Protein là chất hữu cơ đặc biệt quan trọng đối với sự sống. Vậy thành phần, tính chất và cấu trúc của prôtêin là gì? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây.
đạm là gì?
Đạm (protein/protide) là một phân tử sinh học hay đại phân tử được hình thành bằng cách liên kết nhiều axit amin. Protein thực hiện nhiều chức năng trong tế bào, bao gồm xúc tác các phản ứng trao đổi, sao chép DNA, phản ứng với các kích thích và vận chuyển các phân tử từ vị trí này sang vị trí khác. Trên thực tế, các protein khác nhau chủ yếu ở trình tự các axit amin cấu thành của chúng (theo Wikipedia).
Protein có phân tử khối rất lớn (từ hàng chục nghìn đến hàng triệu), cấu trúc phân tử rất phức tạp, có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự sống. Không có protein, cơ thể không thể hoạt động.
phân loại protein
Protein được chia thành hai loại bao gồm protein đơn giản và protein phức tạp.
- Prôtêin đơn giản: Là loại prôtêin khi thuỷ phân chỉ tạo ra hỗn hợp các anpha-amino axit, ví dụ: anbumin lòng trắng trứng, sợi tơ tằm…
- Protein phức tạp: bao gồm các protein đơn giản và các phân tử phi protein, chẳng hạn như nucleoprotein chứa axit nucleic, lipoprotein chứa lipid, v.v.
protein ở trạng thái tự nhiên
Protein tồn tại trong cơ thể người, động vật và thực vật như trứng, thịt, sữa, tóc, sừng, móng, lá, quả, hạt…
Thành phần protein và cấu trúc phân tử
Tìm hiểu về protein không thể không nhắc đến thành phần và cấu trúc phân tử của nó.
khối xây dựng cơ bản của protein
Thành phần nguyên tố chính của protein là carbon, hydro, oxy, nitơ và một lượng nhỏ lưu huỳnh, phốt pho và kim loại.
cấu trúc phân tử protein
Từ cấu trúc phân tử của protein, chúng ta có thể khẳng định rằng khối lượng phân tử của protein rất lớn, từ hàng nghìn đến hàng triệu đơn vị carbon và cấu trúc rất phức tạp. Đun nóng protein trong dung dịch axit thu được hỗn hợp các amino axit, trong đó đơn giản nhất là glyxin H2N-CH2-COOH. Thay vào đó, nếu chúng ta kết hợp các phân tử axit amin lại với nhau, chúng ta sẽ có được loại protein đơn giản nhất.
Từ các thí nghiệm trên ta có thể rút ra các kết luận sau: “Protein được tạo thành từ các axit amin và mỗi phân tử axit amin tạo thành một ‘liên kết’ trong phân tử protein.” (Hóa học 9, NXB Giáo dục Việt Nam, tr. 159).
Các nhà khoa học đã phát hiện ra 4 cấp độ cấu trúc của protein, bao gồm:
-
Cấu trúc bậc 1: Các axit amin liên kết với nhau bằng liên kết peptit tạo thành chuỗi polipeptit. Đầu mạch polipeptit là nhóm amin của axit amin thứ nhất, đầu mạch là nhóm cacboxyl của axit amin cuối cùng. Cấu trúc chính của protein về cơ bản là sự sắp xếp của các axit amin trên chuỗi polypeptide. Cấu trúc chính của protein rất quan trọng vì trình tự các axit amin trên chuỗi polypeptide thể hiện sự tương tác giữa các phần của chuỗi, tạo nên cấu trúc hóa học lập thể của protein và xác định các đặc tính cũng như chức năng của nó. . Sai sót trong trình tự axit amin có thể dẫn đến thay đổi cấu trúc và tính chất của protein.
-
Cấu trúc bậc 2: sự sắp xếp đều đặn của chuỗi polipeptit trong không gian. Các chuỗi polypeptide thường không thẳng mà xoắn lại để tạo thành các cấu trúc xoắn ốc α và tấm β, với các axit amin liền kề được giữ với nhau bằng liên kết hydro. Protein dạng sợi như keratin, collagen… (có trong lông, tóc, móng, sừng) gồm nhiều vòng xoắn α, trong khi protein hình cầu có nhiều tấm β hơn.
