Giải Hóa 12 Chân trời sáng tạo bài 7

Amino acid và peptide

Giải Hóa 12 Chân trời sáng tạo bài 7: Amino acid và peptide

Giải Hóa 12 Chân trời sáng tạo bài 7: Amino acid và peptide được VnDoc.com tổng hợp hướng dẫn trả lời chi tiết các câu hỏi trong SGK Hóa học 12 Chân trời sáng tạo các trang 39, 40, 41, 42, 43, 44.

Giải Hóa 12 trang 39 Chân trời

Mở đầu trang 39 SGK Hóa 12

Amino acid là đơn vị hình thành nên peptide và protein cho cơ thể.

Amino acid, peptide là gì? Chúng có cấu tạo và tính chất đặc trưng nào?

Giải Hóa 12 trang 39 Chân trời

Lời giải:

* Amino acid:

- Amino acid là hợp chất hữu cơ tạp chức, trong phân tử chứa đồng thời nhóm carboxyl (-COOH) và nhóm amino (-NH2).

- Tính chất vật lí: Ở điều kiện thường, amino acid là chất rắn, khi ở dạng kết tinh, chúng không màu. Amino acid có nhiệt độ nóng chảy cao, thường tan nhiều trong nước.

- Tính chất hoá học: Amino acid có tính lưỡng tính và có phản ứng tạo thành ester khi có xúc tác acid mạnh. Các ε - amino acid, ω - amino acid có thể tham gia phản ứng trùng ngưng tạo thành polymer.

*Peptide

- Peptide là hợp chất hữu cơ được hình thành từ các đơn vị α-amino acid liên kết với nhau qua liên kết peptide (-CO-NH-).

- Peptide được tạo thành từ 2, 3, 4, ... đơn vị α-amino acid lần lượt được gọi là dipeptide, tripeptide, tetrapeptide, ... Peptide được tạo thành từ nhiều đơn vị α-amino acid được gọi là polypeptide.

- Tính chất: Peptide có phản ứng thuỷ phân trong môi trường acid, môi trường kiềm hoặc dưới tác dụng của enzyme. Phản ứng màu biuret đặc trưng cho peptide có từ 2 liên kết peptide trở lên.

Thảo luận 1 trang 39 SGK Hóa 12

Quan sát Hình 7.1, cho biết trong phân tử amino acid có chứa nhóm chức hoá học nào. Nguyên tử carbon ở vị trí thứ 2 đến 6 theo chữ cái Hy Lạp được viết và đọc như thế nào?

Giải Hóa 12 trang 39 Chân trời

Lời giải:

- Trong phân tử amino acid chứa đồng thời nhóm carboxyl (-COOH) và nhóm amino (-NH₂).

- Nguyên tử carbon ở vị trí thứ 2 đến 6 theo chữ cái Hy Lạp được viết và đọc như sau:

Vị trí nguyên tử carbon

2

3

4

5

6

Viết theo chữ cái Hy Lạp

α

β

γ

δ

ε

Đọc

Alpha

(an – pha)

Beta

(bê – ta)

Gamma

(gam – ma)

Delta

(đen – ta)

Epsilon

(ép – si – lon)

Giải Hóa 12 trang 40 Chân trời

Thảo luận 2 trang 40 SGK Hóa 12

Quan sát Hình 7.1 và Hình 7.2, nêu đặc điểm cấu tạo phân tử amino acid. Phân tích cách đọc tên theo hệ thống.

Giải Hóa 12 trang 40 Chân trời

Lời giải:

- Trong phân tử amino acid chứa đồng thời nhóm carboxyl (-COOH) và nhóm amino (-NH₂).

- Cách đọc tên hệ thống amino acid:

Giải Hóa 12 trang 40 Chân trời

Trong đó, vị trí của nhóm amino (biểu diễn bằng số 2, 3, 4 …) là vị trí của nguyên tử carbon trong mạch carbon của carboxylic acid liên kết trực tiếp với nhóm này, tính từ nguyên tử carbon của nhóm carbonyl.

Thảo luận 3 trang 40 SGK Hóa 12

Tại sao amino acid dễ hoà tan trong nước và có nhiệt độ nóng chảy cao?

Lời giải:

Amino acid tồn tại chủ yếu ở dạng ion lưỡng cực:

Giải Hóa 12 trang 40 Chân trời

Amino acid tồn tại ở dạng ion lưỡng cực nên có tính phân cực mạnh, thường dễ hoà tan trong nước, nhiệt độ nóng chảy cao.

