SGK Hóa Học 12 - Bài 11: Peptit và protein

PEPTIT VA PROTEIN
Biết peptit, protein, enzim, axit nucleic là gì và vai trò của chúng trong cơ thể sinh vật.
Biết sơ lược về cấu trúc và tính chất cúa protein.
Protein là thành phần chính của cơ thể động vật, có trong thực vật và là cơ sở của sự sống. Protein còn là thức ăn quan trọng của người và nhiều loài động vật dưới dạng thịt, cá, trứng,... Protein được tạo nên từ các chuỗi peptit kết hợp lại với nhau.
- PEPTIT
Khái niệm
Khi thuỷ phân hoàn toàn peptit, ta được hỗn hợp gồm từ 2 đến 50 đơn vị a-amino axit. Vậy :
Peptit là loại hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc a-amino axit liên kết với nhau bởi các liên kết peptit.
Liên kết peptit là liên kết -CO-NH- giữa hai đơn vị a-amino axiĩ. Nhóm
- C -	- giữa 2 đơn vi ơ-ơntino aỵơ được sọi là nhóm peptit.
O
liên kết peptit
ị
...-NH-CH-C-N-CH-C-...
I II I I II R1 o H R2 o
H2N - CH2CO - NH - CH - COOH
-	 7“
amino axit đầu N	CH3
amino axit đầu c
H2N - CHCO - NH - CH.COOH
7“
CH3	amino axit đầu c
amino axit đầu N
Phân tử peptit hợp thành từ các gốc ct-amino axit bằng liên kết peptit theo một trật tự nhất định. Amino axit đầu N còn nhóm NH2, amino axit đầu c còn nhóm COOH. Thí dụ :
Những phân tử peptit chứa 2, 3, 4,... gốc ơ-amino axit được gọi là đi-, tri-, tetrapeptit,... Những phân tử peptit chứa nhiều gốc ot-amino axit (trên 10) được gọi là polipeptit.
Người ta thường biểu diễn cấu tạo của các peptit bằng cách ghép từ tên viết tắt của các gốc a-amino axit theo trật tự của chúng. Thí dụ, hai đipeptit từ alanin và glyxin là : Ala-Gly và Gly-Ala.
Tính chất hoá học
Do có liên kết peptit, các peptit có hai phản ứng quan trọng là phản ứng thuỷ phânvà phản ứng màu với Cu(OH)t
Phản ứng thuỷ phân
Peptit có thể bị thuỷ phân hoàn toàn thành các ct-amino axitnhờ xúc tác axit hoặc bazơ :
H2N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CHCO-... -NH-CHCOOH+(n- 1)H2O I	I	I	I
H hoặc OH'
R> HoNCHCOOH+NH2C HCOOH+NHoCHCOOH+...+HoNCHCOOH
 	I	I	I '
R1	R2	R3	Rn
Peptit có thể bị .thuỷ phân không hoàn toàn thành các peptit ngắn hơn nhờ xúc tác axit hoặc bazơ và đặc biệt nhờ các enzim có tác dụng xúc tác đặc hiệu vào một liên kết peptit nhất định nào đó.
Phản ứng màu biure
Trong môi trường kiềm, peptit tác dụng với Cu(OH)2 cho hợp chất màu tím. Đó là màu của hợp chất phức giữa peptit có từ 2 liên kết peptit trở lên với ion đồng.
 	- PROTEIN
Khái niệm
Protein là những polipeptit cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn đến vài triệu.
Protein được phân thành hai loại :
Protein đơn giản là loại protein mà khi thuỷ phân chỉ cho hỗn hợp các a-amino axit, thí dụ như anbumin của lòng trắng trứng, fibroin của tơ tằm,...
Protein phức tạp là loại protein được tạo thành từ protein đơn giản cộng với thành phần “phi proteirí' nữa, thí dụ như nucleoprotein chứa axit nucleic, lipoprotein chứa chất béo,...
	R2	R3	Rn
20
Câ'u tạo phân từ
Tương tự peptit, phân tử protein được tạo bởi nhiều gốc a-amino axit nối với nhau bằng liên kết peptit, nhưng phân tử protein lớn hơn, phức tạp hơn (n >50, n là số gốc a-amino axit).
...-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-... hay ^NH-CH-CA- I II	I II	I II	I . II '
RI O	R2 o	R	Tính chất
Tính chất vật lí
Nhiều protein tan được trong nước tạo thành dung dịch keo và bị đông tụ lại khi đun nóng. Thí dụ : hoà tan lòng trắng trứng vào nước, sau đó đun sôi, lòng trắng trứng sẽ đông tụ lại.
 o	k Ri o >n
Các phân tử protein khác nhau không những bởi các gốc a-amino axit khác nhau mà còn bởi số lượng, trật tự sắp xếp của chúng khác nhau. Vì vậy, từ trên 20 a-amino axit khác nhau tìm thấy trong thiên nhiên có thể tạo ra một số rất lớn các phân tử protein khác nhau.
Sự đông tụ và kết tủa protein cũng xảy ra khi cho axit, bazơ hoặc một số muối vào dung dịch protein.
Tính chất hoá học
Tương tự như peptit, protein bị thuỷ phân nhờ xúc tác axit, bazơ hoặc enzim sinh ra các chuỗi peptit và cuối cùng thành các a-amino axit (xem phản ứng ở phần peptit).
Protein có phản ứng màu biure với Cu(OH)2. Màu tím đặc trưng xuất hiện là màu của sản phẩm phức tạp giữa protein và ion Cu2+. Đây là một trong các phản ứng dùng để phân biệt protein.
