Khái niệm Peptit
Peptit là các hợp chất hữu cơ chứa từ 2 đến 50 gốc α-amino axit liên kết với nhau bằng liên kết peptit. Liên kết peptit là liên kết amide hình thành giữa nhóm carboxyl (-COOH) của một amino axit và nhóm amino (-NH2) của một amino axit khác.
Liên kết peptit hình thành giữa nhóm COOH và NH2, với amino axit đầu N còn nhóm NH2 tự do.
Cấu tạo phân tử Peptit và Amino Axit Đầu N
Trong phân tử peptit, các gốc α-amino axit được nối với nhau theo một trình tự nhất định. Amino Axit đầu N là amino axit mà nhóm amin (–NH2) ở vị trí α chưa tham gia tạo liên kết peptit và vẫn còn tự do. Amino axit đầu C là amino axit mà nhóm carboxyl (–COOH) chưa tham gia tạo liên kết peptit và vẫn còn tự do.
Ví dụ về cấu tạo một đipeptit: H2N-CH2CO-NH-CH(CH3)-COOH
Trong ví dụ này, H2N-CH2CO- là gốc amino axit đầu N (Glycine) và -NH-CH(CH3)-COOH là gốc amino axit đầu C (Alanine).
Sơ đồ cấu tạo peptit, minh họa vị trí của amino axit đầu N với nhóm NH2 tự do.
Phân loại Peptit dựa trên số lượng gốc Amino Axit
- Oligopeptit: Chứa từ 2 đến 10 gốc α-amino axit. Ví dụ: đipeptit, tripeptit, tetrapeptit,…
- Polipeptit: Chứa từ 11 đến 50 gốc α-amino axit. Polipeptit là cơ sở để hình thành protein.
Amino Axit Đầu N và Đồng Phân Peptit
Số lượng đồng phân peptit tăng lên đáng kể khi số lượng gốc α-amino axit khác nhau trong phân tử tăng lên. Nếu có n gốc α-amino axit khác nhau, số đồng phân lý thuyết có thể lên đến n! (n giai thừa). Do amino axit đầu N có thể là bất kỳ amino axit nào trong số n amino axit, sự thay đổi vị trí của amino axit đầu N sẽ tạo ra một đồng phân khác.
Danh pháp Peptit
Tên của peptit được hình thành bằng cách ghép tên gốc axyl của các α-amino axit, bắt đầu từ amino axit đầu N và kết thúc bằng tên của amino axit đầu C.
Ví dụ:
- Gly-Ala: Glycylalanine (Glycine là amino axit đầu N, Alanine là amino axit đầu C).
- Ala-Gly: Alanylglycine (Alanine là amino axit đầu N, Glycine là amino axit đầu C).
Minh họa cách gọi tên peptit theo amino axit đầu N và đầu C.
Tính Chất Hóa Học của Peptit và Vai Trò của Amino Axit Đầu N
- Phản ứng thủy phân: Peptit có thể bị thủy phân (cắt đứt liên kết peptit) trong môi trường axit, bazơ hoặc nhờ enzyme, tạo thành các amino axit tự do. Quá trình thủy phân xảy ra ở liên kết peptit, giải phóng amino axit đầu N và đầu C.
- Phản ứng màu biure: Các peptit (trừ đipeptit) phản ứng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm tạo thành phức chất màu tím đặc trưng.
Sơ đồ phản ứng thủy phân peptit thành các amino axit.
Protein và Mối Liên Hệ với Peptit, Amino Axit Đầu N
Protein là các polipeptit có phân tử khối lớn (từ vài chục nghìn đến vài triệu). Protein được tạo thành từ nhiều gốc α-amino axit liên kết với nhau bằng liên kết peptit. Trình tự các amino axit, bao gồm cả vị trí tương đối của amino axit đầu N trong chuỗi polipeptit, quyết định cấu trúc và chức năng của protein.
Hình ảnh minh họa mối quan hệ giữa amino axit, peptit và protein.
Vai trò của amino axit đầu N rất quan trọng trong việc xác định tính chất và hoạt động sinh học của peptit và protein. Sự thay đổi amino axit đầu N có thể ảnh hưởng đến khả năng liên kết với các phân tử khác, hoạt tính xúc tác hoặc cấu trúc tổng thể của phân tử.
