Xem thêm

Sinh 10 bài 5 VUIHOC: Tìm hiểu về Protein và bài tập liên quan

Hãy tìm hiểu về protein, một chất quan trọng trong cơ thể chúng ta. Protein đóng vai trò không thể thiếu trong các quá trình sống của tế bào và cơ thể con người. Bài...

Hãy tìm hiểu về protein, một chất quan trọng trong cơ thể chúng ta. Protein đóng vai trò không thể thiếu trong các quá trình sống của tế bào và cơ thể con người. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu về cấu trúc và chức năng của protein cùng với bài tập liên quan.

1. Cấu trúc của Protein

Protein có cấu trúc phức tạp. Để hiểu rõ hơn về vai trò của protein, chúng ta cần tìm hiểu về cấu trúc của nó.

1.1. Thành phần hoá học

  • Protein là một hợp chất hữu cơ gồm 4 nguyên tử chính: C, H, O, N. Thường còn thêm nguyên tử S và đôi khi có thêm nguyên tử P.
  • Protein là loại phân tử lớn nhất trong cơ thể, có thể dài tới 0,1 micromet, cân nặng của chúng có thể lên đến 1,5 triệu đơn vị khối lượng.
  • Protein là đa phân tử, gồm nhiều đơn phân là các amino acid.
  • Có 20 loại amino acid khác nhau tạo thành protein. Mỗi loại amino acid bao gồm: gốc cacbon (kí hiệu R), nhóm amin (kí hiệu -NH2) và nhóm carboxyl (kí hiệu -COOH). Mỗi amino acid lại có kích thước trung bình rơi vào khoảng 3Å.

Cấu trúc của protein Hình ảnh minh họa cấu trúc của protein

  • Trên phân tử, các amino acid liên kết với nhau thông qua liên kết peptit và hình thành chuỗi polypeptit. Liên kết peptit được hình thành từ sự liên kết nhóm carboxyl của một amino acid với nhóm amin của amino acid tiếp theo. Khi mỗi liên kết peptit hình thành, 1 phân tử nước được giải phóng. Mỗi phân tử protein có thể bao gồm một hoặc nhiều chuỗi polypeptit cùng loại.
  • Nhờ sự kết hợp khác nhau giữa 20 loại amino acid, chúng tạo ra vô số protein khác nhau. Mỗi loại protein được đặc trưng bởi số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp của các amino acid trong phân tử đó. Điều này giải thích tại sao các protein đa dạng và có tính chất đặc trưng riêng.

1.2. Cấu trúc vật lý của Protein

Protein có 4 cấu trúc vật lý chính:

  • Cấu trúc bậc một: Đây là cấu trúc liên kết peptit nối các axit amin với nhau và hình thành chuỗi polypeptit. Đầu mạch polypeptit là nhóm amin của amino acid đầu tiên và cuối cùng là nhóm carboxyl của amino acid cuối cùng. Cấu trúc bậc một quyết định sự tương tác giữa các phần của chuỗi polypeptit, từ đó tạo ra hình dạng lập thể của protein và quyết định tính chất và vai trò của nó. Sự sai lệch trong trình tự sắp xếp các amino acid có thể dẫn đến biến đổi cấu trúc và tính chất của protein.

Cấu trúc bậc 1 của protein Hình ảnh minh họa cấu trúc bậc 1 của protein

  • Cấu trúc bậc hai: Đây là sự sắp xếp đều đặn của các chuỗi polypeptit trong không gian. Chuỗi polypeptit thường không ở trạng thái thẳng mà có dạng xoắn hoặc gấp nếp. Chúng được cố định bằng liên kết hidro giữa các amino acid gần nhau. Các protein dạng sợi như keratin và collagen (có trong lông, tóc, móng, sừng) có nhiều xoắn, trong khi các protein hình cầu có nhiều gấp nếp hơn.

Cấu trúc bậc 2 của protein Hình ảnh minh họa cấu trúc bậc 2 của protein

  • Cấu trúc bậc ba: Đây là sự cuộn lại của các xoắn và gấp nếp trong protein, tạo thành từng búi có hình dạng đặc trưng cho mỗi loại protein. Cấu trúc không gian này quyết định hoạt tính và chức năng của protein. Cấu trúc này phụ thuộc vào nhóm -R trong các mạch polypeptit. Ví dụ, nhóm -R của cysteine có thể tạo thành cấu trúc cầu disulfide (-S-S), nhóm -R của proline gây trở ngại cho quá trình cuộn xoắn, và vị trí của các nhóm -R hydrophobic và hydrophilic trong phân tử protein.

Cấu trúc bậc 3 của protein Hình ảnh minh họa cấu trúc bậc 3 của protein

  • Cấu trúc bậc bốn: Khi protein có nhiều chuỗi polypeptit phối hợp với nhau, sẽ hình thành cấu trúc bậc bốn của protein. Các chuỗi polypeptit này liên kết với nhau bằng các liên kết yếu, trong đó liên kết hidro là một ví dụ điển hình.

