Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Protein

452 views

Published on

  • Be the first to comment

Protein

  1. 1. บทเรียนวิชาเคมี โปรตีน หน้ าที่โปรตีน โครงสร้ างโปรตีน โปรตีนคอนจูเกต การแปลงสภาพ สมาชิกในกลุม ่
  2. 2. HOME โปรตีน (protein) เป็ นสารประกอบชีวเคมี ซึ่งประกอบด้วยพอลิเพปไทด์หนึ่งสายหรือมากกว่า ที่พบกันเป็ นรู ปทรงกลมหรือเส้นใย โดยทาหน้าที่อานวย ักระบวนการทางชีววิทยา พอลิเพปไทด์เป็ นพอลิเมอร์สายเดี่ยวที่เป็ นเส้นตรงของกรดอะมิโนที่เชื่อมเข้ากันด้วยพันธะเพปไทด์ระหว่างหมู่คาร์บอกซิลและหมู่อะมิโนของกรดอะมิโนเหลือค้าง (residue) ทีอยู่ตดกัน ลาดับกรดอะมิโนในโปรตีนกาหนด ่ ิโดยลาดับของยีน ◄ ภาพสามมิติของฮีโมกโกลบิน(โปรตีนชนิดหนึ่ง)
  3. 3. ซึ่งเข้ารหัสในรหัสพันธุกรรม โดยทัวไป รหัสพันธุกรรมประกอบด้วย ่กรดอะมิโนมาตรฐาน 20 ชนิด อย่างไรก็ดี สิงมีชวตบางชนิดอาจมีซลโี นซิสตีอน ่ ีิ ี ีและไพร์โรไลซีนในกรณีของสิ่งมีชวตโดเมนอาร์เคียบางชนิด ในรหัสพันธุกรรม ีิด้วย ไม่นานหรือระหว่างการสังเคราะห์ สารเหลือค้างในโปรตีนมักมีขนปรับแต่ง ั้ทางเคมีโดยกระบวนการการปรับแต่ ง หลัง ทรานสเลชัน (posttranslationalmodification) ซึงเปลียนแปลงคุณสมบัตทางกายภาพและทางเคมี การจัดเรียง ่ ่ ิความเสถียร กิจกรรม
  4. 4. และสาคัญที่สุด หน้าที่ของโปรตีนนัน บางครังโปรตีนมีกลุ่มที่ไม่ใช่ ้ ้เพปไทด์ติดอยู่ดวย ซึ่งสามารถเรียกว่า โปรสทีติกกรุป (prosthetic group) ้หรือโคแฟกเตอร์ โปรตีนยังสามารถทางานร่ วมกันเพื่อบรรลุหน้าที่บางอย่างและบ่อยครังทีโปรตีนมากกว่าหนึ่งชนิดรวมกันเพือสร้างโปรตีนเชิงซ้อนทีมความ ้ ่ ่ ่ ีเสถียร
  5. 5. หนึ่งในลักษณะอันโดดเด่นที่สุดของพอลิเพปไทด์คือความสามารถจัดเรียงเป็ นขันก้อนกลมได้ ขอบเขตซึงโปรตีนพับเข้าไปเป็ นโครงสร้างตามนิยาม ้ ่นัน แตกต่างกันไปมาก โปรตีนบางชนิดพับตัวไปเป็ นโครงสร้างแข็งอย่างยิ่งโดย ้มีการผันแปรเล็กน้อย เป็ นแบบที่เรียกว่า โครงสร้างปฐมภูมิ ส่วนโปรตีนชนิดอืนนันมีการจัดเรียงใหม่ขนานใหญ่จากโครงสร้างหนึ่งไปยังอีกโครงสร้างหนึ่ง ่ ้
  6. 6. การเปลียนแปลงโครงสร้างนี้มกเกี่ยวของกับการส่งต่อสัญญาณ ดังนัน ่ ั ้ ้โครงสร้างโปรตีนจึงเป็ นสื่อกลางซึ่งกาหนดหน้าที่ของโปรตีนหรือกิจกรรมของเอนไซม์ โปรตีนทุกชนิดไม่จาเป็ นต้องอาศัยกระบวนการจัดเรียงก่อนทาหน้าที่เพราะยัง มีโ ปรตีน บางชนิ ด ท างานในสภาพที่ย ง ไม่ไ ด้จ ด เรีย ง เช่ น เดีย วกับ ั ัโมเลกุลใหญ่ (macromolecules) อืน ่
