cấu tạo và chức năng của protein
1. Cho biết thành phần hóa học, nguyên tắc cấu tạo của protein? Vì sao protein có tính đa dạng và đặc thù?
2. Protein có những chức năng gì? Cho ví dụ?
3. protein thực hiện chức năng của mình chủ yếu ở bậc cấu trúc nào?
hdhjgfjkgfdbd
So sánh cấu tạo,chức năng di truyền của ADN,ARN và protein
1/ VỀ CẤU TẠO
– Đơn phân đều là các nucleotit. Cùng có 3 trong 4 loại nu giống nhau là: A, X, G
– Đều có cấu trúc đa phân và là những đại phân tử.
– Đều được cấu tạo từ một số nguyên tố hóa học như: C, H, P, O, N
– Giữa các đơn phân thường có tồn tại các liên kết cộng hóa trị tạo thành mạch.
2/ CHỨC NĂNG: CHÚNG ĐỀU CÓ CHỨC NĂNG TRONG QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN NHẰM TRUYỀN ĐẠT THÔNG TIN DI TRUYỀN.
* KHÁC NHAU:1/ CẤU TRÚC:
+ ADN
– ADN là cấu trúc trong nhân
– Gồm có 2 mạch polynucleotit xoắn đều, ngược chiều nhau.
– Số lượng đơn phân lớn (hàng triệu). Có 4 loại đơn phân chính: A, G, T, X
– Phân loại: có dạng A, B, C, T, Z
– Chiều dài vòng xoắn 34Ao, đường kính: 20Ao, (trong đó có 10 cặp nucleotit cách đều 3,4A)
– Thực hiện liên kết trên 2 mạch theo nguyên tắc bổ sung bằng liên kết hidro (G với X 3 lk, A với T 2 lk,)
+ ARN
– Phân loại: tARN, mARN, rARN
– Một mạch polynucleotit có thể dạng thẳng hoặc xoắn theo từng đoạn
– Có 4 loại đơn phân chính là : A, G, U, X. Nhưng số lượng đơn phân lại ít hơn.
– Mỗi loại ARN sẽ có cấu trúc và các chức năng khác nhau.
– Liên kết với nhau ở những điểm xoắn, G với X 3 liên kết, A với U 2 liên kết.
– Sau khi được tổng hợp, ARN sẽ ra khỏi nhân để thực hiện chức năng.
+ Protein
– Có kích thước nhỏ hơn mARN và ADN
– Đơn phân thường là các axit amin
– Có cấu tạo bao gồm một hay nhiều chuỗi axit amin
– Các nguyên tố cấu tạo bao gồm: C, H, N, O… Bên cạnh đó, còn có thêm các nguyên tố Cu, Fe, Mg…
so sánh cấu tạo hóa học,cấu trúc không gian,chức năng của ADN,ARN,protein
stt | cấu tạo hóa học | cấu tạo không gian | chức năng |
ADN |
+ gồm 5 nguyên tố hóa học :C,H,O,N,P +là đại phân tử có khích thước và khối lượng lớn +cấu tạo theo nguyên tắc đa phân +mỗi đơn phân gồm 4 loại nucleoti :A,T,G,X + 4 loại nu này liên kết với nhau theo chiều dọc và và tùy theo số lượng của chúng để xác định đc chiều dài , xắp xếp theo nhiều cách khác nhau + có tính đạc thù và đa dạng |
+là 1 chuỗi xoán kép gồm 2 mạch song song xoắn đều quanh 1 trục theo chiều từ trái san phải ngược chiều kim đồng hồ . +liên kết giữa 2 mạch bằng liên kết hidoro. + các nu liên kết với nhau ở trên cùng 1 mạch bằng liên kết hóa trị +mỗi chu kì xoắn dài 34A gồm 10 cặp nucleotit. đường kính vòng xoắn là 20 A. đc liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung . +tỉ số A=T/G=X trong ADN khác nhau thì khác nhau và đặc trưng cho từng loài |
+lưu giữ và bảo quản thông tin di truyền.
