Lý thuyết Hóa học 12 Bài 10: Protein và enzyme

1. Khái niệm và đặc điểm cấu tạo

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

- Mỗi chuỗi polypeptide gồm các đơn vị α-amino acid liên kết với nhau qua liên kết peptide theo một trật tự nhất định.

- Protein khi thuỷ phân chỉ cho hỗn hợp các α-amino acid gọi là protein đơn giản.

- Protein phức tạp là loại protein được tạo thành từ protein đơn giản và các thành phần "phi protein" như 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 hoá học

a) Phản ứng thuỷ phân

Tương tự như peptide, protein bị thuỷ phân bởi acid, base hoặc enzyme. Quá trình thuỷ phân hoàn toàn protein tạo thành các $\alpha$ -amino acid.

b) Phản ứng màu

- Protein có khả năng tạo thành sản phẩm màu tím đặc trưng với thuốc thử biuret, tương tự như peptide.

- Protein hình thành sản phẩm rắn màu vàng với dung dịch nitric acid đặc, một phần do phản ứng nitro hoá các đơn vị amino acid chứa vòng benzene và một phần khác do sự đông tụ protein trong môi trường acid.

c) Phản ứng đông tụ

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 biển đổi.

4. Vai trò của protein đối với sự sống

- Các protein khác nhau đảm nhận vai trò khác nhau, rất cần thiết cho sự sống như tham gia xây dựng tế bào, vận chuyển các chất trong cơ thể, điều hoà quá trình trao đổi chất, xúc tác cho các phản ứng hoá sinh, giúp cơ thể chống lại tác nhân có hại,...

- Protein có vai trò rất quan trọng cho hoạt động sống của cơ thể người. Protein là một trong những nguồn thức ăn chính bổ sung các amino acid thiết yếu và năng lượng cho cơ thể.

1. Vai trò của enzyme trong phản ứng sinh hoá

- Phần lớn enzyme là những protein xúc tác cho các phản ứng hoá học và sinh hoá.

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

- Tốc độ phản ứng có xúc tác enzyme thường nhanh hơn rất nhiều lần so với xúc tác hoá học của cùng quá trình hoá học.

2. Ứng dụng của enzyme trong công nghệ sinh học

Bên cạnh vai trò quan trọng trong cơ thể sinh vật, enzyme còn có nhiều ứng dụng trong công nghệ sinh học, như trong công nghiệp thực phẩm (sản xuất, bảo quản, chế biến thực phẩm,...); công nghiệp dược phẩm (sản xuất enzyme thay thế, enzyme vận chuyển thuốc, enzyme xúc tác một số quá trình sản xuất dược phẩm,...); kĩ thuật di truyền (enzyme tham gia vào quá trình tạo ra thông tin di truyền mới hoặc sửa đổi thông tin di truyền hiện có);...