Hóa Học 12 Bài 11: Peptit Và Protein

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Peptit

a. Khái niệm peptit

- Peptit: là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc -amino axit liên kết với nhau bằng các liên kết peptit.

- Liên kết peptit: Liên kết của nhóm CO với nhóm NH giữa hai đơn vị - amino axit.

- Danh pháp

+ Ghép các tên gốc axyl của - amino axit, bắt đầu từ N rồi kết thúc bằng tên của - - amino axit đầu C giữ nguyên

+ Ghép các tên viết tắt của - amino axit (tên thường). Ví dụ: Gly-Ala-Val

b. Tính chất hóa học của peptit

- Phản ứng thủy phân: Peptit có thể bị thủy phân hoàn toàn thành các - amino axit nhờ xúc tác axit hoặc bazơ.

- Phản ứng màu Biure: Trong môi trường kiềm, Peptit tác dụng với Cu(OH)2 cho hợp chất màu tím.

1.2. Protein

a. Khái niệm và cấu tạo phân tử protein

- Khái niệm: Protein là những polipeptit cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn đến vài triệu.

- Protein được tạo bởi nhiều gốc -amino axit nối với nhau bằng liên kết peptit, nhưng phân tử protein lớn hơn và phức tạp hơn.

b. Tính chất vật lí của protein

Sự đông tụ và kết tủa Protein xảy ra khi cho axit, bazơ hoặc một số muối vào dung dịch Protein.

c. Tính chất hóa học của protein

Tương tự peptit, Protein cũng bị thủy phân nhờ xúc tác axit, bazơ và enzim; phản ứng màu Biure với Cu(OH)2 tạo sản phẩm có màu tím đặc trưng.

1.3. Khái niệm về enzim và axit nucleic

a. Enzim

- Khái niệm: Enzim là những chất hầu hết có bản chất Protein, có khả năng xúc tác cho các quá trình hóa học đặc biệt trong cơ thể sinh vật.

- Đặc điểm của xúc tác enzim: Có tính chọn lọc cao và tốc độ phản ứng rất lớn.

b. Axit nucleic

- Axit nucleic có trong protein phức tạp trong nhân và nguyên sinh chất tế bào: nucleoprotein

- Vai trò: Axit nucleic có vai trò quan trọng bậc nhất trong các hoạt động sống của cơ thể như sự tổng hợp Protein, sự chuyển các thông tin di truyền.

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Phản ứng tạo peptit

Bài 1: Đipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y đều được tạo nên từ một aminoaxit (no, mạch hở, trong phân tử chứa một nhóm –NH2 và một nhóm –COOH). Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol Y, thu được khối lượng CO2 và H2O bằng 82,35 gam. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, sản phẩm thu được cho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo ra m gam kết tủa. Giá trị của m là:

A. 40 gam

B. 80 gam

C. 60 gam

D. 30 gam

Hướng dẫn giải

Gọi CTPT của X là C2nH4nN2O3 và Y là C3nH6n-1 N3O4

Đốt cháy Y:

C3nH6n-1N3O4 + O2 → 3nCO2 + (6n-1)/2H2O + 3/2N2

0,15 0,45n 0,15.(6n-1)/2

mCO2 + mH2O = 0,45n.44 + 0,15.(6n – 1)/2.18 = 82,35

→ n = 3 → X là C6H12N2O3

Khi đốt cháy 0,1 mol X → 0,6 mol CO2 → nCaCO3 = 0,6 mol → m kết tủa = 60 gam

→ Đáp án C

Bài 2: Hỗn hợp X chứa 0,2 mol glyxin và 0,1 mol alanin. Khối lượng đipeptit tối đa tạo thành là:

A. 27,72

B. 22,7

C. 22,1

D. 21,2

Hướng dẫn giải

Tạo đipeptit ⇒ nH2O = ½ na.a = ½ (0,2 + 0,1) = 0,15 mol

Áp dụng định luật BTKL:

mđipeptit = mX – mH2O = 0,2.75 + 0,1.89 – 0,15.18 = 21,2g

→ Đáp án D

2.2. Dạng 2: Thủy phân peptit

Bài 1: Cho 24,36 gam tripeptit mạch hở Gly-Ala-Gly tác dụng với lượng dung dịch HCl vừa đủ, sau phản ứng thu được dung dịch Y chứa m gam muối. Giá trị m là

A. 37,50 gam

B. 41,82 gam

C. 38,45 gam

D. 40,42 gam

Hướng dẫn giải

Vì Glyxin và Alanin đều chứa 1 nhóm -NH2 trong phân tử nên ta có:

nGly-Ala-Gly = 0,12 mol

Gly-Ala-Gly + 3HCl + 2H2O → muối

0,12 mol 0,36 mol 0,24 mol

mmuối = 24,36 + 36,5.0,36 + 18.0,24 = 41,82 gam

→ Đáp án B

Bài 2: Thủy phân hết m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala (mạch hở) thu được hỗn hợp gồm 28,48 gam Ala, 32 gam Ala-Ala và 27,72 gam Ala-Ala-Ala. Giá trị của m là

A. 90,6

B. 111,74

C. 81,54

D. 66,44

Hướng dẫn giải

Lần lượt tính số mol các sản phẩm:

nAla = 28,48:89 = 0,32 mol; nAla-Ala = 32:160 = 0,2 mol;

nAla-Ala-Ala = 27,72:231 = 0,12 mol

Bảo toàn nguyên tố: Số mol gốc Ala trước và sau phản ứng bằng nhau.