|
ARN |
cũng gồm 5 nguyên tố trên : C,H,O,N,P . +ARN gồm 3 loại : ARN thông tin , ARN vận chuyển , ARN riboxom +là đại phân tử có khích thước lớn nhưng nhỏ hơn ADN , cấu tạo theo nguyên tắc đa phân , gồm 4 nucleotit:A,U,G,X |
chỉ có 1 mạch , + mARN có cấu trúc mạch thẳng +tARn có cấu trúc mạch cuộn xoắn thành các thùy +rARN có cấu trúc mạch đơn và rất phức tạp |
+mARN có chức năng truyền đạt thông tin quy định cấu trức của protein cần tổng hợp + tARN có chức năng vận chuyển aa tương ứng với nơi cần tổng hợp protein +rARN là thành phần cấu tạo nên riboxom - nơi tổng hợp protein |
p rotein |
là hợp chất hữu cơ gồm 4 nguyên tố chính :C,H,O,N và 1 số nguyên tố khác . + thuộc loại đại phân tử nhỏ hơn ADN , cấu tạo theo nguyên tắc đa phân , đơn vị cấu trúc lên protein là axitamin, có hơn 20 loại axitamin khác nhau +có tính đạc thù và đa dạng |
gồm có 4 bậc + bậc 1 +bậc 2 + bậc 3 + bậc 4 |
là thành phần cấu tạo của chất nguyên sinh , là hợp phần quan trọng trong xay dựng các bào quan và màng sinh chất +có chức năng súc tác quấ trình trao đổi chất +chức năng điều hòa các quá trình trao đổi chất + bảo vệ cơ thể , cung cấp năng lượng cho cơ thể +... |
cấu trúc hóa học và chức năng của cacbonhydrat, lipit, protein
+ Cacbohiđrat là hợp chất hữu cơ được cấu tạo từ ba nguyên tố là C, H, O theo nguyên tắc đa phân với đơn phân chủ yếu là các đường 6C.
+ Dựa theo số lượng đơn phân trong phân tử mà người ta chia cacbohiđrat thành 3 loại:
* Đường đơn: 1 phân tử đường 6C (glucozơ, fructozơ, galactozơ)
* Đường đôi: 2 phân tử đường 6C liên kết với nhau (saccarôzơ, lactôzơ, mantôzơ)
* Đường đa: nhiều phân tử đường 6C liên kết với nhau (tinh bột, xenlulozơ)
- Chức năng của cacbohiđrat:+ Là nguồn năng lượng dự trữ của tế bào và cơ thể: đường sữa, glicôgen, tinh bột,…
+ Cấu tạo nên tế bào và các bộ phận của cơ thể: xenlulôzơ, kitin, glycôprôtêin,…
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
Lipit:
- Cấu trúc: có 4 loại: mỡ, photpholipit, sterôit, vitamin và sắc tố
- Chức năng:
+ dự trữ năng lượng cho tế bào và cơ thể.
+ Cấu tạo nên các loại màng tế bào
+ Cấu trúc nên các hormon
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
Cấu trúc hóa học prôtêin:
– Khôí lượng 1 phân tử của một aa bằng 110đvC – Mỗi aa gồm 3 thành phần: + Nhóm cacbôxy – COOH + Nhóm amin- NH2 + Gốc hữu cơ R (gồm 20 loại khác nhau) => có 20 loại aa khác nhau. – Công thức tổng quát của 1 aa
Chức năng của prôtêin:
Prôtêin có 4 bậc cấu trúc cơ bản như sau: Cấu trúc bậc 1: là trình tự sắp xếp các aa trong chuỗi pôlipeptit. Cấu trúc bậc 2: là chuỗi pôlipeptit bậc 1 có câu trúc xoắn hình lò xo. Cấu trúc bậc 3: do cấu trúc bậc 2 uốn khúc đặc trưng cho mỗi loại prôtêin. Cấu trúc bậc 4: do nhiều cấu trúc bậc 3 kết hợp thành khối cầu.