-
Cấu trúc bậc ba: Các chuỗi xoắn α và các phiến β có thể gấp lại với nhau để tạo thành các cụm và mỗi protein có hình dạng ba chiều cụ thể. Cấu trúc không gian này rất quan trọng đối với hoạt động và chức năng của protein. Ngược lại, cấu trúc này phụ thuộc đặc biệt vào tính đồng nhất của nhóm -R trong chuỗi polypeptide. Ví dụ, nhóm -R của cystein có khả năng hình thành cầu nối disulfua (-SS-), nhóm -R của proline cản trở sự hình thành xoắn, từ đó vị trí của chúng quyết định điểm gấp nếp, hay tính ưa nước. . -Nhóm R. Nằm ở bên ngoài phân tử, nhóm kỵ nước đi vào bên trong phân tử… Liên kết yếu hơn như liên kết hydro hoặc liên kết điện hóa trị giữa các nhóm -R có điện tích trái dấu.
-
Cấu trúc bậc bốn: Khi một protein có nhiều chuỗi polipeptit liên kết với nhau tạo thành cấu trúc bậc bốn của protein. Chuỗi polypeptide được giữ với nhau bằng các liên kết yếu như liên kết hydro. (theo Wikipedia)
Tính chất vật lý của protein
Để hiểu được tính chất vật lý của protein cần lưu ý những nội dung cơ bản sau:
-
Protein tồn tại ở hai dạng chính: protein dạng sợi và protein hình cầu. Một ví dụ đơn giản về protein dạng sợi là chất sừng của tóc, sừng hoặc móng tay; ví dụ về protein hình cầu là albumin của lòng trắng trứng hoặc huyết sắc tố của máu.
-
Độ hòa tan của protein: Nhiều protein hòa tan trong nước tạo thành dung dịch keo và đông lại khi đun nóng. Ví dụ, khi ta đánh tan lòng trắng trứng trong nước rồi đun sôi thì lòng trắng trứng sẽ đông đặc lại. Khi axit, kiềm hoặc một số muối được thêm vào dung dịch protein, quá trình đông tụ và kết tủa protein cũng sẽ xảy ra.
Tính chất hóa học của protein
Protein có 3 tính chất hóa học quan trọng nhất là thủy phân, đông tụ và phân hủy nhiệt.
phản ứng thủy phân
Khi protein được đun nóng trong dung dịch axit hoặc kiềm, protein sẽ bị thủy phân để tạo ra các axit amin. Phương trình phản ứng như sau:
Đạm + Nước -> Hỗn hợp Axit Amin (Điều kiện: Nhiệt độ/Axit hoặc Bazơ).
Sự phân giải protein cũng xảy ra ở nhiệt độ phòng thông qua hoạt động của men.
phân hủy nhiệt
Thử nghiệm đốt một số ngóc ngách, lông chim, lông gà, lông vịt… Quan sát và ngửi mùi khét. Làm tương tự cho các protein khác cũng biểu hiện hiện tượng tương tự. Từ thí nghiệm này, có thể kết luận rằng khi đun nóng mạnh mà không thêm nước, protein sẽ bị phân hủy và tạo ra các chất dễ bay hơi có mùi khét.
sự tạo gel
Thí nghiệm cho một ít lòng trắng trứng vào hai ống nghiệm. Lấy hộp đựng lòng trắng trứng thứ nhất, thêm ít nước, lắc đều và đun nóng. Dùng một ống nghiệm khác, cho một ít cồn vào, lắc đều. Quan sát cả 2 ống nghiệm đều xuất hiện kết tủa trắng.
