โปรตีน ( Protein )

โปรตีน(Protein)

โปรตีน(Protein) พบในอาหารประเภทใดบ้าง?...

ให้โปรตีนประเภทสูง • ไข่ 1 ฟองให้โปรตีนประมาณ 7 กรัม โปรตีนในไข่เป็นโปรตีนที่สมบูรณ์ มีกรดอะมิโนครบทุกชนิดตามที่ร่างกายต้องการในปริมาณสูง • กินไข่ 1 ฟอง เท่ากับดื่มนม 30 ซีซี หรือเท่ากับกินเนื้อสัตว์ 42 กรัม • การกินไข่ดิบ ทำให้ร่างกายได้รับธาตุบำรุงจากไข่เพียงครึ่งเดียว

โปรตีน(Protein) • เป็นสารชีวโมเลกุล (Biomolecules) • โมเลกุลเล็กของโปรตีนเรียกว่า กรดอะมิโน (Amino acid) • เป็นสารที่พบมากที่สุดในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตโดยทั่วไป ในเซลล์พืชและสัตว์มีโปรตีนอยู่มากกว่าร้อยละ50ของน้ำหนักแห้ง • ธาตุองค์ประกอบที่สำคัญคือ C, H, O และ N บางชนิดมี S, Fe, Pร่วมด้วย

กรดอะมิโน (Amino acid) **โครงสร้างของโปรตีน คือ กรดอะมิโน ที่ต่อกันเป็นสายยาว

Amino acid

พันธะเพปไทด์(Peptide bond) Amino acid ต่อกันเป็นสายยาวด้วยcovalent bond เรียกว่าpeptide bond

ปลายที่มีหมู่amino เรียกว่าN-terminus • ปลายที่มีหมู่carboxyl เรียกว่าC-terminus

โมเลกุลเพปไทด์

ประเภทของโปรตีน (แบ่งตามหน้าที่) • โปรตีนที่ทำหน้าที่ขนส่ง (transport protein) คือโปรตีนที่ทำหน้าที่ลำเลียงแก๊สออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ เช่น ฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดง

โปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ (enzyme)คือ โปรตีนที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับปฏิกิริยาต่างๆในร่างกาย เช่น กระบวนการย่อยอาหาร ได้แก่ เอนไซม์อะไมเลสมอลเทสซูเครส เปปซินเป็นต้น

โปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นโครงสร้าง (structural protein)คือ โปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบของโครงสร้างของร่างกาย เช่น คอลลาเจนของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน เคอราตินพบในเส้นผม ขน เล็บ ผิวหนัง

โปรตีนที่ทำหน้าที่สะสม (storage protein) คือ โปรตีนที่สะสมเป็นอาหาร เช่น อัลบูมินในไข่ (albumin)

โปรตีนที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหว (contractile protein)คือโปรตีนที่อยู่ในเซลล์ของกล้ามเนื้อ คือ ไมโอซิน และแอกติน

โปรตีนที่ทำหน้าที่ป้องกัน (protective protein) คือ โปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นภูมิคุ้มกันโรคให้กับร่างกาย เช่น แอนติบอดี (antibody )

โปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นสารพิษ (toxin)เช่น พิษงู พิษคอตีบ พิษอหิวา เป็นต้น

ประเภทของโปรตีน (แบ่งตามลักษณะของการขดและเรียงตัวของโปรตีน) • โปรตีนเส้นใย(fibrous protein) • เกิดจากสายพอลิเพปไทด์หลายเส้นเรียงขนานกันและพันรอบกันเองคล้ายเส้นเชือก • ละลายน้ำได้น้อย • ส่วนใหญ่ทำหน้าที่เป็นโปรตีนโครงสร้าง เพราะมีความแข็งแรงและยืดหยุ่นสูง • เช่น ไฟโบรอินในเส้นไหม คอลลาเจน เคราติน โครงสร้างของคอลลาเจน

ประเภทของโปรตีน (แบ่งตามลักษณะของการขดและเรียงตัวของโปรตีน) • โปรตีนก้อนกลม (globular protein) • เกิดจากสายพอลิเพปไทด์ม้วนขดพันกันเป็นก้อนกลม • ละลายน้ำได้ดี • ส่วนใหญ่ทำหน้าที่เกี่ยวกับเมทาบอลิซึมต่างๆที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ • เช่น เอนไซม์ ฮอร์โมนอินซูลิน ฮีโมโกลบิน

โครงสร้างของโปรตีน • 1.โครงสร้างปฐมภูมิ (primary sturcture) • เกิดจากกรดอะมิโนเรียงตัวเป็นสายพอลิเพปไทด์ที่จำเพาะ