Prôtêin chỉ thực hiện được chức năng ở cấu trúc không gian (cấu trúc bậc 3 hoặc bậc 4).
Thành phần cấu tạo chủ yếu của tế bào. Xúc tác cho các phản ứng sinh hóa. Điều hòa sự trao đổi chất. Bảo vệ cơ thể. →Prôtêin đảm nhiệm nhiều chức năng liên quan đến toàn bộ hoạt động sống của tế bào, quy định các tính trạng và các tính chất của cơ thể sống.
- Cấu trúc của cacbohiđrat: + Cacbohiđrat là hợp chất hữu cơ được cấu tạo từ ba nguyên tố là C, H, O theo nguyên tắc đa phân với đơn phân chủ yếu là các đường 6C. + Dựa theo số lượng đơn phân trong phân tử mà người ta chia cacbohiđrat thành 3 loại: * Đường đơn: 1 phân tử đường 6C (glucozơ, fructozơ, galactozơ * Đường đôi: 2 phân tử đường 6C liên kết với nhau (saccarôzơ, lactôzơ, mantôzơ) * Đường đa: nhiều phân tử đường 6C liên kết với nhau (tinh bột, xenlulozơ) - Chức năng của cacbohiđrat: + Là nguồn năng lượng dự trữ của tế bào và cơ thể: đường sữa, glicôgen, tinh bột,… + Cấu tạo nên tế bào và các bộ phận của cơ thể: xenlulôzơ, kitin, glycôprôtêin,…
☆ Cấu tạo và chức năng của lipit ♧ Mỡ - Cấu tạo: Gồm 1 phân tử glixêrôl liên kết với 3 axit béo (16 – 18 nguyên tử C). - Mỡ ở động vật chứa axit béo no. - Mỡ ở thực vật và một số loài cá tồn tại ở dạng lỏng (dầu) là axit béo không no. - Chức năng: Dự trữ năng lượng cho tế bào. ♧ Phôtpholipit - Cấu tạo: Gồm 1 phân tử glixêrôl liên kết với 2 axit béo và 1 nhóm phôtphat. - Chức năng: Tạo nên các loại màng tế bào. ♧Stêrôit - Cấu tạo: Chứa các nguyên tử kết vòng. - Chức năng: Cấu tạo nên màng sinh chất và một số hoocmôn. ♧ Sắc tố và vitamin - Một số vitamin A, D, E, K… và sắc tố như Carôtenôit cũng là một dạng lipit. - Chức năng: Tham gia vào mọi hoạt động sống của cơ thể.
Cấu trúc hóa học prôtêin: – Khôí lượng 1 phân tử của một aa bằng 110đvC – Mỗi aa gồm 3 thành phần: + Nhóm cacbôxy – COOH + Nhóm amin- NH2 + Gốc hữu cơ R (gồm 20 loại khác nhau) => có 20 loại aa khác nhau. – Công thức tổng quát của 1 aa Chức năng của protein Prôtêin chỉ thực hiện được chức năng ở cấu trúc không gian (cấu trúc bậc 3 hoặc bậc 4). Thành phần cấu tạo chủ yếu của tế bào. Xúc tác cho các phản ứng sinh hóa. Điều hòa sự trao đổi chất. Bảo vệ cơ thể. →Prôtêin đảm nhiệm nhiều chức năng liên quan đến toàn bộ hoạt động sống của tế bào, quy định các tính trạng và các tính chất của cơ thể sống.
- Cấu trúc của cacbohiđrat:
+ Cacbohiđrat là hợp chất hữu cơ được cấu tạo từ ba nguyên tố là C, H, O theo nguyên tắc đa phân với đơn phân chủ yếu là các đường 6C.