Vai trò cúa protein đối với sự sống
Protein có vai trò quan trọng hàng đầu đối với sự sống của con người và sinh vật, vì cơ thể sống được tạo nên từ các tế bào. Hai thành phần chính của tế bào là nhân tế bào và nguyên sinh chất đều được hình thành từ protein. Protein là cơ sở tạo nên sự sống, có protein mới có sự sống.
Về mặt dinh dưỡng, protein là hợp phần chính trong thức ăn của người và động vật. Cơ thể động vật không thể tự tạo nên protein mà phải chuyển hoá protein trong thức ăn thành protein của mình và đồng thời oxi' hoá để lấy năng lượng cho hoạt động của cơ thể.
Ill	- KHÁI NIỆM VÊ ENZIM VÀ AXIT NUCLEIC
Trong hoạt động sống của cơ thể sinh vật, enzim và axit nucleic có vai trò rất quan trọng.
Enzim
Khái niệm
Enzim là những chất hầu hết có bản chất protein, có khả năng xúc tác cho các quá trình hoá học, đặc biệt trong cơ thể sinh vật.
Enzim là chất xúc tác sinh học có trong mọi tế bào sống. Đến nay, người ta đã biết khoảng 3500 enzim khác nhau.
Tên của các enzim xuất phát từ tên của phản ứng hay chất phản ứng thêm đuôi aza. Thí clụ, enzim amilaza xúc tác cho phản ứng thuỷ phân tinh bột (amilum) thành mantozo.
Đặc điểm của xúc tác enúm Xúc tác enzim có hai đặc điểm :
Hoạt động XÚC'tác của enzim có tính chọn lạc rất cao : mỗi enzim chỉ xúc tác cho một sự chuyển hoá nhất định.
Tốc độ phản ứng nhờ xúc tác enzim rất lớn, thường lớn gấp từ 109 đến 1011 lần tốc độ của cùng phản ứng nhờ xúc tác hoá học.
Axit nucleic
Khái niệm
Axit nucleic là polieste của axit photphoric và pentozo (monosaccarit có 5C) ; mỗi pentozo lại liên kết với một bazơ nitơ (đó là các hợp chất dị vòng chứa nitơ được kí hiệu là A, X, G, T, U). Axit nucleic là thành phần quan trọng nhất của nhân tế bào (tên axit nucleic có nguồn gốc từ tiếng La Tinh : “nucleus” là “nhân”) và loại polime này có tính axit. Axit nucleic thường tồn tại dưới dạng kết hợp với protein gọi là nucleoprotein. Axit nucleic có hai loại được kí hiệu là ADN và ARN.
Hình 3.5. Mô hình cấu trúc một đoạn phân tử ADN
Vai trò
Axit nucleic có vai trò quan trọng bậc nhất trong các hoạt động sống của cơ thể, như s'ự tổng hợp protein, sự chuyển các thông tin di truyền.
ADN chứa các thông tin di truyền. Nó là vật liệu di truyền ở cấp độ phân tử mang thông tin di truyền mã hoá cho hoạt động sinh trưởng và phát triển của các cơ thể sống.
ARN chủ yếu nằm trong tế bào chất, nó tham gia vào quá trình giải mã thông tin di truyền.
I
BÀI TẬP
Hợp chât nào sau đây thuộc loại đipeptit ?
H2N-CH2CONH-CH2CONH-CH2COOH ;
H2N-CH2CONH-CH(CH3) -COOH ; c. H2N-CH2CH2CONH-CH2CH2COOH ;
D. H2N-CH2CH2CONH-CH2COOH.
■ Thuôc thử nào dưới đây dùng đê phân biệt các dung dịch glucozo, glixerol, etanol và lòng trắng trứng ?
A. NaOH ; B. AgNO3/NH3 ;	c. Cu(OH)2 ;	D. HNO3.
Peptit là gì ? Liên kết peptit là gì ? Có bao nhiêu liên kết peptit trong một tripeptit ?
Viết công thức cấu tạo và gọi tên các tripeptit có thể hình thành từ glyxin, alanin và phenylalanin (C6H5CH2-CH(NH2)-COOH, viết tắt là Phe).
Phân biệt các khái niệm :
Peptit và protein.
Protein đơn giản và protein phức tạp.
Xác định phân tử khối gần đúng của một hemoglobin (huyết cầu tố) chứa 0,4% Fe về khối lượng (mỗi phân tử hemoglobin chỉ chứa 1 nguyên tử sắt).
6- Khi thuỷ phân 500 gam protein Athu được 170 gam alanin. Tính số mol alanin có trong lượng A trên. Nếu phân tử khối của A là 50 000 thì số mắt xích alanin trong phân tử A là bao nhiêu ?
BỆNH BƯỚU CỔ
Bệnh bướu cổ có liên quan tới một homon tuyến giáp là tireoglobulin.
Tireoglobulin là protein cao phân tứ (M « 600000 g/moỉ} chứa iot do có thành phần tirozin :
NH2
I
CH2-CH-COOH
I
I
Hình 3.6. Người bị bệnlì bướu cổ
Thiếu tireoglobulin sẽ làm cho suy nhược tuyến giáp, dẫn đến chứng đần độn ớ trẻ em (phát triến chậm, nói chậm, lưỡi to, môi dày,...) và chứng đần độn, béo phì, ăn mất ngon ớ người lớn, nặng hơn sẽ dẫn tới lồi mắt, bướu cổ.
Bệnh bướu cố là tình trạng lớn lên bất bình thường của tuyến giáp khi thiếu iot, vì khi đó lớp biếu bì cúa tuyến giáp dày lên.
Khi dùng muối iot (muối ăn trộn KI hoặc KIO3), tuyến giáp sê đồng hoá rất nhanh iot tạo thành phần tirozin của tireoglobulin cần thiết cho cơ thể.