Cấu trúc bậc 4 của protein Hình ảnh minh họa cấu trúc bậc 4 của protein

2. Chức năng của Protein

Protein có nhiều chức năng quan trọng trong cơ thể chúng ta:

  • Protein là thành phần chính cấu tạo nên các bộ phận của tế bào và cơ thể con người như nhân, bào quan, màng sinh học...
  • Protein cũng có khả năng dự trữ axit amin cần thiết cho cơ thể, ví dụ như protein trong sữa hoặc hạt...
  • Một số protein cũng tham gia vào quá trình sinh hóa như các enzym.
  • Protein có chức năng liên quan đến vận động, chẳng hạn như các protein actin và myosin làm khung vận động của các mô cơ và nhiều tế bào khác.
  • Protein cũng tham gia vào quá trình vận chuyển chất trong cơ thể như hemoglobin trong máu, đồng thời có vai trò truyền xung thần kinh.
  • Protein cũng có chức năng thu nhận thông tin (qua các thụ thể).
  • Protein có vai trò điều hòa quá trình trao đổi chất như hormone.
  • Protein có vai trò bảo vệ cơ thể (qua kháng thể).

Các chức năng của protein Hình ảnh minh họa các chức năng của protein

Protein đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sống của tế bào và cơ thể con người, từ việc quy định các tính chất và hình thành các bộ phận tế bào, đến sự điều hòa các quá trình sinh lí.

3. Bài tập Sinh 10 bài 5 - Luyện tập về Protein

3.1. Bài tập SGK - nâng cao

Để biết thêm về lý thuyết và chức năng của Protein, chúng ta hãy làm một số câu hỏi trong sách giáo khoa nâng cao để hiểu rõ hơn về bài học.

Câu 1: Tại sao chúng ta cần bổ sung protein từ các nguồn thực phẩm khác nhau?

Lời giải: Protein là một phân tử hữu cơ quan trọng trong sự sống. Chúng được tạo thành từ các amino acid. Cơ thể chúng ta không thể tổng hợp tất cả các amino acid mà cần bổ sung từ nguồn thực phẩm bên ngoài. Mỗi loại thực phẩm chỉ chứa một số loại amino acid nhất định, do đó chúng ta cần bổ sung từ các nguồn thực phẩm khác nhau để đảm bảo cung cấp đầy đủ amino acid cần thiết cho sự tổng hợp protein.

Câu 2: Nêu tên một số loại protein có trong tế bào người và chức năng của từng loại.

Lời giải: Trong cơ thể người, có nhiều loại protein khác nhau, mỗi loại đóng vai trò quan trọng riêng:

  • Colagen: tham gia vào cấu trúc các mô liên kết.
  • Hemoglobin: tham gia quá trình vận chuyển và trao đổi O2 và CO2 trong máu.
  • Prôtêin histon: tạo thành chất nhiễm sắc, đóng vai trò trong truyền tin di truyền.
  • Insulin: điều hòa lượng đường trong máu.
  • Kháng thể, Inteferon: hỗ trợ bảo vệ cơ thể và chống lại tác nhân gây bệnh.

Câu 3: Tơ nhện, sừng trâu, tơ tằm, tóc, thịt gà và thịt lợn đều có cấu trúc từ protein nhưng lại có các đặc tính khác nhau. Điều này là do gì?

Lời giải: Tơ nhện, sừng trâu, tơ tằm, tóc, thịt gà và thịt lợn đều được cấu tạo từ protein nhưng lại có các đặc tính khác nhau. Sự khác nhau này xuất phát từ việc các protein có số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp khác nhau. Cấu trúc không gian 3 chiều của protein được quy định bởi cấu trúc bậc một, do đó tạo ra các đặc tính khác biệt trong từng loại cấu trúc cơ thể được hình thành từ protein.

3.2. Bài tập trắc nghiệm Sinh 10 bài 5: Protein

Dưới đây là một số câu hỏi trắc nghiệm để bạn ôn tập về protein. Hãy làm các câu hỏi này để nắm vững kiến thức.

Câu 1: Có bao nhiêu nhận định chính xác về đặc điểm của phân tử protein? A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

Câu 2: Phát biểu nào sau đây về protein là chính xác? A. Protein được tạo thành từ các nguyên tố hóa học là C, H, O B. Cấu trúc không gian thay đổi có thể làm protein bị mất hoạt tính C. Cần 20 loại axit amin lấy từ thức ăn để tổng hợp các loại protein của động vật và thực vật D. Protein đơn giản được tạo thành từ nhiều chuỗi polypeptit

Câu 3: Thành phần khác nhau giữa các axit amin là: A. Vị trí nhóm NH2 B. Cấu tạo của gốc R C. Số lượng nhóm COOH D. Vị trí gắn của gốc R

... (còn tiếp) ...

Đây là một số câu hỏi và bài tập giúp bạn hiểu rõ hơn về protein và kiến thức liên quan tới nó. Hãy cùng ôn tập và nắm vững kiến thức để thành công trong học tập.

1