การเปลี่ยนแปลงลำดับ amino acid ในโปรตีนอาจมีผลให้รูปร่างของโปรตีนเปลี่ยนไป และอาจมีผลต่อการทำงานของโปรตีนชนิดนั้นๆ เช่น โรค sickle-cell anemia

2. โครงสร้างทุติยภูมิ(secondary structure) • เกิดจากกรดอะมิโนที่อยู่ภายในสายโพลีเปปไทด์เดียวกัน ทำปฎิกิริยากันด้วยพันธะไฮโดรเจน ทำให้เกิดโครงสร้างสามมิติของโปรตีนที่ มี 2 รูปแบบ คือ • แบบเกลียวอัลฟา (alpha helix)มีลักษณะเป็นเกลียวขดคล้ายสปริง • แบบ Pleated sheet ซึ่งเป็นแผ่นพับซ้อนกันไปมา

Secondary structure

3. โครงสร้างตติยภูมิ(Tertiary structure) • เกิดจากโครงสร้างทุติยภูมิหลายส่วนรวมกันโดยมีแรงยึดเหนี่ยวซึ่งได้แก่ • พันธะอิออนิค เกิดระหว่างหมู่ R ของกรดอะมิโนที่มีประจุบวกและประจุลบ • พันธะไฮโดรเจน • พันธะไดซัลไฟด์ เป็นพันธะโควาเลนท์ที่เกิดจากหมู่ไธออลของกรดอะมิโนซีสเทอีน2โมเลกุล • แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่ไม่ชอบน้ำ และแรงแวนเดอร์วาล

4. โครงสร้างจตุรภูมิ(Quaternary structure) • เกิดจากการรวมตัวของหน่วยย่อยชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกันของโครงสร้างตติยภูมิ • มีแรงยึดเหนี่ยวเหมือนกับในโครงสร้างทุติยภูมิและตติยภูมิ • ลักษณะโครงสร้างใหม่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างตติยภูมิซึ่งเป็นหน่วยย่อย • โดยอาจรวมกันเป็นลักษณะเป็นก้อนกลม เช่น ฮีโมโกลบิน หรือเป็นมัดเส้นใย เช่น คอลลาเจน

ปัจจัยที่มีผลต่อการแปรสภาพของโปรตีนปัจจัยที่มีผลต่อการแปรสภาพของโปรตีน • ความร้อนและรังสีอัลตราไวโอเลต • ตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เอทานอล แอซิโตน • ความเป็นกรด หรือเป็นเบส • การฉายรังสีเอกซ์ (X – ray) • การเขย่าหรือเหวี่ยงแรงๆ ทำให้ตกตะกอน

การทดสอบไบยูเรต(Biuret test) การทดสอบไบยูเรต เป็นปฏิกิริยาเฉพาะที่ให้ผลกับสารที่มีพันธะเพปไทด์ตั้งแต่ 2 พันธะขึ้นไป ให้สารสีน้ำเงินม่วง ซึ่งเป็นสารประกอบเชิงซ้อนของCu2+กับอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวของไนโตรเจนในพันธะเพปไทด์และน้ำ

การทดสอบไบยูเรต(Biuret test)

โปรตีนที่ได้จากพืชและสัตว์ให้คุณค่าทางอาหารเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร?โปรตีนที่ได้จากพืชและสัตว์ให้คุณค่าทางอาหารเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร?

ใบงานเรื่อง โปรตีน • 1. ธาตุที่เป็นองค์ประกอบของโปรตีนได้แก่อะไรบ้าง……………………… • 2. หน่วยย่อยที่เล็กที่สุดของโปรตีนคืออะไร…………………………… • 3. ให้นักเรียนวาดโครงสร้างของกรดอะมิโน…………………………… • 4. กรดอะมิโนแบ่งตามความต้องการของร่างกายออกเป็นกี่ชนิด อะไรบ้าง จงยกตัวอย่าง • 5. โปรตีนเกิดจาก………………มาต่อกันด้วยพันธะ……………… • 6. สิ่งที่ทำให้โปรตีนแต่ละชนิดมีความแตกต่างกันคืออะไร………………… • 7. โปรตีนแบ่งตามลักษณะโครงสร้างออกเป็นกี่ชนิด อะไรบ้าง….. • 8. จงบอกแหล่งอาหารที่ให้โปรตีนสูง…………………………… • 9. ถ้ารับประทานโปรตีนน้อยกว่าความต้องการของร่างกายจะเกิดผลอย่างไร……… • 10. ถ้านักเรียนที่รับประทานอาหารเจหรือเป็นมังสวิรัติ จะต้องกินอาหารประเภทใดจึงจะไม่ขาดสารอาหารประเภทโปรตีน…………………………

โปรตีน ( Protein )