Sinh Học 10 Bài 5: Prôtêin

A. LÝ THUYẾT

1. Cấu trúc của prôtêin

a. Thành phần hóa học

Phân tử prôtêin có cấu trúc đa phân mà đơn phân là các axit amin.
Có 20 loại acid amin khác nhau. Từ 20 loại này có thể cấu tạo nên vô số các protein khác nhau về thành phần, số lượng, và trình tự các acid amin, đảm bảo tính đa dạng và đặc thù của từng loại protein.
Cấu tạo mỗi đơn phân gồm có 3 thành phần chính: Nhóm COOH, nhóm NH2 và gốc R liên kết với cacbon trung tâm (Cả COOH và NH2 , cả 1 nguyên tử H đều liên kết với C - C này gọi là C alpha).

Hình 5.1 Thành phần hóa học của Prôtêin

b. Cấu trúc vật lí

- Cấu trúc bậc 1:

+ Các axit amin liên kết với nhau tạo nên 1 chuỗi axit amin là chuỗi pôlipeptit.
Chuỗi pôli peptit có dạng mạch thẳng.

Hình 5.2 Cấu trúc Prôtêin bậc 1

- Cấu trúc bậc 2:

+ Cấu trúc bậc 2 là cấu trúc vòng xoắn lò xo đều đặn hoặc gấp nếp beta, các nếp gấp và vòng xoắn được cố định bởi các liên kết hidro giữa các acid amin gần nhau.

Hình 5.3 Cấu trúc Prôtêin bậc 2

- Cấu trúc bậc 3:

+ Chuỗi xoắn cuộn xếp tạo thành cấu trúc đặc thù trong không gian 3 chiều, tạo nên tính đặc trưng cho từng loại protein bằng các liên kết đisunfua, liên kết ion, vander_van… tăng tính bền vững của phân tử protein.

Hình 5.4 Cấu trúc Prôtêin bậc 3

- Cấu trúc bậc 4:

+ 2 hay nhiều chuỗi cuộn xếp bậc 3 liên kết với nhau tạo thành phần phân tử protein hoàn chỉnh, có cấu hình không gian đặc trưng cho từng loại protein, giúp nó thực hiện được chức năng hoàn chỉnh.

Hình 5.5 Cấu trúc Prôtêin bậc 4

2. Chức năng của prôtêin

a. Chức năng cấu trúc

Protêin là thành phần quan trọng xây dựng nên các bào quan và màng sinh chất, hình thành nên các đặc điểm giải phẫu, hình thái của các mô, cơ quan, hệ cơ quan, cơ thể (tính trạng cơ thể)

Ví dụ protein tham gia cấu tạo màng sinh học

Hình 5.6 Chức năng cấu trúc của Prôtêin

b. Chức năng xúc tác quá trình trao đổi chất

- Bản chất các enzim là tham gia các phản ứng sinh hóa.
+ Ví dụ:

• Enzim amilaza trong nước bọt có bản chất là protein.
• Enzim ADN polimeraza xúc tác cho quá trình tổng hợp ADN.

c. Chức năng điều hoà quá trình trao đổi chất

- Các hoocmon phần lớn là prôtêin giúp điều hoà các quá trình sinh lý của cơ thể.
+ Ví dụ:

• Insulin điều hòa lượng đường trong máu.
• Tiroxin điều hòa sức lớn của cơ thể.

- Ngoài ra prôtêin là thành phần cấu tạo nên kháng thể để bảo vệ cơ thể, chức năng vận động (tạo nên các loại cơ), chức năng cung cấp năng lượng (thiếu năng lượng, prôtêin phân huỷ giải phóng năng lượng).

+ Ví dụ: Dự trữ các axit amin.

+ Ví dụ: Protein trong sữa, trong các loại hạt...

Hình 5.7 Ví dụ protein trong sữa, đậu...

- Vận chuyển các chất (Hêmôglôbin).

+ Ví dụ: Hemoglobin trong máu.

