Protein

โปรตีน(Protein)

Welcome to protein
world!!

สารบัญ

เรือ่ ง หนา้
โปรตนี คอื อะไร
ประเภทของโปรตนี 1
โครงสร้างแรงปฏกิ ริ ิยาทางเคมี 2-4
สมบตั ทิ างชีววิทยา 5-6
สมบตั ทิ างเคมี 7
8

โปรตีนคืออะไรนะ?

โปรตีน (Protein)

เป็นสารประกอบอินทรีย์ซง่ึ เป็นพอลเิ มอร์สายยาวของกรดอะมโิ น ให้พลงั งาน 4 แคลลอรี มี
ความสาคญั ตอ่ สง่ิ มีชีวิตทกุ ชนดิ เน่ืองจากเปน้ สว่ นประกอบพืน้ ฐานของเซลล์สง่ิ มีชีวิต เชน่ เอนไซม์ ฮอล
โมน และโปรตีนสว่ นท่ีเล็กท่ีสดุ คือกรดอะมโิ นซงึ่ มีสตู รโครงสร้างเป็น NH2-CHR-COOH มีทงั้ หมด 20 ชนิด
โดยแตกตา่ งกนั ท่ีหมฟู่ ังชน่ั

โปรตีนคืออะไร

ประเภทของโปรตีน

โปรตีนแบ่งได้ 4 ประเภท

1.โปรตีนแบ่งตามหนา้ ท่ี
2.โปรตีนแบง่ ตามหลกั ชีวเคมี
3.โปรตีนแบง่ ตามหลกั โภชนวทิ ยา
4.โปรตีนแบง่ ตามลกั ษณะของการขดและเรียงตวั ของโปรตีน

1.ประเภทโปรตนี แบ่งตามหน้าที่ได้ 7 ชนิด คือ

 โปรตีนที่ทาหน้าทขี่ นส่ง (transport protein) คือโปรตีนท่ีทาหนา้ ที่ลาเลียงแก๊สออกซิเจนและ
คาร์บอนไดออกไซด์ เช่น ฮีโมโกลบินในเมด็ เลือดแดง

 โปรตนี ที่ทาหน้าทเี่ ป็ นเอนไซม์ (enzyme) คือ โปรตีนท่ีทาหนา้ ท่ีเกี่ยวกบั ปฏิกิริยาตา่ งๆในร่างกาย
เช่น กระบวนการหายใจ กระบวนการสังเคราะห์โปรตีน กระบวนการยอ่ ยอาหาร

 โปรตีนท่ที าหน้าทเ่ี ป็ นโครงสร้าง (structural protein) คือ โปรตีนที่ทาหนา้ ท่ีเป็นส่วนประกอบ
ของโครงสร้างของร่างกาย เช่น คอลลาเจนของเน้ือเยอื่ เกี่ยวพนั

 โปรตีนทท่ี าหน้าทสี่ ะสม (storage protein) คือ โปรตีนท่ีสะสมเป็นอาหาร
 โปรตีนท่ีทาหน้าทเ่ี กย่ี วกบั การเคล่ือนไหว (contractile protein) คือโปรตีนท่ีอยใู่ นเซลลข์ อง

กลา้ มเน้ือ คือ ไมโอซิน และแอกติน
 โปรตนี ที่ทาหน้าทปี่ ้องกัน (protective protein) คือ โปรตีนท่ีทาหนา้ ที่เป็ นภูมิคุม้ กนั โรคใหก้ บั

ร่างกาย
 โปรตีนทีท่ าหน้าทเี่ ป็ นสารพิษ (toxin) เช่น พษิ งู พิษคอตีบ

พษิ อหิวา เป็นตน้

2. โปรตนี แบ่งตามหลกั ชีวเคมี มี 2 ประเภท คือ

1. โปรตนี ชนิดไม่ซับซ้อน (simple protein) คือ โปรตีนท่ีประกอบไปดว้ ยกรดอะมิโนอยา่ งเดียว
ไม่มีสารอื่นเจือปนอยดู่ ว้ ย เช่น

- Albumin เป็นโปรตีนในไข่ขาว

- Histones เป็นโปรตีนที่พบในต่อมไทมสั และตบั ออ่ น

ประเภทของโปรตีน

ประเภทของโปรตีน

- Glutelins เป็นโปรตีนที่พบในขา้ วสาลี
- Protamines เป็นโปรตีนท่ีพบในสตั วจ์ าพวกปลา

