Lý thuyết Peptide, protein và enzyme (Hóa 12 Cánh diều 2025)

Lý thuyết Hóa học 12 Bài 7: Peptide, protein và enzyme

A. Lý thuyết Peptide, protein và enzyme

I. Peptide

1. Khái niệm

– Peptide là hợp chất được hình thành từ các đơn vị $\alpha$– amino acid kết hợp với nhau qua liên kết peptide ( – CO – NH – )

Ví dụ cấu tạo peptide:

 

– Sự kết hợp của 2,3,4,… đơn vị $\alpha$– amino acid với nhau tương ứng tạo thành dipeptide, tripeptide, tetrapeptide,…Sự kết hợp của nhiều đơn vị $\alpha$– amino acid với nhau tạo thành polypeptide.

– Theo quy ước, khi biểu diễn phân tử peptide, nhóm amino (của amino acid đầu N) được đặt bên trái, nhóm carboxyl (của amino acid đầu C) được đặt bên phải.

– Các phân tử peptide có thể được biểu diễn bằng cách ghép tên viết tắt (kí hiệu) của các đơn vị amino acid theo đúng trật tự của chúng.

2. Tính chất hóa học

a) Phản ứng màu biuret

Trừ dipeptide, các peptide còn lại có khả năng hòa tan Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm tạo thành phức chất tan trong nước có màu tím đặc trưng. Phản ứng này còn được gọi là phản ứng màu biuret.

b) Phản ứng thủy phân

Khi đun nóng peptide với dung dịch acid hoặc kiềm sẽ xảy ra phản ứng thủy phân. Tùy thuộc vào pH của phản ứng sẽ cho sản phẩm cuối cùng là các phân tử $\alpha$– amino acid ở các dạng khác nhau (phân tử trung hòa, cation, anion).

II. Protein

1. Khái niệm

Protein là hợp chất cao phân tử được tạo thành từ một hay nhiều polypeptide

2. Cấu tạo

Protein đơn giản là chuỗi polypeptide được tạo thành từ nhiều đơn vị $\alpha$– amino acid.

3. Tính chất vật lí

Các protein như keratin của tóc, móng, sừng, fibroin của tơ nhện, tơ tằm;… là những protein dạng hình sợi, không tan trong nước. Trong khi đó, các protein như albumin của lòng trắng trứng, hemoglobin của máu;…. Là những protein dạng hình cầu, tan được vào nước và tạo thành các dung dịch keo.

4. Tính chất hóa học

a) Phản ứng đông tụ protein

Protein sẽ đông tụ và tách khỏi dung dịch khi được đun nóng hoặc khi thêm dung dịch acid, base, muối của các kim loại nặng như Pb²⁺, Hg²⁺,… trong các trường hợp này, sự đông tụ xảy ra do cấu trúc ban đầu của protein đã bị biến đổi.

b) Phản ứng thủy phân

Dưới tác dụng của acid hoặc base hay khi có mặt của các enzyme protease hay peptidase, phân tử protein bị thủy phân với sự phân cắt dần các liên kết peptide để tạo thành các chuỗi peptide và cuối cùng là các $\alpha$– amino acid.

c) Phản ứng màu

– Phản ứng với HNO₃

Một số đơn vị amino acid chứa vòng benzene trong protein có thể tham gia phản ứng với dung dịch HNO₃ đặc tạo thành hợp chất rắn có màu vàng, đồng thời protein bị đông tụ tạo thành kết tủa.

– Phản ứng với Cu(OH)₂ (phản ứng màu biuret)

Protein chứa chuỗi polypeptide nên cũng có phản ứng màu biuret, tác dụng với Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm tạo thành dung dịch có màu tím đặc trưng.

5. Vai trò của protein với sự sống

– Protein có trong thành phần của mọi tế bào nên ở đâu có sự sống ở đó có protein. Protein cũng là một trong các chất dinh dưỡng, cung cấp năng lượng cho cơ thể.

– Protein cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì PH của máu. Nhiều protein là các enzyme, đóng vai trò là xúc tác trong phản ứng sinh hóa.

6. Enzyme

Phần lớn enzyme được cấu tạo từ protein, có khả năng xúc tác cho các quá trình hóa học và sinh hóa.