Hình 5.8 Chức năng vận chuyển các chất của Protein

- Bảo vệ cơ thể (kháng thể).

+ Ví dụ: Kháng thể.

Hình 5.9 Chức năng bảo vệ cơ thể của protein

B. TRẢ LỜI CÂU HỎI SGK

Câu 1 trang 25 SGK Sinh học 10. Nêu các bậc cấu trúc của prôtêin.

    Prôtêin là đại phân tử hữu cơ được cấu tạo từ các đơn phân là axit amin. Có hơn 20 loại axit amin khác nhau. Số lượng thành phần và trình tự sắp xếp của axit amin khác nhau tạo nên các prôtêin khác nhau và chúng có cấu trúc, chức năng khác nhau. Prôtêin có thể có tối đa 4 bậc cấu trúc khác nhau.

- Cấu trúc bậc một: Các axit amin liên kết với nhau tạo nên một chuỗi các axit amin được gọi là chuỗi pôlipeptit. Cấu trúc bậc một của một phân tử prôtêin chính là trình tự sắp xếp đặc thù của các loại axit amin trong chuỗi pôlipeptit đó. Một phân tử prôtêin đơn giản có thể chỉ được cấu tạo từ vài chục axit amin nhưng cũng có những phân tử prôtêin bao gồm nhiều chuỗi pôlipeptit với số lượng axit amin rất lớn.

- Cấu trúc bậc hai: Chuỗi pôlipeptit sau khi được tổng hợp ra không ở mạch thẳng mà được co xoắn lại hoặc gấp nếp tạo nên cấu trúc bậc
hai nhờ các liên kết hiđrô giữa các axit amin trong chuỗi với nhau.

- Cấu trúc bậc ba và bậc bốn: Chuỗi pôlipeptit ở dạng xoắn hoặc gấp lại được tiếp tục co xoắn tạo nên cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng được gọi là cấu trúc bậc ba. Khi một prôtêin được cấu tạo từ một vài chuỗi pôlipeptit thì các chuỗi đơn vị là các chuỗi pôlipeptit lại được liên kết với nhau theo một cách nào đó tạo nên

- cấu trúc bậc 4. Khi cấu trúc không gian ba chiều của prôtêin bị hỏng thì phân tử prôtêin sẽ mất chức năng sinh học.

Câu 2 trang 25 SGK Sinh học 10. Nêu một vài loại prôtêin trong tế bào người và cho biết các chức năng của chúng.

    Prôtêin trong cơ thể người có rất nhiều loại (côlagen, prôtêin hêmôglôbin, kháng thể, các enzim, các thụ thể trong tế bào...
    Côlagen tham gia cấu tạo nên các mô liên kết cấu tạo nên tế bào và cơ thể. Hêmôglôbin có vai trò vận chuyển O₂ và CO₂. Prôtêin histon cấu tạo nên chất nhiễm sắc. Hoocmôn insulin điều hòa lượng đường trong máu. Kháng thể, inteferon bảo vệ cơ thể chống tác nhân gây bệnh. Keratin cấu tạo nên tóc, móng tay…

Câu 3 trang 25 SGK Sinh học 10. Tơ nhện, tơ tằm, sừng trâu, tóc, thịt gà và thịt lợn đều được cấu tạo từ prôtêin nhưng chúng khác nhau về rất nhiều đặc tính...

    Cơ thể sinh vật đều được cấu tạo từ hơn 20 loại axit amin khác nhau. Các axit amin này được sắp xếp khác nhau, thành phần khác nhau và số lượng khác nhau sẽ tạo ra vô số prôtêin khác nhau về cấu trúc và chức năng. Do vậy nên tơ nhện, tơ tằm, sừng trâu, tóc, thịt gà và thịt lợn đều được cấu tạo từ prôtêin nhưng chúng khác nhau về rất nhiều đặc tính.

Xem thêm: Trắc Nghiệm Sinh Học 10