BIOMOLECULEBIOMOLECULE

SO C SSORACHAI SAELIMDEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL1

Contents

•PROTEINS

Contents

PROTEINS

•CARBOHYDRATE

•LIPIDS

•NUCLEIC ACIDS

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL2

Part 1 : PROTEINS

3

โปรตนมหนาทอะไร????บาง

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL

4

PROTEINSPROTEINS•Proteins are polymers of the bifunctional monomer.

•Monomer is amino acids.

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL5

Amino acid

COOH

C

COOH

H2N CH3C

H

H2N CH3

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL6

Amino acidAmino acid

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL7

AMINO ACID

COOHCOOH

C HH N

COOH

C HH2N

R

α C N2HHα

RR

L-form D-form

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL8

COOHH

C

COOH NCH2

Proline

HCH2

CH2

COOH

C

H

H2N CH3 Alanine

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL9

Amino acid propertiesp p

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL10

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL11

R

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL12

The peptide bond

Proteins are polymers made up of amino acids

Peptide bond

how the amino acids are linked together to make a protein.

H O H O H O H OC C

R1

H2N OH + C C

R2

H2N OH C C

R1

H2N N C

H

C

R2

OH + H2O

Peptide bond

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL13

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL14

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL15

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL16

การเขยนพนธะ Peptide bond

C

H

COOHH2N + C

H

COOHH2N C

H

COOHH2N+2

CH3

2

H2

CH2OH

Glycine ( Gly )Alanine ( Ala ) Serine (Ser )Glycine ( Gly )Alanine ( Ala ) Serine (Ser )

H O H O H O+ H2O2C CH2N

CH3

N

H

C

H

C N

H

C

CH2OH

C OH

Alanylglycylserine (Ala-Gly-Ser)Alanylglycylserine

Cut –ine add yl except terminal amino acid add ine 17

กาหนด กรดอะมโน

l tid ส ไป นกเรยน จงเขยนpolypeptide ของ สารตอไปน1. Gly- Ala- Val- Leu

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL18

กาหนด กรดอะมโน

นกเรยน จงเขยนpolypeptide ของ สารตอไปน2. Tyr- Trp- Thr- Asn

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL19

กาหนด กรดอะมโน

นกเรยน จงเขยนpolypeptide ของ สารตอไปน3. Gln- Cys- Lys- Asp

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL20

4.ถาม amino acid 2 ชนดมาตอกนคอ Ala และ Gly จะม dipeptideกแบบ อะไรบางกแบบ อะไรบาง

เฉลยเฉลย

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL21

5.ถาม amino acid 3 ชนดมาตอกน จะม polypeptide กแบบ

ไ อะไรบาง

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL22

6.ถาม amino acid 4 ชนดมาตอกน

จะม polypeptide กแบบ อะไรบาง

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL23

ประเภทของกรดอะมโน

E i l i id/

ประเภทของกรดอะมโน

• Essential amino acid/ Indispensable amino acid p

• Nonessential amino acid/ Dispensaable amino acidp

24

โ ป โ ไ ปกรดอะมโนทจาเปน กรดอะมโนทไมจาเปน

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL25

แรงยดเหนยวระหวางโมเลกลของโปรตนแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลของโปรตน

• H-bond• Disulfide bond

Van der waals force• Van der waals force

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL26

•H-bond

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL27

H-bond : Pleated sheet structure

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL28

H-bond : Pleated sheet structure

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL29

พนธะไดซลไฟด (Disulfide bond)พนธะไดซลไฟด (Disulfide bond)