Sơ đồ tư duy Peptide, protein và enzyme

B. Trắc nghiệm Peptide, protein và enzyme

Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. 

Câu 1. Hợp chất nào sau đây thuộc loại protein?

A. Saccharose.                

B. Triglyceride.          

C. Albumin.         

D. Cellulose.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Albumin (có trong lòng trắng trứng) thuộc loại protein.

Câu 2. Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Dimethylamine có công thức CH₃CH₂NH₂.       

B. Glycine là hợp chất có tính lưỡng tính.

C. Phân tử Gly-Ala-Val có 6 nguyên tử oxygen.    

D. Valine tác dụng với dung dịch Br₂ tạo kết tủa.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Glycine là hợp chất có tính lưỡng tính.

Phát biểu A sai vì: Dimethylamine có công thức CH₃NHCH₃.

Phát biểu C sai vì: Gly-Ala-Val có 4 nguyên tử oxygen.

Phát biểu D sai vì: Val không tạo kết tủa với dung dịch Br₂.

Câu 3. Thủy phân hoàn toàn 1 mol pentapeptide X, thu được 2 mol glycine (Gly), 1 mol alanine (Ala), 1 mol valine (Val) và 1 mol phenylalanine (Phe). Thủy phân không hoàn toàn X thu được dipeptide Val-Phe và tripeptide Gly-Ala-Val nhưng không thu được dipeptide Gly-Gly. Chất X có công thức là

A. Gly-Phe-Gly-Ala-Val.         

B. Gly-Ala-Val-Val-Phe.

C. Gly-Ala-Val-Phe-Gly.         

D. Val-Phe-Gly-Ala-Gly.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Theo bài ra X chứa: Gly, Ala, Val, Phe.

Vì X chỉ chứa 1Val và X không chứa Gly-Gly nên X là Gly-Ala-Val-Phe-Gly.  

Câu 4. Tiến hành thí nghiệm với các chất X, Y, Z, T. Kết quả được ghi ở bảng sau:

Mẫu thử	Thí nghiệm	Hiện tượng
X	Tác dụng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm	Có màu tím
Y	Ðun nóng với dung dịch NaOH (loãng, dư), để nguội. Thêm tiếp vài giọt dung dịch CuSO4	Tạo dung dịch màu xanh lam
Z	Ðun nóng với dung dịch NaOH loãng (vừa đủ). Thêm tiếp dung dịch AgNO3 trong NH3, đun nóng	Tạo kết tủa Ag
T	Tác dụng với dung dịch I2 loãng	Có màu xanh tím

Các chất X, Y, Z, T lần lượt là

A. Lòng trắng trứng, triolein, vinyl acetate, hồ tinh bột.

B. Triolein, vinyl acetate, hồ tinh bột, lòng trắng trứng.

C. Lòng trắng trứng, triolein, hồ tinh bột, vinyl acetate. 

D. Vinyl acetate, lòng trắng trứng, triolein, hồ tinh bột.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

T phản ứng màu với I₂ ⇒ T là tinh bột ⇒loại B, C.

X có phản ứng màu biuret ⇒ loại D.

Câu 5. Cho các phát biểu sau:

(a) Tất cả các peptide đều có phản ứng màu biuret.

(b) Muối phenylammonium chloride không tan trong nước.

(c) Ở điều kiện thường, methylamine và dimethylamine là những chất khí.

(d) Trong phân tử peptide mạch hở Gly-Ala-Gly có 4 nguyên tử oxygen.

(e) Ở điều kiện thường, amino acid là những chất lỏng.

Số phát biểu đúng là

A. 2.

B. 4.

C. 5.

D. 3.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Bao gồm: c, d đúng.

(a) Sai vì dipeptide không có phản ứng màu biuret.

(b) Sai vì muối ammonium đều tan trong nước.

(e) Sai vì ở điều kiện thường amino acid là những chất rắn.

Câu 6. Trong phân tử Gly – Ala, amino acid đầu C chứa nhóm

A. NO₂.      

B. NH₂.       

C. COOH.  

D. CHO.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Trong phân tử Gly – Ala, amino acid đầu C chứa nhóm COOH.

Câu 7. Chất nào sau đây là tripeptide?