Gọi nAla-Ala-Ala-Ala = a (mol). Trước phản ứng: ngốc (Ala) = 4.a

Sau phản ứng: ngốc (Ala) = 1. nAla + 2. nAla-Ala + 3. nAla-Ala-Ala

4a = 1. 0,32 + 2. 0,2 + 3. 0,12 → a = 0,27 mol

Vậy m = 302. 0,27 = 81,54 gam.

→ Đáp án C

2.3. Dạng 3: Nhận biết amin, amino axit, peptit - protein

Bài 1: Dãy gồm các chất đều làm quỳ tím ẩm chuyển sang màu xanh là:

A. Amin, amoniac, natri hiđroxit

B. Anilin, metyl amin, amoniac

C. Metyl amin, amoniac, natri hiđroxit

D. Amoni clorua, metyl amin, natri hiđroxit

Hướng dẫn giải

→ Đáp án A: loại amin vì anilin là amin nhưng không làm quỳ tím hóa xanh

→ Đáp án B: loại anilin

→ Đáp án D: loại amoniclorua ( muối)

→ Đáp án C

Bài 2: Thuốc thử nào phân biệt được phenol và anilin?

A. Dung dịch Brom

B. Dung dịch NaOH

C. Dung dịch KCl

D. Cả A, B, C

Hướng dẫn giải

→ Đáp án A: Dung dịch brom kết tủa với phenol và anilin

→ Đáp án B: phenol tan trong NaOH còn anilin thì không

→ Đáp án C: Không hiện tượng

→ Đáp án B

Bài 3: Để phân biệt 4 lọ mất nhãn đựng 4 dung dịch: glixerol, lòng trắng trứng, tinh bột, xà phòng có thể dùng lần lượt các thuốc thử nào sau đây?

A. Dung dịch iot, HNO3 đậm đặc và Cu(OH)2

B. HNO3 đậm đặc và Cu(OH)2

C. Dung dịch iot và Cu(OH)2

D. Dung dịch NaOH và Cu(OH)2

Hướng dẫn giải

Dùng iot nhận ra tinh bột có màu tím, Cu(OH)2 tạo phức xanh lam với glixerol và phản ứng màu biore màu tím đặc trưng với lòng trắng trứng

→ Đáp án C

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

Câu 1: Đun nóng 14,6 gam Gly-Ala với lượng dư dung dịch HCl, thu được dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là?

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 6,6 gam Gly-Gly, hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là?

Câu 3: Hỗn hợp X gồm chất Y (C2H8N2O4) và chất z (C4H8N2O3); trong đó, Y là muối của axit đa chức, Z là đipeptit mạch hở. Cho 25,6 gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, thu được 0,2 mol khí. Mặt khác 25,6 gam X tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được m gam chất hữu cơ. Giá trị của m là?

Câu 4: Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp T gồm 3 peptit mạch hở X, Y và Z bằng dung dịch NaOH, thu được 22,55 gam hỗn hợp các muối natri của glyxin, alanin và valin. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn m gam thì cần 17,64 lít khí oxi (đktc), thu được 0,8 gam H2O. Giá trị của m gần giá trị nào nhất sau đây?

Câu 5: Đipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y đều được tạo nên từ một amino axit (no, mạch hở, trong phân từ chứa một nhóm -NH2 và một nhóm -COOH). Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol Y, thu được tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 27,45 gam. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, sản phẩm thu được cho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo ra m gam kết tủa. Giá trị của m là?

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Số liên kết peptit có trong một phân tử Ala-Gly-Val-Gly-Ala là

A. 5

B. 3

C. 2

D. 4

Câu 2: Peptit nào sau đây không có phản ứng màu biure?

A. Ala-Gly

B. Ala-Ala-Gly-Gly

C. Ala-Gly-Gly

D. Gly-Ala-Gly

Câu 3: Phát biểu nào sau đây sai?

A. Trong phân từ đipeptit mạch hở có hai liên kết peptit

B. Tất cả các peptit đều có khả năng tham gia phản ứng thủy phân

C. Tripeptit Gly-Ala-Gly có phản ứng màu biure với Cu(OH)2

D. Protein đorn giản được tạo thành từ các gốc a-amino axit

Câu 4: Đun nóng chất H2N-CH2-CONH-CH(CH3)-CONH-CH2-COOH trong dung dịch HCl (dư), sau khi các phản ứng kết thúc thu được sản phẩm là:

A. H2N-CH2-COOH, H2N-CH2-CH2-COOH

B. H3N+-CH2-COOHCl-, H3N+-CH2-CH2-COOHCl-

C. H3N+-CH2-COOHCl-, H3N+-CH(CH3)-COOHCl-

D. H2N-CH2-COOH, H2N-CH(CH3)-COOH

Bài 5: Cho các phát biểu sau:

(a) Protein bị thủy phân khi đun nóng với dung dịch axit

(b) Tripeptit có khả năng tham gia phản ứng màu biure

(c) Trong phân tử Gly-Ala-Gly có chứa 3 liên kết peptit

(d) Hợp chất H2N-CH2-CO-NH-CH2-CH2-COOH là đipeptit

Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là

A 4

B. 3

C. 1

D. 2

3.3. Trắc nghiệm Online

Các em hãy luyện tập bài trắc nghiệm Peptit và Protein Hóa học 12 sau để nắm rõ thêm kiến thức bài học.

Trắc Nghiệm

4. Kết luận

Sau bài học cần nắm vững các nội dung sau:

• Peptit, protein, enzim, axit nucleic và vai trò của chúng trong cơ thể sinh vật.
• Cấu tạo và tính chất của Protein.
• Rèn luyện các kỹ năng viết PTHH và gọi tên một số hợp chất cơ bản.