  7. 7. ดังเช่น พอลิแซกคาไรด์และกรดนิวคลีอก โปรตีนเป็ นส่วนสาคัญของ ิสิงมีชวตและมีส่วนเกี่ยวข้องในแทบทุกกระบวนการในเซลล์ โปรตีนจานวนมาก ่ ีิเป็ นเอนไซม์ซ่ึงเร่ งปฏิกิริยาทางชีวเคมี และสาคัญต่ อกระบวนการเมตาบอลิซึม โปรตีนยังมีหน้าที่ดา้ นโครงสร้างหรือเชิงกล อาทิ แอกตินและไมโอซินในกล ้ามเนื้อและโปรตีนในไซโทสเกเลตอน
  8. 8. ซึ่งสร้างเป็ นระบบโครงสร้างคาจุนรู ปร่างของเซลล์ โปรตีนอื่นสาคัญใน ้การส่งสัญญาณของเซลล์ การตอบสนองของภูมคุมกัน การยึดติดกันของเซลล์ ิ ้และวัฏจักรเซลล์ โปรตีนยังจาเป็ นในการกินอาหารของสัตว์ เพราะสัตว์ไม่สามารถสังเคราะห์กรดอะมิโนทังหมดตามทีตองการได้ และต้องได้รบกรดอะมิโน ทีสาคัญ ้ ่ ้ ั ่จากอาหาร ผ่านกระบวนการย่อยอาหาร สัตว์จะแตกโปรตีนทีถูกย่อยเป็ นกรดอะมิ ่โนอิสระซึงจะถูกใช้ในเมตาบอลิซมต่อไป ่ ึ
  9. 9. โปรตีน อธิบายเป็ นครังแรกโดยนักเคมีชาวดัตช์ Gerardus Johannes ้Mulder และถูกตังชื่อโดยนักเคมีชาวสวีเดน Jöns Jacob Berzelius ใน ค.ศ. ้1838 นักวิทยาศาสตร์ดา้ นอาหารยุคแรกอย่าง Carl von Voit ชาวเยอรมัน เชื่อว่าโปรตีนเป็ นสารอาหารที่สาคัญที่สุดในการคงโครงสร้างของร่างกาย เพราะมีการเชื่อกันทัวไปว่า "เนื้อสร้างเนื้อ" บทบาทศูนย์กลางของโปรตีนในฐานะเอนไซม์ใน ่สิ่งมีชีวิตยังไม่ได้รบการยอมรับจนกระทัง ค.ศ. 1926 เมื่อ เจมส์ บี. ซัมเนอร์ ั ่แสดงให้เห็นว่าเอนไซม์ยูรีเอสแท้จริงแล ้วเป็ นโปรตีน
  10. 10. โปรตีนชนิดแรกทีถกจัดลาดับคือ อินซูลน โดยเฟรเดอริก แซงเจอร์ ู่ ิ ผูซงได้รบรางวัลโนเบลจากความสาเร็จนี้ใน ค.ศ. 1958 ้ ่ึ ั
  11. 11. โครงสร้างโปรตีนแบบแรกทีสามารถอธิบายได้คอ ฮีโมโกลบินและไมโอโกลบิน โดย ่ ื Max Perutz และเซอร์ John Cowdery Kendrew ตามลาดับ ใน ค.ศ. 1958 ฮีโมโกลบิน ไมโอโกลบิน
  12. 12. โครงสร้างสามมิติของโปรตีนทังสองเดิมพิจารณาโดยการวิเคราะห์การ ้เลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ Perutz และ Kendrew ได้รบรางวัลโนเบลสาขาเคมี ัประจา ค.ศ. 1962 ร่วมกันสาหรับการค้นพบเหล่านี้
  13. 13. HOME• โปรตีนหลายชนิดทาหน้าทีเ่ ป็ นเอนไซม์หรือหน่วยย่อยของเอนไซม์• โปรตีนทาหน้าทีทางด้านโครงสร้าง ่ เช่น ระบบเส้นใยของเซลล์ (cytoskeleton) ผม เส้นไหม• โปรตีนทีควบคุมการเคลือนไหว เช่น แอกติน ไมโอซิน ่ ่
  14. 14. • เป็ นภูมคมกันคอยปกป้ องร่างกายจากสิงแวดล ้อม เช่น แอนติบอดี ิ ุ้ ่• ขนส่งสารภายในระบบร่างกาย เช่น ฮีโมโกลบิน• เป็ นแหล่งสารองพลังงานยามขาดแคลน เช่นโปรตีนในเมล็ดข้าวและนา้ นม
  15. 15. • โปรตีนทีเ่ ป็ นฮอร์โมน• โปรตีนให้ความหวานในพืช• โปรตีนป้ องกันการแข็งตัวของเลือดในปลาทีอยู่ในแถบขัวโลก ่ ้• โปรตีนช่วยสร้างเซลล์เนื้อเยือใหม่ ่
