh, Hóa Sinh Công Nghiệp, Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội. 2. Lê Thị Hương, Bài Giảng Môn Hóa Sinh Đại Cương. 3. Trang Wed: Google.Com.Vn. 4. Việt Báo.Com.Vn. 5. Nguyễn Hữu Chấn, Nguyễn Thị Hà, Nguyễn Nghiêm Luật, Hoàng Bích Ngọc, Vũ Thị Phượng, 2001. Hoá sinh. NXB y học Hà Nội 6. Phạm thị Trân Châu, Trần Thị Áng, 1999. Hoá sinh học. NXB giáo dục, Hà Nội NHẬN XÉT .....
File đính kèm:
- chuy+¬n -æß+ü 13 (chuyß+ân h+¦a protid trong c¦í thß+â).doc