+ Dựa theo số lượng đơn phân trong phân tử mà người ta chia cacbohiđrat thành 3 loại:
* Đường đơn: 1 phân tử đường 6C (glucozơ, fructozơ, galactozơ)
* Đường đôi: 2 phân tử đường 6C liên kết với nhau (saccarôzơ, lactôzơ, mantôzơ)
* Đường đa: nhiều phân tử đường 6C liên kết với nhau (tinh bột, xenlulozơ)
- Chức năng của cacbohiđrat:
+ Là nguồn năng lượng dự trữ của tế bào và cơ thể: đường sữa, glicôgen, tinh bột,…
+ Cấu tạo nên tế bào và các bộ phận của cơ thể: xenlulôzơ, kitin, glycôprôtêin,…
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
Lipit:
- Cấu trúc: có 4 loại: mỡ, photpholipit, sterôit, vitamin và sắc tố
- Chức năng:
+ dự trữ năng lượng cho tế bào và cơ thể.
+ Cấu tạo nên các loại màng tế bào
+ Cấu trúc nên các hormon
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
Cấu trúc hóa học prôtêin:
– Khôí lượng 1 phân tử của một aa bằng 110đvC – Mỗi aa gồm 3 thành phần: + Nhóm cacbôxy – COOH + Nhóm amin- NH2 + Gốc hữu cơ R (gồm 20 loại khác nhau) => có 20 loại aa khác nhau. – Công thức tổng quát của 1 aa
Chức năng của prôtêin:
Prôtêin có 4 bậc cấu trúc cơ bản như sau: Cấu trúc bậc 1: là trình tự sắp xếp các aa trong chuỗi pôlipeptit. Cấu trúc bậc 2: là chuỗi pôlipeptit bậc 1 có câu trúc xoắn hình lò xo. Cấu trúc bậc 3: do cấu trúc bậc 2 uốn khúc đặc trưng cho mỗi loại prôtêin. Cấu trúc bậc 4: do nhiều cấu trúc bậc 3 kết hợp thành khối cầu.
Prôtêin chỉ thực hiện được chức năng ở cấu trúc không gian (cấu trúc bậc 3 hoặc bậc 4).
Thành phần cấu tạo chủ yếu của tế bào. Xúc tác cho các phản ứng sinh hóa. Điều hòa sự trao đổi chất. Bảo vệ cơ thể. →Prôtêin đảm nhiệm nhiều chức năng liên quan đến toàn bộ hoạt động sống của tế bào, quy định các tính trạng và các tính chất của cơ thể sống.
mối liên hệ giữa adn và protein về cấu tạo và chức năng
trình tự trình tự các nuclêôtit trên gen (một đoạn ADN) sẽ quy định trình tự các nuclêôtit trong phân tử mARN và trình tự nuclêôtit trong phân tử mARN sẽ quy định trình tự sắp xếp aa trong phân tử protein => trình tự các nuclêôtit trong ADN sẽ quy định trình tự sắp xếp của aa trong protein.
