SGK Sinh Học 10 - Bài 5. Prôtêin
(T.ĨS tTnh:n- 1ỈTđgT,ÌI chúng Hinh 5.2. Ảnh chụp tơ nhện được ta cò thể may áo chống đạn. táng hợ~ tứ 10^1 phun ro ngoài Axit nucleic có nghĩa là axit nhân. Gọi như vậy là vì người ta tách chiết được ADN chủ yếu từ nhân của tế bào. Có 2 loại axit nuclêic, đó là : axit đêôxiribônuclêic (ADN PROTEIN Prôtêin là đại phân tử hữu cơ có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự sống, thể hiện ngay qua tên gọi của nó (tiếng Hi Lạp là proteios có nghĩa là “vị trí số một”). Prôtêin chiếm tới trên 50% khối luợng khô của hầu hết các loại tế bào. Cơ thể nguời có tới hàng chục nghìn loại phân tử prôtêin. - CẤU TRÚC CỦA PRÔTÊIN Prôtêin là loại phân tử có cấu trúc đa dạng nhất trong số các hợp chất hũu cơ. Prôtêin đuợc cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, trong đó, các đơn phân là các axit amin. Sự đa dạng cao của các loại prôtêin là do chúng đuợc cấu tạo từ 20 loại axit amin khác nhau. Các prôtêin khác nhau về số luợng thành phần và trật tự sắp xếp của các axit amin. Do vậỳ, chúng có cấu trúc và chức năng khác nhau. Cấu trúc bậc một Các axit amin liên kết với nhau bằng liên kết peptit tạo nên một chuỗi các axit amin đuợc gọi là chuỗi pôlipeptit. Cấu trúc bậc 1 của một phân tử prôtêin chính là trình tự sắp xếp đặc thù của các loại axit amin trong chuỗi pôlipeptit (hình 5.la). Phân tử prôtêin đơn giản có thể chỉ đuợc cấu tạo từ vài chục axit amin nhung phân tử prôtêin phức tạp có số luợng axit amin rất lớn. Ví dụ, prôtêin làm nhiệm vụ vận chuyển colestêrôn trong máu nguời, apôlipôprôtêin, có tới 4636 axit amin. Cấu trúc bậc hai Chuỗi pôlipeptit sau khi đuợc tổng hợp ra không tồn tại ở dạng mạch thẳng mà chúng co xoắn lại hoặc gấp nếp (hình 5.lb) tạo nên cấu trúc bậc 2. Cấu trúc bậc ba và bậc bôn Chuỗi pôlipeptit ở dạng xoắn hoặc gấp nếp lại tiếp tục co xoắn tạo nên cấu trúc không gian 3 chiều đặc trưng được gọi là cấu trúc bậc 3 (hình 5.1c). Khi một prôtêin được cấu tạo từ một vài chuỗi pôlipeptit thì các chuỗi pôlipetit lại liên kết với nhau theo một cách nào đó tạo nên cấu trúc bậc 4 (hình 5. ld). Chỉ cần cấu trúc không gian 3 chiều của prôtêin bị hỏng là prôtêin đã mất chức năng sinh học. Các yếu tố của môi trường như nhiệt độ cao, độ pH ... có thể phá huỷ các cấu trúc không gian 3 chiều của prôtêin làm cho chúng mất chức nãng. Hiện tượng prôtêin bị biến đổi cấu trúc không gian được gọi là hiện tượng biến tính của prôtêin. Cấu trúc bậc 2 Cấu trúc bậc 4 Cấu trúc bậc 3 Hình 5.1. Các bậc cấu trúc của prôtêin - CHỨC NĂNG CỦA PRÔTÊIN Prôtêin có một số chức năng chính sau : Cấu tạo nên tế bào và cơ thể. Ví dụ : côlagen tham gia cấu tạo nên các mô liên kết. Dự trữ các axit amin. Ví dụ : prôtêin sữa (cazêin), prôtêin dự trữ trong các hạt cây... -Vận chuyển các chất. Ví dụ : hêmôglôbin. Bảo vệ cơ thể. Ví dụ : các kháng thể. Thu nhận thông tin. Ví dụ : các thụ thể trong tế bào. Xúc tác cho các phản ứng hoá sinh. Ví dụ : các enzim. ▼ Tại sao chúng ta lại cần ăn prôtêin từ các nguồn thực phẩm khác nhau ? Prôtêin là đại phân tử hữu cơ có cấu tạo gồm các đơn phân là các axit amin. Prôtêin có thể có tối đa 4 bậc cấu trúc khác nhau. Cấu trúc của prôtêin quy định chức năng của nó. Khi cấu trúc không gian bị phá vỡ thì prôtêin sẽ bị mất chức năng. Trong số các đại phân tử hữu cơ thì prôtêin có cấu trúc và chức năng đa dạng nhất. Prôtêin có các chức năng như: cấu trúc, xúc tác, bảo vệ, vận chuyển, thụ thể, dự trữ các axit amin... Câu hỏi và bài tập Nếu cấu trúc bậc 1 của prôtêin bị thay đổi, ví dụ axit amin này bằng axit amin khác thì chức năng của prôtêin có bị thay đổi không ? Giải thích. Nêu một vài loại prôtêin trong tế bào người và cho biết các chức năng của chúng. 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. Dựa vào kiến thức trong bài, em hãy cho biết sự khác nhau đó là do đâu ? Em có biết ? ít ai có thể tưởng tượng nổi các sợi tơ nhện mỏng manh lại có thể bền chắc hơn cả sắt thép (hình 5.2). Nếu bện các sợi tơ nhện thành một sợi có đường kính cỡ ống nhựa mềm dùng để tươi cây thì có thể dùng nó để kéo cùng một lúc 2 chiếc máy bay Bôing 737. Tuy nhiên, ta không thể sản xuất ra tơ nhện giống như kiểu nuôi tằm lấy tơ vì khi nuôi nhện với sô' lượng lớn chúng sẽ ăn thịt lẫn nhau. Hiện nay người ta có thể sản xuất tơ nhện bằng con đường công nghệ sinh học. Cụ thể là phân lập gen quy định sự tổng hợp prôtêin của nhện (prôtêin có tên là spiđrôin II) rồi bằng kĩ thuật di truyền chuyển gen này vào hệ gen của dê tạo nên con dê biến đổi gen cho sữa có chứa prôtêin tơ nhện. Sau đó, bằng công nghệ đặc biệt, người ta lấy sữa dê cho vào máy kéo thành các sợi tơ nhện, vải