Ngoài ADN và ARN thì prôtêin cũng là một đại phân tử sinh học được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, mà các đơn phân của prôtêin là các axit amin (aa). Prôtêin có cấu trúc và chức năng cụ thể như sau:
1. Cấu trúc prôtêin:
a. Cấu trúc hóa học prôtêin:
- Khôí lượng 1 phân tử của một aa bằng 110đvC
- Mỗ aa gồm 3 thành phần:
+ Nhóm cacbôxin: (-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
H
|
(gốc hữu cơ R) R – C – COOH (nhóm cácbôxin)
|
NH2 (nhóm amin)
- Các aa liên kết với nhau bằng liên kết peptit (nhóm amin của aa này liên kết với nhóm cacbôxin của aa tiếp theo và giải phóng 1 phân tử nước) tạo thành chuỗi pôlipeptit. Mỗi phân tử prôtêin gồm 1 hay nhiều chuỗi pôlipeptit.
R1 R2 R1 R2
| | | |
HNH-C-COOH + HNH-C–COOH à HNH-C-CO-NH-C-COOH + H2O
| | | |
NH2 NH2 NH2 NH2
b. Cấu trúc không gian:
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).
2. Tính chất của prôtêin:
Prôtêin có tính đa dạng và đặc thù: được quy định bởi số lượng + thành phần + trật tự sắp xếp của các aa trong chuỗi pôlipeptit.
3. Chức năng của prôtêin:
- 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.
Như vậy: 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.