Hoạt động mở đầu (trang 47) Hóa 12 Cánh diều Bài 7: Quan sát hình bên và nhận xét về mối quan hệ giữa protein, peptide và các α-amino acid.
Trả lời:
- Dựa vào hình bên, ta thấy mối quan hệ giữa protein, peptide và các α-amino acid là mối quan hệ chuyển hóa lẫn nhau.
I. Peptide
1. Khái niệm
Câu hỏi 1 (trang 47) Hóa 12 Cánh diều Bài 7: Quan sát Hình 7.1 và cho biết những nhóm chức nào trong phân tử các - amino acid đã tham gia hình thành liên kết peptide.
Trả lời:
- Nhóm chức – NH2 và nhóm chức – COOH đã tham gia hình thành liên kết peptide
Luyện tập 1 (trang 48) Hóa 12 Cánh diều Bài 7: Viết cấu tạo của các phân tử peptide được hình thành do sự kết hợp của:
a) 2 phân tử alanine với nhau
b) 1 phân tử alanine với 2 phân tử glycine.
Lời giải:
a) Peptide được hình thành do sự kết hợp của 2 phân tử alanine với nhau:
H2NCH(CH3)CONHCH(CH3)COOH (hay Ala – Ala);
b) Các peptide được hình thành do sự kết hợp của 1 phân tử alanine với 2 phân tử glycine:
H2NCH(CH3)CONHCH2CONHCH2COOH (hay Ala – Gly – Gly);
H2NCH2CONHCH2CONHCH(CH3)COOH (hay Gly – Gly – Ala);
H2NCH2CONHCH(CH3)CONHCH2COOH (hay Gly – Ala – Gly).
2. Tính chất hóa học
Thí nghiệm 1: Phản ứng màu biuret của peptide.
- Chuẩn bị:
+ Hóa chất: Dung dịch lòng trắng trứng, dung dịch NaOH 30%, dung dịch CuSO4 2%, nước cất.
+ Dụng cụ: Ống nghiệm, giá ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt.
- Tiến hành:
+ Cho vào ống nghiệm khoảng 1 mL dung dịch NaOH 30%. Thêm tiếp vài giọt dung dịch CuSO4 2%, lắc đều (có thể khuấy bằng đũa thủy tinh).
+ Thêm vào ống nghiệm khoảng 3 mL dung dịch lòng trắng trứng, lắc hoặc khuấy đều hỗn hợp.
- Yêu cầu: Quan sát màu sắc của dung dịch trong ống nghiệm sau 2 – 3 phút. Mô tả các hiện tượng quan sát được.
Hiện tượng:
- Ban đầu trong ống nghiệm xuất hiện kết tủa màu xanh. Sau khi cho dung dịch lòng trắng trứng vào, ta thấy kết tủa tan dần và dung dịch chuyển sang màu vàng tím.
Luyện tập 2 (trang 49) Hóa 12 Cánh diều Bài 7: Cho peptide A có công thức cấu tạo Ala – Gly – Val.
a) A thuộc loại peptide nào (dipeptide, tripeptide, tetrapeptide)?
b) Viết phương trình hóa học của phản ứng thủy phân hoàn toàn peptide A bằng dung dịch NaOH dư.
Lời giải:
a) A thuộc loại tripeptide do có 3 đơn vị α – amino acid kết hợp lại với nhau.
b) Phương trình hóa học của phản ứng thuỷ phân hoàn toàn peptide A bằng dung dịch NaOH dư:
II. Protein
1, 2. Khái niệm - cấu tạo
Luyện tập 3 (trang 49) Hóa 12 Cánh diều Bài 7: Dung dịch thu được sau khi thủy phân hoàn toàn một peptide với kiềm có phản ứng màu biuret không? Vì sao?
Lời giải:
- Dung dịch thu được sau khi thủy phân hoàn toàn một peptide với kiềm không có phản ứng màu biuret. Vì sau khi thủy phân các liên kết peptide bị cắt đứt và chuyển hóa thành muối nên không có phản ứng màu biuret.
3. Tính chất vật lí
Vận dụng 1 (trang 50) Hóa 12 Cánh diều Bài 7: Casein là loại protein chủ yếu có trong sữa.
a) Dự đoán casein là loại protein tan hay không tan trong nước.
b) Vì sao uống sữa giúp giảm bớt nguy hiểm khi bị ngộ độc bởi muối chì, muối thủy ngân.
c) Tìm hiểu cách làm sữa chua và cho biết yếu tố nào đã tạo nên độ đặc của sữa chua.