2. โปรตนี ทซี่ ับซ้อน (compound protein) คือ โปรตีนท่ีประกอบไปดว้ ยกรดอะมิโนและสารอื่น
ปนอยดู่ ว้ ย เช่น

o Nucleoprotein เป็นโปรตีนท่ีประกอบดว้ ยกรดนิวคลีอิก พบตามต่อมตา่ งๆ
o Glucoprotein เป็นโปรตีนท่ีประกอบดว้ ยคาร์โบไฮเดรตพบในน้าลาย
o Chromoprotein เป็นโปรตีนที่มีสารที่ทาใหม้ ีสีปนอยดู่ ว้ ย เช่น ฮีโมโกลบิน มีธาตุเหล็กปน

อยู่ เมื่อรวมกบั แก๊สจะใหส้ ีแดง เป็นตน้
o Phosphoprotein เป็นโปรตีนที่มีฟอสฟอรัสปนอยดู่ ว้ ย เช่น Casein ในนม เป็นตน้
o Lipoprotein เป็นโปรตีนท่ีมีไขมนั รวมอยดู่ ว้ ย เช่น ไข่แดง น้านม เป็นตน้

3.โปรตีนแบ่งตามหลกั โภชนวทิ ยา มี 2 ประเภท คือ
1. โปรตนี ประเภทสมบูรณ์ (complete protein) คือ โปรตีนที่มีกรดอะมิโนชนิดที่จาเป็ นตอ่ ร่างกาย
ครบทุกตวั ร่างกายสามารถนามาใชส้ ร้างและซ่อมแซมส่วนท่ีสึกหรอไดด้ ี เป็นโปรตีนท่ีไดร้ ับจาก
สัตว์ เช่น เน้ือสตั วต์ า่ งๆ ไข่ นม
2. โปรตีนประเภทไม่สมบูรณ์ (incomplete Protein) คือ โปรตีนท่ีมีกรดอะมิโนชนิดจาเป็ นไมค่ รบทุก
ตวั คือมีไมพ่ อ เป็นโปรตีนที่ร่างกายนามาใชส้ ร้างและซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอไม่ดี เป็ นโปรตีนที่ได้
จากพชื เด็กท่ีไดร้ ับเฉพาะโปรตีนชนิดน้ีอยา่ งเดียว จะทาใหก้ ารเจริญเติบโตไมเ่ ตม็ ที่ และอาจเป็น
โรคขาดโปรตีนก็ได้

ประเภทของโปรตีน

ประเภทของโปรตนี

4.โปรตีนแบ่งตามลกั ษณะของการขดและเรียงตัวของโปรตนี มี 2 ประเภท คือ
1.โปรตนี ลกั ษณะเป็ นเส้น (fibrous protein) โปรตีนประเภทน้ีเรียงตวั กนั เป็ นกลุ่มตาม

ความยาว มีความแขง็ แรง เหนียว ยดื หยนุ่ ไดม้ าก เช่น โปรตีนในเส้นผม โปรตีนเส้นไหม โปรตีน
เส้นเอ็น และโปรตีนในเขาสัตว์ เป็นตน้

2.โปรตนี ลกั ษณะเป็ นก้อน (globular protein) โปรตีนประเภทน้ีจะประกอบดว้ ยสายท่ีขด
ตวั กนั โดยมีแรงดึงดูดระหวา่ งส่วนต่างๆ มีหลายชนิด เช่น โปรตีนพวกฮีโมโกลบิน โปรตีนพวก
เอนไซม์ โปรตีนท่ีอยใู่ นเซลลข์ องกลา้ มเน้ือ และโปรตีนที่ทาหนา้ ท่ีเป็นฮอร์โมน เป็ นตน้

ประเภทของโปรตีน

โครงสร้ างแรงปฏิกิริยาทางเคมี

 โครงสร้างปฐมภมู ิ (Primary structure)
เป็นโครงสร้างทแ่ี สดงการจดั ลาดบั ชนดิ และ จานวนโมเลกลุ ของกรดอะมโิ นในสายพอลเิ มอร์โซย่ าว

