Protein và enzyme SVIP

1. Protein

Hemoglobin trong máu chứa ion Fe²⁺, có chức năng vận chuyển oxygen từ phổi đến các mô khắp cơ thể. Insulin là loại protein nhỏ, gồm 2 chuỗi A và B được liên kết với nhau bằng liên kết disulfide, sinh ra từ tuyến tụy, có chức năng điều hoà lượng carbohydrate và chất béo.

Protein là hợp chất cao phân tử được cấu tạo từ một hay nhiều chuỗi polypeptide.

Protein có thể được phân loại thành protein đơn giản và protein phức tạp:

- Protein đơn giản như insulin, albumin (có nhiều trong lòng trắng trứng), fibroin (có trong tơ tằm),… trong thành phần cấu tạo chỉ chứa các đơn vị amino acid.

- Protein phức tạp là protein đơn giản liên kết với nhóm “phi protein” như đường, nucleic acid, lipid,…

2. Tính chất vật lí

Các protein dạng hình sợi như keratin (có ở tóc, móng), collagen (có ở da, sụn), myosin (có ở cơ bắp),... không tan trong nước cũng như trong các dung môi thông thường.

Các protein dạng hình cầu như hemoglobin (có ở máu), albumin (có ở lòng trắng trứng) có thể tan được trong nước tạo dung dịch keo.

3. Tính chất hóa học

Phản ứng thủy phân

Sự đông tụ protein

Thí nghiệm 1: Sự đông tụ protein do nhiệt độ

Bước 1: Nhỏ vài giọt lòng trắng trứng vào cốc chứa khoảng 30 mL nước sạch.

Bước 2: Đun từ từ đến sôi hỗn hợp trên ngọn lửa đèn cồn.

Protein có thể bị đông tụ dưới tác dụng của nhiệt, acid, base hoặc ion kim loại nặng. Sự đông tụ này xảy ra do cấu tạo ban đầu của protein bị biến đổi.

Phản ứng màu của protein với Cu(OH)₂, HNO₃

Phân tử protein chứa nhiều liên kết peptide nên dung dịch protein hoà tan kết tủa Cu(OH)₂, trong môi trường kiềm tạo dung dịch có màu tím đặc trưng.

Thí nghiệm 2: Phản ứng màu với nitric acid

- Thêm 2 mL dung dịch HNO₃ đặc vào ống nghiệm có chứa 2 mL dung dịch lòng trắng trứng.

Màu của sản phẩm là do phản ứng nitro hoá vòng thơm có trong protein.

4. Vai trò và ứng dụng

Vai trò của protein đối với sự sống

Protein là thành phần thiết yếu của sinh vật. Một số protein đóng vai trò là enzyme xúc tác cho nhiều phản ứng sinh hoá, vận chuyển oxygen, chất dinh dưỡng nuôi tế bào. Một số protein có vai trò bảo vệ, chống lại các tác nhân gây bệnh như vi khuẩn, virus,…

Vai trò của enzyme trong phản ứng sinh hóa

Hầu hết phản ứng trong quá trình trao đổi chất được thực hiện nhờ chất xúc tác sinh học, đó là enzyme.

Enzyme có tính chọn lọc cao, mỗi enzyme chỉ xúc tác cho một hoặc một số loại phản ứng nhất định.

Enzyme có khả năng làm tăng tốc độ phản ứng sinh hoá, trong nhiều trường hợp, tốc độ phản ứng lớn hơn nhiều lần khi không có xúc tác.

Ứng dụng của enzyme trong công nghệ sinh học

Enzyme trong nghiên cứu y học, dược phẩm
Enzyme được sử dụng để định lượng, định tính và chẩn đoán trong xét nghiệm như xác định hàm lượng glucose, urea, cholesterol trong máu, nước tiểu,… hoặc sản xuất dược phẩm như protease làm thuốc hỗ trợ trị tắc nghẽn tim mạch, làm men tiêu hoá,…

Enzyme trong hoá học

Enzyme ứng dụng trong lĩnh vực nghiên cứu hoá học, đóng vai trò xúc tác cho phản ứng, thuốc thử trong hoá học phân tích,…

Enzyme trong công nghiệp, nông nghiệp
Enzyme dùng cho quá trình phân huỷ phế phẩm nông nghiệp, tái tạo đất trồng, sản xuất phân bón vi sinh, chế biến thực phẩm như sữa, bánh mì, rượu, bia,...

1. Protein là hợp chất cao phân tử được cấu tạo từ một hay nhiều chuỗi polypeptide.

2. Protein dạng hình sợi không tan trong nước và các dung môi thông thường, protein dạng hình cầu tan trong nước tạo dung dịch keo.

3. Protein bị đông tụ dưới tác dụng của nhiệt, acid, base và ion kim loại nặng; protein tác dụng với thuốc thử biuret tạo sản phẩm có màu tím và với nitric acid tạo sản phẩm rắn màu vàng. Protein bị thủy phân bởi acid, base hoặc dưới tác dụng enzyme. Khi thủy phân hoàn toàn protein tạo thành các \(\alpha\)-amino acid.

4. Protein có vai trò quan trọng đối với sự sống như tham gia xây dựng tế bào, điều hòa quá trình trao đổi chất,…

5. Phần lớn enzyme là những protein xúc tác các phản ứng hóa học và phản ứng sinh hóa. Enzyme có tính chọn lọc cao, có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghệ sinh học,…