Protein và enzyme SVIP

1. PROTEIN

Protein là hợp chất cao phân tử được hình thành từ một hay nhiều chuỗi polypeptide.

- Protein đơn giản khi thủy phân chỉ tạo thành các α-amino acid.

- Protein phức tạp gồm protein đơn giản liên kết với thành phần phi protein như nucleic acid, lipid,...

- Protein gồm các chuỗi α-amino acid sắp xếp theo trật tự xác định nên chỉ với khoảng 20 loại amino acid đã có thể tạo ra rất nhiều protein khác nhau.

Ví dụ: Phân tử insulin là một protein gồm hai chuỗi polypeptide liên kết với nhau bằng cầu nối disulfide.

2. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Các protein dạng sợi như keratin, collagen, myosin,... không tan trong nước và dung môi thông thường.

- Các protein dạng hình cầu như hemoglobin, albumin tan trong nước tạo thành dung dịch keo.

3. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

➤ Phản ứng thủy phân

Thủy phân hoàn toàn protein trong môi trường acid, base hoặc enzyme tạo ra các α-amino acid.

➤ Sự đông tụ protein

Dưới tác động của nhiệt, acid, base hoặc ion kim loại nặng, protein bị thay đổi cấu trúc ban đầu và đông tụ.

⚡THÍ NGHIỆM (Sự đông tụ protein do nhiệt độ)

- Nhỏ vài giọt lòng trắng trứng vào cốc chứa khoảng 30 mL nước sạch.

- Đun từ từ đến sôi hỗn hợp trên ngọn lửa đèn cồn.

➤ Phản ứng màu của protein với Cu(OH)_2, HNO₃

- Protein phản ứng với thuốc thử biuret tạo thành màu tím đặc trưng.

- Protein tác dụng với nitric acid đặc tạo thành chất rắn màu vàng do phản ứng nitro hóa và sự đông tụ trong môi trường acid.

⚡THÍ NGHIỆM (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.

4. VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG

➤ Vai trò của protein đối với sự sống

- Protein đảm nhiệm nhiều chức năng quan trọng như cấu trúc tế bào, vận chuyển, điều hòa, xúc tác và bảo vệ cơ thể.

- Protein là nguồn dinh dưỡng cung cấp amino acid thiết yếu và năng lượng cho cơ thể.

Thực phẩm chứa nhiều amino acid thiết yếu

➤ Vai trò của enzyme trong phản ứng sinh hóa

- Hầu hết các enzyme là protein và có chức năng xúc tác phản ứng hóa học, sinh hóa.

- Mỗi enzyme thường chỉ xúc tác cho một hoặc một số phản ứng cụ thể (tính chọn lọc cao).

- Sự có mặt của enzyme giúp phản ứng diễn ra nhanh hơn so với xúc tác thông thường.

Cơ chế xúc tác của enzyme

➤ Ứng dụng của enzyme trong công nghệ sinh học

Enzyme là chất xúc tác sinh học giúp tăng hiệu quả và thân thiện môi trường trong công nghệ sinh học.

Enzyme trong nghiên cứu y học, dược phẩm

Enzyme được dùng trong xét nghiệm để định lượng glucose, urea, cholesterol và trong sản xuất dược phẩm (ví dụ: protease điều trị tắc mạch, rối loạn tiêu hóa).

Enzyme trong hoá học

Enzyme là chất xúc tác sinh học dùng trong hóa học để tăng tốc độ phản ứng (tổng hợp, chuyển hóa) và làm thuốc thử đặc hiệu trong phân tích.

Enzyme trong công nghiệp, nông nghiệp
Enzyme được dùng để phân hủy phế phẩm nông nghiệp, tái tạo đất, sản xuất phân bón vi sinh, và trong chế biến thực phẩm (sữa, bánh mì, rượu, bia).