Lời giải:
a) Dự đoán casein là loại protein không tan trong nước. Sữa là nhũ tương.
b) Vì casein là một loại protein do đó sẽ tạo phản ứng đông tụ với dung dịch muối chì, muối thủy ngân và tách ra khỏi dung dịch để tránh hóa chất thấm sâu vào các cơ quan bên trong cơ thể.
c) Cách làm sữa chua:
- Nguyên liệu:
+ Hũ đựng và nồi ủ.
+ 1 lon sữa đặc có đường.
+ Nước sôi, nước đun sôi để nguội.
+ 1 hộp sữa chua làm men cái.
+ Thau hoặc ca lớn (ca nhựa loại lớn, dung tích khoảng 2 lít trở lên để có thể đổ sữa vào hũ đựng dễ dàng hơn).
- Thực hiện:
+ Đổ sữa đặc ra thau lớn. Có thể dùng ca nhựa. Dùng lon đựng sữa đặc vừa rồi đong thêm 1 lon nước sôi và 2 lon nước đun sôi để nguội vào thau sữa đặc.
+ Khuấy đều cho sữa đặc tan hoàn toàn rồi cho sữa chua men cái vào (nếu cho sữa chua men cái vào quá sớm, gặp nước sôi sẽ làm hỏng men).
+ Cho hỗn hợp sữa vào hũ đựng và đậy nắp lại rồi đem đi ủ.
- Lưu ý khi ủ sữa chua:
+ Không ủ bằng nước quá nóng. Trong lúc làm sữa chua, nếu dùng nước quá nóng sẽ làm hỏng men.
+ Canh thời gian ủ. Lượng men càng nhiều, sữa sẽ càng chua và đông đặc. Nên thông thường, sau khi ủ khoảng 6 tiếng sữa đã bắt đồng đông lại và có vị chua dịu nhẹ.
+ Đậy kín đồ ủ sữa chua. Đậy kín nồi ủ để có thể duy trì nhiệt độ đủ để lên men sữa chua. Nếu muốn dùng nồi cơm để ủ thì không cần cắm điện. Khi cần duy trì nhiệt độ, đặt một lớp lót để sữa chua không tiếp xúc trực tiếp với đáy nồi và bật chế độ hâm của nồi cơm trong 3–4 phút.
* Độ đặc của sữa chua là do lactic acid:
Sữa chua có vị sánh, sệt do vi khuẩn lactic đã biến dịch trong sữa thành dịch chứa nhiều lactic acid.
Đường lactose + (xt) vi khuẩn lactic ⟶ lactic acid + năng lượng (ít).
Từ đó, độ pH trong sữa giảm thấp, casein trong sữa sẽ đông tụ và làm cho sữa từ lỏng trở thành sệt.
Vận dụng 2 (trang 50) Hóa 12 Cánh diều Bài 7: Protein cũng có thể bị đông tụ bởi ethanol. Tìm hiểu và cho biết:
a) Vì sao dùng cồn xoa vào tay có thể hạn chế lây nhiễm SARS-CoV-2 qua đường tiếp xúc?
b) Tìm hiểu và cho biết vì sao trong y tế thường dùng cồn 70o để sát khuẩn mà không dùng cồn 90o.
Lời giải:
a) Do ethanol có trong cồn có thể khiến cho protein trong vi khuẩn bị đông tụ, khiến cho việc tiếp xúc với vi khuẩn bị hạn chế.
b) Cồn 70o có nồng độ lý tưởng để sát khuẩn, trong khi cồn 90o có nồng độ cao có thể khiến cho cơ thể bị bỏng rát.
4. Tính chất hóa học
Thí nghiệm 2: Sự đông tụ protein.
- Chuẩn bị:
+ Hóa chất: Protein (dung dịch lòng trắng trứng).
+ Dụng cụ: Ống nghiệm, đèn cồn, ống hút nhỏ giọt.
- Tiến hành: Cho vào ống nghiệm 2 – 3 mL dung dịch lòng trắng trứng, đun trên đèn cồn trong khoảng 1 phút.
- Yêu cầu: Quan sát và mô tả hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm.
Hiện tượng:
- Dung dịch lòng trắng trứng bị đông tụ khi đun trên đèn cồn.
