Bài 11: PEPTIT VÀ PROTEIN

A. BÀI GIẢNG

Trong thực tế, chúng ta thường nghe nói nhiều đến protein. Đó là thành phân chính của cơ thể động, thực vật và là cơ sở của sự sống. Protein còn là thức ăn quan trọng của người và nhiều loài động vật, protein có nhiều trong thịt, cá, trứng, nó được cấu tạo từ các chuỗi peptit kết hợp lại với nhau.

I. PEPTIT

1. Khái niệm

- Peptit là hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc $\alpha$-amino axit liên kết với nhau bởi các liên kết peptit.

- Liên kết peptit là liên kết của nhóm CO với nhóm NH giữa hai đơn vị $\alpha$-amino axit, nhóm - CO - NH - được gọi là nhóm peptit.

- Phân tử peptit hợp thành từ các gốc $\alpha$-amino axit bằng liên kết peptit theo một trật tự nhất định. Amino axit đầu N còn nhóm $NH_{2}$, amino axit đầu C còn nhóm COOH.

- Những phân tử peptit chứa 2, 3, 4,...gốc $\alpha$-amino axit được gọi là đi, tri, tetrapeptit. Những phân tử peptit chứa nhiều gốc $\alpha$-amino axit (trên 10) hợp thành được gọi là polipeptit (poli: nhiều).

- CTCT của các peptit có thể biểu diễn bằng cách ghép từ tên viết tắt của các gốc $\alpha$-amino axit theo trật tự của chúng.

Thí dụ: Hai đipeptit từ alanin và glyxin là: Ala-Gly và Gly-Ala.

2. Tính chất hóa học: Do có liên kết peptit nên các peptit có hai phản ứng quan trọng là phản ứng thủy phân và phản ứng màu với $Cu(OH)_{2}$.

a. Phản ứng thuỷ phân: Peptit có thể bị thủy phân hoàn toàn thành các $\alpha$- amino axit hoặc bị thủy phân không hoàn toàn thành các peptit ngắn hơn nhờ xúc tác axit hoặc bazơ:

Thí dụ: Phản ứng thuỷ phân hoàn toàn mạch peptit gồm 3 gốc $\alpha$-amino axit

b. Phản ứng màu biure

Trong môi trường kiềm, $Cu(OH)_{2}$ tác dụng với peptit cho màu tím (màu của hợp chất phức đồng với peptit có từ 2 liên kết peptit trở lên).

II. PROTEIN

1. Khái niệm: Protein là những polipeptit cao phân tử có khối lượng phân tử từ vài chục nghìn đến vài triệu.

- Phân loại:

+ Protein đơn giản: Là loại protein mà khi thủy phân chỉ cho hỗn hợp các $\alpha$-amino axit.

Thí dụ: anbumin của lòng trắng trứng, fibroin của tơ tằm,...

+ Protein phức tạp: Được tạo thành từ protein đơn giản cộng với thành phần “phi protein”.

Thí dụ: nucleoprotein chứa axit nucleic, lipoprotein chứa chất béo,...

2. Cấu tạo phân tử

Phân tử protein được tạo nên bởi nhiều gốc $\alpha$-amino axit nối với nhau bằng liên kết peptit.

3. Tính chất

a.Tính chất vật lí:

- Nhiều protein hình cầu tan được trong nước tạo thành dung dịch keo và đông tụ lại khi đun nóng.

Thí dụ: Hòa tan lòng trắng trứng vào nước, sau đó đun sôi, lòng trắng trứng sẽ đông tụ lại.

- Sự đông tụ và kết tủa protein cũng xảy ra khi cho axit, bazơ và một số muối vào dung dịch protein.

b. Tính chất hóa học: Vì cũng được tạo thành từ các nhiều gốc $\alpha$-amino axit nên protein cũng bị thủy phân, cũng có phản ứng màu biure với $Cu(OH)_{2}$ như peptit:

- Phản ứng thủy phân nhờ xúc tác axit, bazơ hoặc enzim:

Protein → chuỗi polipeptit → $\alpha$-amino axit

- Phản ứng màu biure với $Cu(OH)_{2}$ tạo thành sản phẩm phức tạp màu tím.

4. Vai trò của protein đối với sự sống

- Protein là cơ sở tạo nên sự sống vì hai thành phần chính của tế bào là nhân tế bào và nguyên sinh chất đều được hình thành từ protein.

- Protein là hợp phần chính trong thức ăn của người và động vật.

III. KHÁI NIỆM VỀ ENZIM VÀ AXIT NUCLEIC

1. Enzim

a. Khái niệm: Là những chất hầu hết có bản chất protein, có khả năng xúc tác cho các quá trình hóa học, đặc biệt trong cơ thể sinh vật.

- Tên của enzim: Xuất phát từ tên của phản ứng hay chất phản ứng thêm đuôi aza.

Thí dụ: Enzim amilaza cho quá trình thủy phân tinh bột (amylum) thành mantozơ.

b. Đặc điểm của enzim

- Hoạt động xúc tác của enzim có tính chọn lọc rất cao; mỗi enzim chỉ xúc tác cho một sự chuyển hóa nhất định

- Tốc độ phản ứng nhờ xúc tác enzim rất lớn, thường lớn gấp từ $10^{9}$ đến $10^{11}$ lần tốc độ của cùng phản ứng nhờ xúc tác hóa học.

2. Axit nucleic

a. Khái niệm: Axit nucleic là polieste của axit photphoric và pentozơ (monosaccarit có 5C); mỗi pentozơ lại liên kết với một bazơ nitơ (đó là các hợp chất dị vòng chứa nitơ được kí hiệu là A, C, G, T, U).

- Axit nucleic thường tồn tại dưới dạng kết hợp với protein gọi là nucleoprotein. Axit nucleic có hai loại được kí hiệu là ADN và ARN.

b. Vai trò

- Axit nucleic có vai trò quan trọng bậc nhất trong các hoạt động của cơ thể, như sự tổng hợp protein, sự chuyển các thông tin di truyền.

- ADN chứa các thông tin di truyền.

- ARN chủ yếu nằm trong tế bào chất, nó tham gia vào quá trình giải mã thông tin di truyền