ซง่ึ โปรตนี แตล่ ะชนดิ จะมีลาดบั ของชนดิ และจานวนโมเลกลุ ของกรดอะมิโนทแี่ นน่ อน การจดั ลาดบั กรดอะมิโน
โครงสร้างปฐมภมู ิกาหนดให้ปลายหมอู่ ะมิโนอยดู่ ้านซ้าย (N-terminal) และ ปลายคาร์บอกซิลกิ อยดู่ ้านขวา
(C-terminal)

 โครงสร้างทตุ ยิ ภมู ิ (Secondary structure)
เป็นโครงสร้างท่ีเกิดจากการขดหรือม้วนตวั ของโครงสร้างปฐมภมู ิ ถ้าเกิดจากการสร้างพนั ธะ

ไฮโดรเจนระหวา่ ง C=O ของกรดอะมิโนหนง่ึ กบั N-H ของกรด อะมิโนถดั ไปอกี 4 หนว่ ยในสายพอลเิ พปไทด์
เดยี วกนั จะเกิดโครงสร้างในลกั ษณะบิดเป็นเกลยี วซง่ึ เรียกโครงสร้างทตุ ยิ ภมู ชิ นิดนวี ้ า่ เกลยี วแอลฟา และถ้า
เกิดจากการสร้างพนั ธะไฮโดรเจนระหวา่ ง C=O กบั N-H ของกรดอะมีโนระหวา่ งสายพอลเิ พปไทด์ท่อี ยคู่ กู่ นั
จะเกดิ โครงสร้างแบบแผน่ เรียกวา่ แผน่ พลที บตี ้า นอกจากจะเกดิ พนั ธะไฮโดรเจนแล้วยงั สามารถเกิดพนั ธะ
ไดซลั ไฟด์ พนั ธะไอออนิก เป็นต้น

 โครงสร้างตติยภมู ิ (Tertiary structure)

ซง่ึ ประกอบด้วยโครงสร้างทตุ ยิ ภมู ิหลายส่วนรวมกนั โดยมีแรงยดึ เหน่ียว ออ่ นๆ คล้าย
โครงสร้างทตุ ยิ ภมู ิ โครงสร้างตติยภมู ิของโปรตนี แตล่ ะชนิดมีลกั ษณะจาเพาะ ขนึ ้ อย่กู บั ลาดบั ของกรดอะมิ
โนในสายพอลิเพปไทด์ ทาให้เกิดโครงสร้างที่เหมาะสมในการทาหน้าท่ีตา่ งๆ ของโปรตนี

โครงสร้างแรงปฏิกิริยาทางเคมี

โครงสร้ างแรงปฏิกิริยาทางเคมี

 โครงสร้างจตรุ ภูมิ (Quaternary structure)

เกิดจากการรวมตวั ของหนว่ ยยอ่ ยชนิดเดียวกนั หรือตา่ งชนิดกนั ของโครงสร้างตติยภมู ิ โดยมี
แรงยดึ เหน่ียวเหมือนกบั ในโครงสร้างทตุ ิยภมู แิ ละตติยภมู ิ
ลกั ษณะโครงสร้างใหมข่ นึ ้ อยกู่ บั โครงสร้างตตยิ ภมู ิซงึ่ เป็นหนว่ ยย่อย โดยอาจรวมกนั เป็นลกั ษณะเป็นก้อน
กลม เชน่ ฮีโมโกลบนิ หรือเป็นมดั เส้นใย เชน่ คอลลาเจน

โครงสร้างแรงปฏิกิริยาทางเคมี

สมบตั ทิ างชีววทิ ยา

สารชีวโมเลกลุ ประเภทโปรตนี มสี มบตั แิ ละความสามารถในการเกดิ ปฏกิ ิริยาเคมตี า่ ง ๆ ดงั นี ้
1) โปรตนี ไมล่ ะลายนา้ แตอ่ าจมบี างชนิดทส่ี ามารถละลายนา้ ได้บ้างเลก็ น้อย
2) มสี ถานะเป็นของแขง็
3) เม่ือถกู เผาไหม้จะมกี ลน่ิ เหมน็
4) สามารถเกิดปฏกิ ิริยาไฮโดรไลซิส (Hydrolysis) โดยมีกรด ความร้อน หรือเอนไซมเ์ ป็นตวั เร่งปฏิกิริยา ทาให้เกิดเป็น
กรดอะมิโนจานวนมาก
โปรตีน + นา้ ———–> กรด + กรดอะมโิ นจานวนมาก
5) สามารถเกดิ ปฏิกิริยาไฮโดรไลซสิ (Hydrolysis) โดยมีกรด ความร้อน หรือเอนไซม์เป็นตวั เร่งปฏิกิริยา ทาให้เกิดเป็น
กรดอะมิโนจานวนมาก