  16. 16. HOME ลาดับของกรดอะมิโนจะเป็ นตัวกาหนดโครงสร้างและการทางานของโปรตีนนันๆ โดยทัวไป โปรตีนมีโครงสร้างสามมิตสระดับด้วยกันคือ ้ ่ ิ ่ี 1. โครงสร้างปฐมภูมิ เป็ นโครงสร้างทีแสดงพันธะระหว่างกรดอะ ่มิโนแต่ละตัว
  17. 17. 2. โครงสร้า งทุติย ภู มิ เป็ น โครงสร้า งที่แ สดงการจัด ตัว ของกรดอะมิโนทีอยู่ใกลกน โปรตีนทุกชนิดจะมีโครงสร้างระดับนี้ โดยทัวไป ่ ้ั ่มีสองแบบคือ แบบ อัลฟาเฮลิก สายเพปไทด์ขดเป็ นเกลียว กับแบบเบตาสายเพปไทด์อยู่ในรูปซิกแซก
  18. 18. 3. โครงสร้างตติยภูมิ แสดงการจัดตัวของกรดอะมิโนตลอดทัง ้สาย พบในโปรตีนที่เป็ นก้อน การจับตัวเป็ นกลุ่มก้อนของสายโพลี เพปไทด์นนขึ้นกับลาดับกรดอะมิโนและสารอืนๆทีเ่ ข้ามาจับ ั้ ่
  19. 19. HOME โปรตีนบางชนิดจะมีหมู่อ่ืนๆนอกจากกรดอะมิโนเข้ามาจับโปรตีนนี้เรียกว่าโปรตีนคอนจูเกต (conjugated protein) ส่วนหมู่ทีมาจับเรียกว่าหมูพรอสทีตก (prosthetic group) ตัวอย่างโปรตีน ่ ่ ิเหล่านี้ได้แก่
  20. 20. ไลโปโปรตีน โปรตีนจับกับไขมัน
  21. 21. ไกลโคโปรตีน โปรตีนจับกับคาร์โบไฮเดรต
  22. 22. ฟอสโฟโปรตีน โปรตีนจับกับหมูฟอสเฟต ่
  23. 23. ฮีโมโปรตีน โปรตีนจับกับฮีม (heme)
  24. 24. ฟลาโวโปรตีน โปรตีนจับกับฟลาวิน นิวคลีโอไทด์ (Flavin nucleotide) เช่น ซักซิเนต ดีไฮโดรจีเนส (succinate dehydrogenase)
  25. 25. เมทัลโลโปรตีน โปรตีนจับกับโลหะเช่น เฟอร์รทน (จับกับ Fe) อัลกอฮอล์ ดีไฮโดรจีเนส (จับกับ Zn) ิิ
  26. 26. HOME โปรตีนแต่ ล ะชนิ ดมีโครงสร้างสามมิติท่ีจาเพาะต่ อ การทางานที่แตกต่างกัน ถ้าแรงยึดเหนี่ยวในโครงสร้างสามมิตของโปรตีนถูกทาลาย จะ ิทาให้โครงสร้างของโปรตีนเปลี่ยนแปลงไป โดยการคลายตัวออกและไม่สามารถทาหน้าทีทางชีวภาพได้ เรียกว่า การแปลงสภาพโปรตีน ซึง ปัจจัยที่ ่ ่ทาให้โปรตีนเกิดเปลียนสภาพ ได้แก่ ความร้อน pH เติมเอทานอล การเติม ่Pb(NO3)2
  27. 27. ลักษณะการแปลงสภาพของโปรตีน ได้แก่ การแข็งตัว ไม่ละลายนา้ เกิดตะกอนขุนขาวจับตัวเป็ นก้อนขุนขาว เนื่องจากเสียสภาพทางชีวภาพ ่ ่และความเป็ นระเบียบของโครงสร้างกลไกการเสียสภาพโปรตีนในสภาวะที่เป็ นกรด-เบส ได้แก่ โปรตีนจะให้หรือรับ H+ แล ้วเกิดเป็ นไอออน สามารถจับไอออนอืนได้และไอออนลบทีแตกตัวออกจากสารละลายกรดเป็ นไอออน ่ ่ขนาดใหญ่ จึงทาให้ไอออนของโปรตีนรวมตัวกันเป็ นก้อนได้
  28. 28. การแปลงสภาพโปรตีนโดยความร้อน
  29. 29. http://th.wikipedia.org/wiki/โปรตีนhttp://www.thaigoodview.com/library/contest2552/type2/science04/28/P_Untitled-21.html
  30. 30. แ HOME

×