Sự biến tính và động tử của protein trong trường hợp nào là tốt nhất

BIẾN TÍNH PROTEIN BẰNG NHIỆT ĐỘ

admin 05/06/2021 429

Trong công nghệ thực phẩm, việc nghiên cứu cấu trúc và các tính chất hóa học và vật lý của protein trong thực phẩm là rất cần thiếtđối với tất cả mọi người nói chung và các bạn học sinh sinh viên đang theo học nhóm ngành này nói riêng.

Bạn đang xem: Biến tính protein bằng nhiệt độ


Mục lục

  • 1 Hóa sinh
    • 1.1 Sự xuất hiện trong tế bào
  • 2 Tổng hợp
    • 2.1 Sinh tổng hợp
    • 2.2 Hóa tổng hợp
  • 3 Protein
    • 3.1 Xác định cấu trúc
  • 4 Chức năng tế bào
    • 4.1 Enzyme
    • 4.2 Tín hiệu tế bào và liên kết phối tử
    • 4.3 Protein cấu trúc
  • 5 Phương pháp nghiên cứu
    • 5.1 Tinh sạch protein
    • 5.2 Khu trú tế bào
    • 5.3 Proteomic
    • 5.4 Tin sinh học
      • 5.4.1 Dự đoán cấu trúc và mô phỏng
      • 5.4.2 Dự đoán protein mất trật tự và cấu trúc không cố định
  • 6 Dinh dưỡng
  • 7 Lịch sử và từ nguyên
  • 8 Tham khảo
  • 9 Sách
  • 10 Liên kết ngoài
    • 10.1 Cơ sở dữ liệu và các dự án
    • 10.2 Các website giáo dục

Hóa sinhSửa đổi

Cấu trúc hóa học của liên kết peptide [bên dưới] và cấu trúc ba chiều của một liên kết peptide giữa alanine với một amino acid bên cạnh [bên trên]
Cấu trúc mesome của liên kết peptide kết nối từng amino acid để tạo thành polyme protein.
Bài chi tiết: Hóa sinh, Amino acid, và Liên kết peptit

Hầu hết các protein đều chứa một hoặc nhiều chuỗi polyme mạch thẳng cấu thành từ tập hợp 20 L-α-amino acid khác nhau. Các amino acid cấu tạo nên protein [amino acid sinh protein] có những đặc điểm cấu trúc giống nhau: đều có một α-carbon mà tại đó một nhóm amin, một nhóm carboxyl, và nhiều loại nhóm bên [side chain] khác nhau có thể liên kết vào. Chỉ có proline là khác với cấu trúc cơ bản này khi nó chứa một vòng tại điểm N-kết thúc của nhóm amin, khiến cho nửa nhóm CO–NH có hình dáng cố định là một mặt phẳng.[1] Nhóm bên của các amino acid cơ sở có tính chất và cấu trúc hóa học rất đa dạng; chính sự kết hợp và tương tác giữa các nhóm bên amino acid trong protein đã xác định cấu trúc 3 chiều và đặc tính phản ứng hóa học của protein.[2]

Amino acid trong một chuỗi polypeptide được liên kết với nhau bằng liên kết peptide. Khi được liên kết trong chuỗi protein, từng amino acid được gọi là phần thừa [hay phần dư, residue], và cấu trúc liên kết một loạt các nguyên tử carbon, nitro, và oxy được gọi là mạch chính hay bộ khung protein.[3]

Liên kết peptide có hai dạng cộng hưởng [resonance, hay cấu trúc mesome] góp phần tạo nên một số đặc trưng liên kết đôi và làm cản trở sự quay xung quanh trục của nó, vì vậy mà các nguyên tử carbon alpha hầu như là đồng phẳng với nhau. Hai góc nhị diện khác trong liên kết peptide xác định hình dạng cục bộ đảm nhiệm bởi khung xương protein.[4] Điểm kết thúc của protein với một nhóm carboxyl tự do được gọi là điểm kết thúc-C hoặc đầu mút cacboxy, trong khi điểm kết thúc với một nhóm amin tự do được gọi là điểm kết thúc-N hoặc đầu mút amin. Các thuật ngữ protein, polypeptide, và peptide có một chút khó hiểu và có thể mang ý nghĩa chồng lặp. Protein nói chung được sử dụng để nhắc đến những phân tử sinh học hoàn thiện trong cấu hình ổn định, trong khi peptide thường chỉ một oligome amino acid ngắn mà không có cấu trúc ba chiều ổn định. Tuy vậy, ranh giới giữa hai định nghĩa này thường không xác định rõ ràng và thường là peptide dài khoảng 20–30 amino acid.[5] Polypeptide thường muốn đề cập tới bất kỳ một mạch thẳng nào tạo nên từ amino acid, bất kể chiều dài, và thường hàm ý sự vắng mặt của một cấu hình xác định.