6) เมอื่ โปรตีนได้รับความร้อน หรือเมอ่ื สมั ผสั กบั สารละลายกรด หรือสารละลายเบส จะทาให้โครงสร้างของโปรตนี เสยี
ไป ไมส่ ามารถทางานได้เหมอื นเดิม เรียกกระบวนการนวี ้ า่ การแปลงสภาพโปรตนี (denaturation of protein)
7) โปรตนี สามารถเกดิ ปฏิกิริยากบั คอปเปอร์ (II) –ซลั เฟต (CuSO4) ในสภาพทเ่ี ป็นเบส เกิดเป็นตะกอนสมี ว่ ง สมี ว่ งอม
ชมพู หรือสนี า้ เงิน ซง่ึ ปฏกิ ิริยานสี ้ ามารถใช้ในการทดสอบโปรตนี ได้

สมบตั ิทางชีววทิ ยา

สมบตั ิทางเคมี

โปรตีน เป็นสารชีวโมเลกลุ ขนาดใหญ่ประกอบขนึ ้ จากหนว่ ยยอ่ ยๆ ทเ่ี รียกวา่ กรดอะมโิ น ซงึ่ ประกอบด้วยอะตอมของธาตุ
คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซเิ จน ไนโตรเจน นอกจากนโี ้ ปรตีนบางชนดิ อาจประกอบด้วยอะตอมของธาตตุ า่ งๆ อกี เชน่
ฟอสฟอรัส เหลก็ กามะถนั กรดอะมโิ น หมายถงึ สารอนิ ทรีย์ที่มหี มคู่ าร์บอนิล COOH และหมอู่ ะมโิ น NH2 รวมอยใู่ น
โมเลกลุ เดยี วกนั เขยี นสตู รทวั่ ไปของกรดอะมิโนได้ดงั นี ้

R อาจเป็นไฮโดรเจน หมอู่ ลั คิทงั้ ทเี่ ป็นไฮโดรคาร์บอนแบบโซต่ รงและโซก่ ่ิง ไฮโดรคาร์บอนทเี่ ป็นวงแหวน หรือเป็น
สารอนิ ทรีย์ทีม่ ีธาตอุ นื่ ๆ เชน่ S และ P อยดู่ ้วยก็ได้ จานวนหมู่ COOH และ NH2 ในกรดอะมิโนจะมมี ากกวา่ 1
หมกู่ ็ได้

สมบตั ขิ องโปรตีน สารชีวโมเลกลุ ประเภทโปรตนี มสี มบตั แิ ละความสามารถในการเกดิ ปฏิกิริยาเคมตี า่ ง ๆ ดงั นี ้
1) โปรตนี ไมล่ ะลายนา้ แตอ่ าจมีบางชนดิ ทส่ี ามารถละลายนา้ ได้เลก็ น้อย
2) สถานะเป็นของแขง็
3) เมอ่ื ถกู เผาไหม้จะมกี ลน่ิ เหมน็
4) สามารถเกิดปฏกิ ิริยาไฮโดรไลซิส (Hydrolysis) โดยมกี รด ความร้อน หรือเอนไซมเ์ ป็นตวั เร่งปฏิกิริยา ทาให้เกิดเป็น
กรดอะมิโนจานวนมาก
โปรตีน + นา้ —–> กรด + กรดอะมิโนจานวนมาก
5) เมือ่ โปรตีนได้รับความร้อน หรือเมอ่ื สมั ผสั กบั สารละลายกรด หรือสารละลายเบส จะทาให้โครงสร้างของโปรตนี เสยี
ไป ไมส่ ามารถทางานได้เหมอื นเดิม เรียกกระบวนการนวี ้ า่ การแปลงสภาพโปรตนี (denaturation of protein)
6) โปรตนี สามารถเกดิ ปฏกิ ิริยากบั คอปเปอร์ (II) –ซลั เฟต ในสภาพท่เี ป็นเบส เกิดเป็นตะกอนสมี ว่ ง สมี ว่ งอมชมพู หรือสี
นา้ เงิน ซง่ึ ปฏกิ ิริยานสี ้ ามารถใช้ในการทดสอบโปรตนี ได้

สมบตั ิทางเคมี