Có thể thấy rằng, cơ chế tổng hợp adn arn và protein dựa trên nguyên tắc bổ sung. ntbs được biểu hiện trong mối quan hệ ADN – ARN – Protein như sau:
ADN -> ARN: A-U , T-A, G-X, X-G ARN -> prôtêin: A-U, G-XĐại phân tử | Cấu tạo | Chức năng |
ADN (Gen) |
- Chuỗi xoắn kép - Gồm 4 loại Nu: A, G, T, X - Các nu trên mỗi mạch đơn liên kết với nhau bằng lk hóa trị - Các nu giữa hai mạch đơn liên kết với nhau bằng lk Hidro theo NTBS |
- Lưu giữ thông tin di truyền - Truyền đạt thông tin di truyền |
|
|
|
Protein |
- Một hay nhiều chuỗi xoắn đơn - Gồm 20 loại axit amin - Các aa liên kết với nhau bằng liên kết peptit |
- Thành phần cấu trúc tế bào - Xúc tác và điều hòa quá trình TĐC. Bảo vệ cơ thể bằng các kháng thể - Vận chuyển cung cấp năng lượng |
sự khác nhau về cấu trúc và chức năng của adn arn và protein
Đại phân tử | Cấu trúc | Chức năng |
ADN (Gen) | - Chuỗi xoắn kép - Gồm 4 loại Nu: A, G, T, X - Các nu trên mỗi mạch đơn liên kết với nhau bằng lk hóa trị - Các nu giữa hai mạch đơn liên kết với nhau bằng lk Hidro theo NTBS | - Lưu giữ thông tin di truyền - Truyền đạt thông tin di truyền |
ARN | - Chuỗi xoắn đơn - Gồm 4 loại nu: A, U, G, X - Các nu trên mỗi mạch đơn liên kết với nhau bằng lk hóa trị | - Truyền đạt thông tin di truyền -Vận chuyển aa - Tham gia cấu trúc Riboxom |
Protein | - Một hay nhiều chuỗi xoắn đơn - Gồm 20 loại axit amin - Các aa liên kết với nhau bằng liên kết peptit | - Thành phần cấu trúc tế bào - Xúc tác và điều hòa quá trình TĐC. Bảo vệ cơ thể bằng các kháng thể - Vận chuyển cung cấp năng lượng |
Giả sử có 3 loại nuclêôtit A, T, X cấu tạo nên mạch gốc của một gen cấu trúc quy định phân tử protein thực hiện chức năng bình thường sẽ tạo ra số loại bộ ba mã hóa aa tối đa là:
A. 25
B. 9
C. 24
D. 27
Chọn đáp án C.
Trên mạch gốc có 3 loại A, T, X à Trên mARN có 3 loại U, A, G.
Số loại bộ ba tối đa là 33=27 trong đó có 3 bộ ba kết thúc không mã hóa aa
Giả sử có 3 loại nuclêôtit A, T, X cấu tạo nên mạch gốc của một gen cấu trúc quy định phân tử protein thực hiện chức năng bình thường sẽ tạo ra số loại bộ ba mã hóa aa tối đa là:
A. 25
B. 9
C. 24
D. 27
Đáp án C
Trên mạch gốc có 3 loại A, ,T, X → Trên mARN có 3 loại U, A, G.
Số loại bộ ba tối đa là 3 3 = 27 trong đó có 3 bộ ba kết thúc không mã hóa aa.
Protein có những chức năng gì? Đặc điểm cấu trúc nào giúp protein có chức năng rất đa dạng?
Một số chức năng của protein gồm có:
- Cấu trúc
- Xúc tác
- Bảo vệ
- Vận động
- Điều hoà
Với các chức năng trên, protein có vai trò đặc biệt quan trọng đối với cơ thể người và các loài động vật. Đặc điểm cấu trúc giúp protein có chức năng rất đa dạng:
- protein được cấu tạo từ các đơn phân là amino acid.
- Có 20 loại amino acid tham gia cấu tạo nên các protein.
- Từ 20 loại amino có thể tạo ra vô số loại chuỗi polypeptide khác nhau về số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các amino acid. Trình tự các amino acid của một protein có tính đặc thù và quyết định chức năng của protein.
-Chức năng của protein: xúc tác, cấu trúc, điều hòa, bảo vệ
-Đặc điểm cấu trúc giúp protein có chức năng rất đa dạng:
+Protein được cấu tạo từ các đơn phân amino axit
+Có 20 loại amino axit tham gia cấu tạo nên protein. Từ 20 loại đó có thể tạo ra vô số loại polypeptide khác nhau về số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các amino axit. Do đó, trình tự các amino axit của một protein có tính đặc thù và quyết định chức năng của protein