Sự xuất hiện trong tế bàoSửa đổi

Các nhà sinh học ước tính một vi khuẩn kích thước trung bình chứa khoảng 2 triệu protein trong tế bào của nó [ví dụ như E. coli và Staphylococcus aureus]. Các vi khuẩn nhỏ hơn, như Mycoplasma hay spirochetes sẽ chứa ít phân tử hơn, vào cỡ 50.000 đến 1 triệu phân tử protein. Ngược lại, các tế bào nhân thực có kích thước lớn hơn và do vậy chứa nhiều protein hơn. Ví dụ, tế bào nấm men ước tính có khoảng 50 triệu protein và tế bào người có từ 1 đến 3 tỷ protein. Bộ gene của vi khuẩn mã hóa cho protein thấp hơn 10 lần so với của người [ví dụ vi khuẩn nhỏ ~1.000, E. coli: ~4.000, nấm men: ~6.000, loài người: ~20.000].[6]

Nồng độ của các protein trong một tế bào có một phổ giá trị rất rộng, từ chỉ một vài phân tử cho đến hàng trăm nghìn phân tử trong một tế bào. Khoảng một phần ba tổng số protein không được sản sinh ra trong tế bào hay chỉ sinh ra trong những điều kiện nhất định. Ví dụ, trong số 20.000 protein được mã hóa bởi bộ gene ở loài người chỉ có 6.000 được phát hiện trong nguyên bào lympho.[7] Hơn nữa, số lượng protein mà bộ gene mã hóa có mối tương quan với cấu trúc phức tạp của cơ thể vật chủ. Sinh vật nhân thật, vi khuẩn, vi khuẩn cổ và vi rút tương ứng có trung bình 15145, 3200, 2358 và 42 protein được mã hóa trong bộ gene của chúng.[8]

Các chất dinh dưỡng đa lượng

Các chất dinh dưỡng đa lượng cấu thành phần lớn của chế độ ăn và cung cấp năng lượng và nhiều dưỡng chất thiết yếu. Carbohydrate, Protein [bao gồm các axit amin thiết yếu], các chất béo [bao gồm các axit béo thiết yếu], các chất khoáng đa lượng và nước là các chất dinh dưỡng đa lượng. Carbohydrate, chất béo và protein có thể thay thế cho nhau thành nguồn năng lượng; chất béo cung cấp 9 kcal/g [37,8 kJ/g]; protein và carbohydrate cung cấp 4 kcal/g [16,8 kJ/g].

Carbohydrate

Carbohydrate trong chế độ ăn được chuyển thành glucose và các monosaccharid khác. Carbohydrate làm tăng mức glucose trong máu, cung cấp năng lượng.

Carbohydrate đơn giản được tạo thành bởi các phân tử nhỏ, thường là các monosaccharid hoặc các disaccharid, làm tăng mức glucose trong máu nhanh.

Carbohydrate phức tạp được tạo thành bởi các phân tử lớn hơn, được chuyển thành các monosaccharid. Các carbohydrate phức tạp làm tăng mức đường trong máu chậm hơn nhưng trong một thời gian dài.

Glucose và sucrose là những carbohydrate đơn giản; tinh bột và chất xơ là các carbohydrate phức tạp.

Chỉ số đường huyết đo mức độ tăng đường trong huyết tương khi sử dụng carbohydrate. Giá trị dao động từ 1 [tăng chậm nhất] đến 100 [tăng nhanh nhất, tương đương với đường glucose nguyên chất - xem bảng Xxem Bảng: Chỉ số đường huyết của Một số Thực phẩm Chỉ số đường huyết của Một số Thực phẩm Dinh dưỡng là khoa học về thực phẩm và mối quan hệ của nó tới sức khoẻ. Các chất dinh dưỡng là các chất hóa học trong thực phẩm được cơ thể sử dụng cho sự tăng trưởng, duy trì và hoạt động.... đọc thêm ]. Tuy nhiên, tỷ lệ tăng thực tế cũng phụ thuộc vào loại thực phẩm nào được tiêu thụ với carbohydrate.

Carbohydrate với chỉ số đường huyết cao có thể làm tăng nhanh glucose huyết tương lên mức cao. Có giả thuyết cho răng hậu quả là mức insulin tăng, gây hạ đường huyết và đói, có xu hướng dẫn đến tiêu thụ calo vượt ngưỡng và tăng cân. Carbohydrate với chỉ số đường huyết thấp sẽ làm tăng chậm nồng độ glucose huyết tương, dẫn đến mức insulin sau ăn thấp hơn và ít đói hơn, có thể làm cho ít bị tiêu thụ calo vượt ngưỡng hơn. Những ảnh hưởng này được cho là dẫn đến tình trạng lipid thuận lợi hơn và giảm nguy cơ béo phì, đái tháo đường, và biến chứng của bệnh đái tháo đường nếu có.