A. Gly-Gly.

B. Gly-Ala. 

C. Ala-Ala-Gly.    

D. Ala-Gly.

Hướng dẫn giải

Sự kết hợp của 3 đơn vị α – amino acid với nhau tạo thành tripeptide.

⇒ Ala-Ala-Gly là tripeptide.

Câu 8. Số liên kết peptide trong phân tử peptide Gly-Ala-Gly là

A. 4.

B. 3.

C. 1.

D. 2.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Quy ước mỗi gạch nối biểu thị 1 liên kết peptide.

⇒ Trong phân tử Gly-Ala-Gly có 2 liên kết peptide.

Câu 9. Dung dịch Ala-Gly phản ứng được với dung dịch nào sau đây?

A. HCl.       

B. KNO₃.    

C. NaCl.     

D. NaNO₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Ala-Gly là dipeptide, khi đun Ala – Gly với dung dịch HCl sẽ xảy ra phản ứng thuỷ phân.

Câu 10. Thuốc thử được dùng để phân biệt Gly-Ala-Gly với Gly-Ala là

A. dung dịch NaOH.       

B. dung dịch NaCl.

C. Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm.   

D. dung dịch HCl.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Để phân biệt Gly-Ala-Gly với Gly-Ala dùng thuốc thử Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm.

+ Gly-Ala-Gly là tripeptide có khả năng hoà tan Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm tạo thành phức chất tan trong nước có màu tím đặc trưng.

+ Gly-Ala là dipeptide, không có phản ứng này.

Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai. (Đ – S)

Câu 11. Thí nghiệm đông tụ của protein.

– Bước 1: Cho 2 mL dung dịch lòng trắng trứng vào ống nghiệm.

– Bước 2: Đun nóng ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn trong 2 – 3 phút.

a. Sau bước 1 thấy xuất hiện dung dịch màu vàng.

b. Sau bước 2 thấy có chất rắn màu trắng.

c. Ngoài đông tụ bởi nhiệt, protetin còn có thể đông tụ khi cho thêm acid, base hoặc ion kim loại nặng.

d. Sự đông tụ protein xảy ra nhưng cấu trúc ban đầu của protein không đổi.

Hướng dẫn giải

a. Sai vì bước 1 chưa có phản ứng nên chưa có hiện tượng.

b. Đúng.

c. Đúng.

d. Sai vì protein xảy ra do cấu tạo ban đầu của protein bị biến đổi.

Câu 12. Cho peptide X có tên gọi như sau: Gly – Val – Lys – Glu.

a. X thuộc loại tripeptide.

b. Amino acid đầu C của X là Glu.

c. X thủy phân không hoàn toàn có thể thu được tối đa 3 dipeptide.

d. Có thể phân biệt X với các dipeptide bằng phản ứng màu biuret.

Hướng dẫn giải

a. Sai vì X thuộc loại tetrapeptide.

b. Đúng.

c. Đúng, gồm: Gly – Val, Val – Lys, Lys – Glu.

d. Đúng vì X có phản ứng màu biuret tạo hợp chất màu tím đặc trưng còn dipeptide không có.

Phần III: Câu hỏi trắc nghiệm yêu cầu trả lời ngắn.

Câu 13. Có bao nhiêu dipeptide tối đa có thể tạo ra từ một hỗn hợp gồm alanine và glycine?

Hướng dẫn giải

Đáp số 4.

Bao gồm: Gly – Gly, Ala – Ala, Gly – Ala, Ala – Gly.

Câu 14. Nếu thuỷ phân không hoàn toàn pentapeptide Gly-Ala-Gly-Ala-Gly thì thu được tối đa bao nhiêu dipeptide khác nhau?

Hướng dẫn giải

Đáp số 2.

Bao gồm: Gly-Ala và Ala-Gly.

Câu 15. Cho các dung dịch: glycerol; anbumin; saccharose; glucose. Có bao nhiêu dung dịch phản ứng với Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm?

Hướng dẫn giải

Đáp số 4.

Bao gồm: tất cả.

Xem thêm các bài tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 12 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 6: Amino acid

Lý thuyết Bài 7: Peptide, protein và enzyme

Lý thuyết Bài 8: Đại cương về polymer

Lý thuyết Bài 9: Vật liệu polymer

Lý thuyết Bài 10: Thế điện cực chuẩn của kim loại

Lý thuyết Bài 11: Nguồn điện hoá học