Vận dụng 3 (trang 50) Hóa 12 Cánh diều Bài 7: Tìm hiểu cách làm nước mắm và cho biết yếu tố nào đã được sử dụng để thực hiện quá trình chuyển hóa protein có trong thịt cá thành các amino acid.
Lời giải:
- Cá được ủ với muối và được đảo đều mỗi ngày làm tăng khả năng phân giải enzyme và vi sinh vật nhanh. Các enzyme và vi sinh vật phân giải protein trong cá thành các amino acid.
Thí nghiệm 3: Phản ứng tạo màu của protein với nitric acid.
- Chuẩn bị:
+ Hóa chất: Dung dịch lòng trắng trứng, dung dịch HNO3 đặc.
+ Dụng cụ: Ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt.
- Tiến hành:
+ Cho vào ống nghiệm khoảng 1,0 mL dung dịch lòng trắng trứng và khoảng 1 mL dung dịch HNO3 đặc.
+ Lắc đều hỗn hợp, sau đó để yên ống nghiệm trong khoảng 1 – 2 phút.
- Yêu cầu: Quan sát và mô tả các hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm trước và sau khi đun nóng.
- Chú ý an toàn: Cẩn thận khi làm việc với HNO3 đặc.
Hiện tượng:
- Sau khi đun nóng, trong ống nghiệm xuất hiện kết tủa màu vàng.
6. Enzyme
Câu hỏi 2 (trang 51) Hóa 12 Cánh diều Bài 7: Cho biết ưu điểm của xúc tác enzyme so với xúc tác hóa học
Trả lời:
- Xúc tác enzyme giúp các phản ứng xảy ra nhanh hơn nhiều so với khi dùng xúc tác hóa học.
Câu hỏi 3 (trang 52) Hóa 12 Cánh diều Bài 7: Bromelain và papain là những enzyme có tác dụng thuỷ phân protein. Bromelain có nhiều trong quả dứa (thơm) còn papain có nhiều trong quả đu đủ. Giải thích vì sao thịt được ướp với nước ép dứa hoặc đu đủ thì khi nấu sẽ nhanh mềm hơn.
- Bromelain và papain có tác dụng thủy phân protein trong thịt nên khi thịt được ướp với nước ép dứa hoặc đu đủ thì khi nấu sẽ nhanh mềm hơn.
Bài tập
Bài tập 1: Phân tử chất nào dưới đây không chứa liên kết peptide? Giải thích.
Lời giải:
- Phân tử của (B) và (C) chứa liên kết peptide do được tạo từ các α-amino acid, trong khi phân tử của (A) không chứa liên kết peptide do một α-amino acid liên kết với một β-amino acid.
Bài tập 2: Viết công thức cấu tạo của các phân tử dipeptide mạch hở, trong đó, thành phần bao gồm cả hai loại đơn vị cấu tạo là glycine và alanine.
Lời giải:
Gly – Ala: H2N-CH2-CO-NH-CH(CH3)-COOH;
Ala – Gly: H2NCH(CH3)-CO-NH-CH2-COOH;
Bài tập 3: Thủy phân một tripeptide thu được 3 amino acid là Ala, Gly và Val. Cho biết cấu tạo có thể có của tripeptide đem thủy phân ở trên.
Lời giải:
Cấu tạo của tripeptide có thể có là:
Ala – Gly – Val; Ala – Val – Gly; Val – Ala – Gly; Val – Gly – Ala; Gly – Ala – Val; Gly – Val – Ala
Bài tập 4: Thành phần tạo nên vị ngọt đặc trưng của nước mắm (được sản xuất từ cá) và nước tương (được sản xuất từ đậu nành) là các amino acid tạo thành từ sự thuỷ phân hoàn toàn của protein có trong cá hoặc đậu nành. Tìm hiểu và cho biết độ đạm của nước tương, nước mắm tương ứng với thành phần nào có trong nước tương, nước mắm. Độ đạm có tỉ lệ thuận với hàm lượng amino acid có trong nước tương, nước mắm không? Giải thích.
Lời giải:
- Độ đạm của nước tương, nước mắm tương ứng với tổng lượng nitrogen có trong nước tương, nước mắm.
- Nitrogen có trong thành phần của amino acid. Hàm lượng nitrogen càng lớn tương ứng với hàm lượng amino acid càng lớn thì độ đạm càng cao. Vậy độ đạm tỉ lệ thuận với hàm lượng amino acid có trong nước tương, nước mắm.