Do đó, chúng ta có thể kết luận rằng lòng trắng trứng kết tủa khi đun nóng hoặc khi thêm etanol. Một số protein có khả năng hòa tan trong nước tạo thành dung dịch keo. Kết tủa protein thường xảy ra khi chúng ta đun nóng hoặc thêm hóa chất vào các dung dịch này. Hiện tượng này được định nghĩa là ngưng tụ.
xem thêm:
ứng dụng protein
Protein đặc biệt quan trọng đối với đời sống con người và động vật vì sinh vật được cấu tạo từ tế bào. Chúng cũng có nhiều ứng dụng trong đời sống, chủ yếu là làm thực phẩm. Ngoài ra, protein còn có các ứng dụng công nghiệp khác như công nghiệp len và tơ tằm, sản xuất đồ da, mỹ nghệ, v.v.
Xét riêng về mặt dinh dưỡng, protein là thành phần chính trong thức ăn của người và động vật. Động vật không thể tự tạo ra chất đạm mà phải chuyển hóa chất đạm trong thức ăn thành chất đạm của chính mình và oxy hóa để lấy năng lượng cho các hoạt động thể chất.
SGK Hóa Học 9 Protein Bài Tập Và Đáp Án
Tổng hợp những kiến thức lý thuyết về protein ở trên, học sinh có thể kết hợp giải các bài tập trong sách giáo khoa hóa học để ôn tập kiến thức và khắc sâu trí nhớ.
Bài tập 1 (SGK Hóa học 9, trang 160)
Điền vào chỗ trống những từ hoặc cụm từ thích hợp:
a) Tất cả các protein đều chứa nguyên tố…
b) Protein có trong … người, động vật, thực vật chẳng hạn…
c) Ở nhiệt độ thường, dưới tác dụng của men, prôtêin… tạo ra axit amin.
d) Một số protein… khi đun nóng hoặc thêm một số hóa chất.
Câu trả lời gợi ý:
a) Tất cả các protein đều chứa các nguyên tố carbon, hydro, oxy và nitơ
b) Protein tồn tại trong các bộ phận khác nhau của cơ thể người, động vật và thực vật như trứng, thịt, máu, sữa, tóc, sừng, móng, rễ, thân, lá, quả, hạt, v.v.
c) Ở nhiệt độ thường, dưới tác dụng của men, protein bị thủy phân tạo thành axit amin.
d) Một số protein đông đặc lại khi đun nóng hoặc thêm một số hóa chất.
Bài tập 2 (SGK Hóa học 9, trang 160)
Thêm (dấm hoặc chanh) vào sữa hoặc sữa đậu nành. Nêu hiện tượng xảy ra và giải thích.
Câu trả lời gợi ý:
Khi cho (dấm hoặc chanh) vào sữa hoặc sữa đậu nành, sữa và sữa đậu nành sẽ đông lại do các protein đông lại.
Bài tập 3 (SGK Hóa học 9, trang 160)
Có hai tấm lụa rất giống nhau: một tấm dệt bằng sợi tơ tằm, tấm kia dệt bằng sợi bông. Hiển thị một cách dễ dàng để phân biệt chúng.
Câu trả lời gợi ý:
Khi đốt hai mảnh lụa, nếu cái nào có mùi khét là mảnh lụa đó, còn mình sợ bông không cháy.
Trên đây là thông tin khái quát về phần protein và hướng dẫn giải các bài tập vận dụng trong SGK hóa học. Đừng quên chia sẻ bài viết và ghé thăm website của pgddttramtau.edu.vn hàng ngày để cập nhật kiến thức về các môn Hóa, Lý, Toán, Tiếng Việt hay nhé.
Bạn thấy bài viết Tìm hiểu về protein: Thành phần, tính chất và cấu tạo có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Tìm hiểu về protein: Thành phần, tính chất và cấu tạo bên dưới để pgddttramtau.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: pgddttramtau.edu.vn của PHÒNG GIÁO DỤC ĐÀO TẠO HUYỆN TRẠM TẤU
Nhớ để nguồn bài viết này: Tìm hiểu về protein: Thành phần, tính chất và cấu tạo của website pgddttramtau.edu.vn
Chuyên mục: Giáo dục