Sinh học

- Thành phần nguyên tố của phân tử nucleic acid gồm C, H, O, N, P.

- Cấu tạo nucleotide - đơn phân của nucleic acid gồm 3 phần: gốc phosphate, đường pentose (deoxyribose và ribose), nitrogenous base (A, G, C, T, U).

Bệnh thiếu máu do hồng cầu hình lưỡi liềm là hậu quả của đột biến thay thế amino acid glutamate ở vị trí số 6 thành valin trong một chuỗi polypeptide của hemoglobin làm phân tử protein chuyển thành dạng chuỗi dài và thay đổi hình dạng hồng cầu → Như vậy, thành phần amino acid của chuỗi polypeptide bị thay đổi, kéo theo cấu trúc không gian của hemoglobin bị thay đổi → Vậy hemoglobin bị biến đổi cấu trúc bậc 1 và các bậc cấu trúc không gian còn lại.

Khi thực hiện chức năng, protein phải có cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng bậc 3 hoặc bậc 4.

- Phân tử hemoglobin có cấu trúc 4 bậc:

+ Cấu trúc bậc 1: là trình tự sắp xếp của các amino acid trong chuỗi polypeptide bằng liên kết peptide, dạng mạch thẳng.

+ Cấu trúc bậc 2: là dạng xoắn lò xò nhờ các liên kết hydrogen giữa các nguyên tử H và O của các liên kết peptide.

+ Cấu trúc bậc 3: là dạng cuộn lại trong không gian của toàn chuỗi polypeptide nhờ liên kết disulfile (S-S) giữa hai gốc cysteine ở xa nhau trong chuỗi và các liên kết yếu như tương tác kị nước, liên kết hydrogen, liên kết ion giữa các gốc R.

+ Cấu trúc bậc 4: là hai hay nhiều chuỗi polypeptide có cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng, tương tác với nhau tạo thành cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng.

- Bậc cấu trúc của phân tử protein đóng vai trò quyết định các bậc cấu trúc còn lại là cấu trúc bậc một. Cấu trúc bậc một của protein là trình tự các amino acid trên chuỗi polypeptide sẽ thể hiện tương tác giữa các phần trong chuỗi polypeptide, từ đó tạo nên hình dạng lập thể của protein và do đó quyết định tính chất cũng như vai trò của protein.

Ví dụ protein tương ứng với mỗi vai trò của protein trong tế bào:

Khẩu phần ăn cần đảm bảo đủ các loại amino acid và đủ lượng protein vì:

- Protein tham gia hầu hết các hoạt động sống của tế bào: đóng vai trò là chất xúc tác sinh học cho hầu hết các phản ứng; là thành phần cấu trúc nên tế bào, cơ thể; tham gia vận chuyển các chất qua màng, trong tế bào và cơ thể; điều hòa các quá trình trao đổi chất, truyền thông tin di truyền, sinh trưởng, phát triển, sinh sản; vận động tế bào và cơ thể; bảo vệ cơ thể chống lại sự nhiễm virus, vi khuẩn và các bệnh tật; là chất dự trữ.

- Bởi vậy, muốn cơ thể sinh trưởng và phát triển tốt, cần sử dụng đủ các loại amino acid và đủ lượng protein để cung cấp đủ nguồn amino acid dùng làm nguyên liệu để tổng hợp protein cho cơ thể.

Những loại thực phẩm giàu protein là: thịt, cá, trứng, sữa, hạt đậu, hạnh nhân, ức gà, yến mạch, sữa chua Hy Lạp, bông cải xanh,…

Chỉ có 20 loại amino acid nhưng tạo nên được rất nhiều loại protein vì:

- Protein có cấu trúc đa phân. Từ 20 loại amino acid với số lượng, thành phần, trình tự sắp xếp các amino acid có thể tạo nên vô số chuỗi polypeptide khác.

- Các chuỗi polypeptide lại cuộn xoắn theo 4 bậc cấu trúc không gian khác nhau tạo nên vô số loại protein khác nhau.

Amino acid được cấu tạo từ các nguyên tố chính là C, H, O, N.

- Amino acid không thay thế là loại amino acid mà người và động vật không tự tổng hợp được nhưng cần thiết cho hoạt động sống nên phải thu nhận từ thức ăn.

- Bởi vậy, trên bao bì của một số loại thực phẩm có ghi cụ thể thành phần các amino acid không thay thế nhằm giúp người tiêu dùng có thể lựa chọn được loại thực phẩm chứa amino acid không thay thế phù hợp với mục đích sử dụng.

- Đơn phân cấu tạo nên các phân tử protein là các amino acid. Có khoảng 20 loại amino acid chính tham gia cấu tạo protein với trật tự khác nhau.

- Liên kết giữa các đơn phân tạo nên phân tử protein là liên kết peptide. Liên kết peptide được hình thành giữa nhóm carboxyl của amino acid này với nhóm amino của amino acid bên cạnh.

Cơm không có vị ngọt nhưng khi chúng ta nhai kĩ thấy có vị ngọt là do một phần tinh bột trong cơm đã bị biến đổi thành đường đôi (maltose) dưới tác dụng của enzyme amylase có trong nước bọt.