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL30

Disulfide bond

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL31

Conformation of proteinConformation of protein

-Primary structure-Secondary structure -Tertiary structure-Quarternary structure

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL32

Conformation of protein

http://imiloa.wcc.hawaii.edu/krupp/BIOL101/present/lcture12/sld018.htm

Conformation of protein33

ไดเฟปไทด โครงสรางปฐมภม

Ala Gly

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL34

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL35

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL36

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL37

โครงสรางทตยภม

เปนโครงสรางทเกดจากการขดหรอมวนตวของโครงสรางปฐมภม เกดการสรางพนธะ

ไฮโดรเจนบอนระหวาง C=O ของกรดอะมโนหนงทบกบ N-H กรดอะมโนถดไปอก 4

หนวยในสายพอลเพปไทดเดยวกนจะเกดโครงสรางเปนเกลยวเรยกวาเกลยวแอลฟา

เกลยวแอลฟา

แผนพลทบตา

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL38

โครงสรางตตยภม

เกดจากโครงสรางเกลยวแอลฟา และบรเวณทไมใชเกลยวแอลฟามวนเขาหา

กนและไขวกนโดยมแรงยดเหนยวออน ๆ คลายโครงสรางทตยภม

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL39

โครงสรางจตรภม

เกดจากหนวยยอยชนด เดยวกนหรอต างชนดกนของ

โครงสรางตตยภม โครงสรางนอาจรวมเปนกอนกลม เชน

ฮโมโกบน หรอมดเปนเสนใย เชน คอลลาเจน ฮโมโกบน หรอมดเปนเสนใย เชน คอลลาเจน

คอลลาเจน

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL40

ลาดบการเกดโครงสรางของฮโมโกบน

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL41

ชนดของโปรตน

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL42

หนาทของโปรตน

ชนดของโปรตน หนาท ตวอยางและแหลงทพบ

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL43

หนาทของโปรตน (ตอ)

ชนดของโปรตน หนาท ตวอยางและแหลงทพบ

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL44

หนาทของโปรตน (ตอ)

ประเภท หนาท ตวอยางของโปรตน

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL45

ปฏกรยาของกรดอะมโนและโปรตนปฏกรยาของกรดอะมโนและโปรตน

-Ninhydrin Biuret-Biuret

-HydrolysisHydrolysis

46

Ninhydrinyd

NH OO

OO

R CH

NH2

C

O

OH +

O

OH

OHC

O

HR NH3 CO2+ +

OH

HO+

O

amino acid triketohydrindene hydrate ( ninhydrin )

reduced ninhydrin

OOH

OH+

O

H

HO+NH3

O

N

O

+ + H2O3H+

triketohydrindene hydrate( ninhydrin )

O

OH

reduced ninhydrin

OH

O O

Blue product(Ruheman's Blue)( y )

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL47

Biuret

COO

HHC

RCO

HN:H :NH

CH

C OCR Cu2+

C

R

O

COHN: :NH

CH

R

HN:

CH

R O

:NHC O

R OHH

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL48

Hydrolysis• กรดอะมโน ละลายนา

ละลายไดเลกนอยหรอไมละลายในตวทาละลายอนทรย

• โปรตน ไมละลายนา

M HCl ใ โป ปปไ ไ โ กรด 6 M HCl ทาใหโปรตนเกดการสลายพนธะเปปไทดไดกรดอะมโนอสระ

• เอนไซมบางชนดสามารถเลอกตาแหนงการสลายพนธะเปปไทดได เอนไซมบางชนดสามารถเลอกตาแหนงการสลายพนธะเปปไทดได

เชน

-Trypsin enzyme ยอยเฉพาะพนธะท R เปนไลซนหรออารจนน-Chymotrysin enzyme ยอยเฉพาะพนธะท R เปน เฟนลอะลานน

ไทโรซน ทรปโตเฟน และลซน

Th l i R ป โ-Thermolysin enzyme ยอยเฉพาะพนธะท R เปนกรดอะมโนชนดทไมชอบนา

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL49

เอนไซม

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL50

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL51

การจบกนของสบสเตรตกบเอนไซมแบบเหนยวนา

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL52

ไ ปจจยทมผลตอการทางานของเอนไซม

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL53

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL54

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL55

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL56

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL57

Denaturation

• ความรอนและรงสอตราไวโอเลต• ความรอนและรงสอตราไวโอเลต

• สารเคม

- กรดและดาง

- ตวทาละลายอนทรย

เกลอไอออนของโลหะหนก- เกลอไอออนของโลหะหนก

การสญเสยสภาพธรรมชาตของเสนผม

SORACHAI SAELIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL

การสญเสยสภาพธรรมชาตของเสนผม58