Các Protein

Protein trong chế độ ăn được chuyển thành các peptide và amino acid. Protein cần phải có để duy trì, thay đổi, hoạt động và phát triển mô. Tuy nhiên, nếu cơ thể không nhận được đủ calo từ chế độ ăn hoặc kho dự trữ trong mô [đặc biệt là chất béo], protein có thể được sử dụng để lấy năng lượng.

Khi cơ thể sử dụng protein trong chế độ ăn cho sản xuất mô, có một sự tăng lên của protein [cân bằng nitơ tích cực]. Trong các trạng thái dị hóa [ví dụ như đói, nhiễm trùng, bỏng], có thể sử dụng nhiều protein hơn [vì mô của cơ thể bị phân hủy] hơn là hấp thụ, dẫn đến giảm protein trên tổng thể [cân bằng nitơ âm]. Cân bằng nitơ được xác định tốt nhất bằng cách lấy lượng nitơ tiêu thụ trừ lượng nitơ thải qua nước tiểu và qua phân.

Trong số 20 axit amin, 9 axit amin thiết yếu [EAAs]; chúng không thể được tổng hợp và phải được lấy từ chế độ ăn. Tất cả mọi người có nhu cầu 8 axit amin thiết yếu [EAAs]; Trẻ sơ sinh cần thêm histidine.

Điều chỉnh nhu cầu protein trong chế độ ăn dựa vào cân nặng có tương quan với tỷ lệ tăng trưởng, trong đó sẽ giảm từ trẻ sơ sinh đến tuổi trưởng thành. Nhu cầu protein trong chế độ ăn hàng ngày giảm từ 2,2 g/kg ở trẻ sơ sinh 3 tháng tuổi xuống 1,2 g/kg ở trẻ 5 tuổi và 0,8 g/kg ở người trưởng thành. Nhu cầu về protein tương ứng với các nhu cầu của EAA [xem Bảng: Những nhu cầu axit amin thiết yếu tính bằng mg/kg trọng lượng cơ thể Những nhu cầu axit amin thiết yếu tính bằng mg/kg trọng lượng cơ thể Dinh dưỡng là khoa học về thực phẩm và mối quan hệ của nó tới sức khoẻ. Các chất dinh dưỡng là các chất hóa học trong thực phẩm được cơ thể sử dụng cho sự tăng trưởng, duy trì và hoạt động.... đọc thêm ]. Người trưởng thành khi muốn tăng khối lượng cơ cần thêm rất ít protein so với yêu cầu khuyến nghị.

Thành phần acid amin của protein thay đổi rất nhiều. Giá trị sinh học [BV] phản ánh sự tương đồng trong thành phần acid amin của protein so với mô của động vật; do đó, BV chỉ ra tỷ lệ của EAA được cung cấp cho cơ thể từ protein trong chế độ ăn:

  • Một sự kết hợp hoàn hảo là protein trong trứng, với giá trị là 100.

  • Protein động vật trong sữa và thịt có một chỉ số BV cao [~ 90].

  • Protein trong ngũ cốc và rau có chỉ số BV thấp hơn [~ 40]

  • Một số protein được chiết xuất [ví dụ, gelatin] có chỉ số BV là 0.

Mức độ mà các loại protein trong chế độ ăn cung cấp mỗi axit amin còn thiếu khác [Bổ sung] xác định tổng thể chỉ số BV của chế độ ăn. Nhu cầu khuyến nghị hàng ngày [RDA] đối với protein giả định chế độ ăn kết hợp trung bình có chỉ số BV là 70.

1. Giúp tăng trưởng và duy trì các mô

Protein rất cần thiết trong quá trình tăng trưởng và duy trì các mô. Nhưng dưỡng chất này có thể thay đổi trạng thái liên tục. Thông thường, để xây dựng và sửa chữa các mô, cơ thể sẽ phá vỡ một lượng protein nhất định. Nhưng trong một vài trường hợp lượng chất này sẽ cần nhiều hơn mức bình thường.

Protein có vai trò vô cùng quan trọng trong việc duy trì các hoạt động sống của cơ thể

Cụ thể, những người lớn tuổi, hay vận động viên thể thao, những người có bệnh, phụ nữ mang thai hoặc đang cho con bú, những trường hợp sau phẫu thuật hoặc sau chấn thương cũng cần phải bổ sung protein nhiều hơn người bình thường.

Video liên quan

Chủ Đề