Giải Hóa 12 trang 41 Chân trời

Thảo luận 4 trang 41 SGK Hóa 12

Quan sát Hình 7.3, cho biết alanine tồn tại chủ yếu ở dạng ion nào trong dung dịch ở pH khác nhau.

Giải Hóa 12 trang 41 Chân trời

Lời giải:

Ở các pH khác nhau, alanine có thể tồn tại ở các dạng:

+ Dạng cation;

+ Dạng ion lưỡng cực;

+ Dạng anion.

Thảo luận 5 trang 41 SGK Hóa 12

Nhận xét tính chất của glycine trong Ví dụ 2 và Ví dụ 3.

Ví dụ 2: Glycine phản ứng với dung dịch NaOH:

H₂N – CH₂ – COOH + NaOH → H₂N – CH₂ – COONa + H₂O

Ví dụ 3: Glycine phản ứng với dung dịch HCl:

H₂N – CH₂ – COOH + HCl → ClH₃N – CH₂ – COOH

Lời giải:

Thông qua ví dụ 2 và ví dụ 3, ta thấy glycine có tính lưỡng tính (vừa tác dụng với dung dịch acid, vừa tác dụng với dung dịch base).

Thảo luận 6 trang 41 SGK Hóa 12

Phản ứng giữa amino acid với alcohol khi có xúc tác acid mạnh thuộc loại phản ứng gì? Viết phương trình tổng quát của phản ứng trên.

Lời giải:

Phản ứng giữa amino acid với alcohol khi có xúc tác acid mạnh thuộc loại phản ứng ester hoá.

Phương trình tổng quát phản ứng giữa amino acid (có 1 – COOH, 1 – NH₂) với alcohol khi có xúc tác acid mạnh:

H₂N – R – COOH + R’OH $\overset{H^{+} }{\rightleftharpoons}$ $\overset{H^{+} }{\rightleftharpoons}$ H₂N – R – COOR’ + H₂O

Luyện tập trang 41 SGK Hóa 12

Viết phương trình hoá học của các phản ứng chứng minh tính lưỡng tính của alanine.

Lời giải:

Phương trình hoá học chứng minh:

H₂N – CH(CH₃)COOH + NaOH → H₂N – CH(CH₃)COONa + H₂O

H₂N – CH(CH₃)COOH + HCl → ClH₃N – CH(CH₃)COOH

Giải Hóa 12 trang 42 Chân trời

Thảo luận 7 trang 42 SGK Hóa 12

Trong Ví dụ 5, cho biết những nhóm chức nào của amino acid tham gia phản ứng trùng ngưng.

Ví dụ 5:

Giải Hóa 12 trang 42 Chân trời

Lời giải:

Trong amino acid đồng thời nhóm carboxyl (-COOH) và nhóm amino (-NH2) tham gia phản ứng trùng ngưng.

Thảo luận 8 trang 42 SGK Hóa 12

Cho biết liên kết giữa các đơn vị α – amino acid trong phân tử peptide thuộc loại liên kết gì?

Lời giải:

Liên kết giữa các đơn vị α – amino acid trong phân tử peptide thuộc loại liên kết peptide.

Luyện tập trang 42 SGK Hóa 12

Từ Hình 7.4, khi thay đổi vị trí amino acid trong peptide, như: Gly – Ala thành Ala – Gly thì các peptide này có cấu tạo khác nhau như thế nào?

Giải Hóa 12 trang 42 Chân trời

Lời giải:

Gly – Ala	Amino acid đầu N là glycine, amino acid đầu C là alanine (nhóm CO của glycine liên kết với NH của alanine).
Ala – Gly	Amino acid đầu N là alanine, amino acid đầu C là glycine (nhóm CO của alanine liên kết với NH của glycine).

Giải Hóa 12 trang 43 Chân trời

Thực hành 9 trang 43 SGK Hóa 12

Trong Ví dụ 6, loại liên kết nào của peptide bị phá vỡ? Sản phẩm của phản ứng là gì?

Ví dụ 6: Thuỷ phân dipeptide Gly – Ala.

Giải Hóa 12 trang 43 Chân trời

Lời giải:

Trong Ví dụ 6, liên kết peptide bị phá vỡ, sản phẩm phản ứng là hai α-amino acid (glycine và alanine).

Thực hành 10 trang 43 SGK Hóa 12

Tiến hành thí nghiệm, quan sát và ghi nhận hiện tượng.

Lời giải:

Thí nghiệm

Phản ứng màu biuret

Hiện tượng

Giải thích

Bước 1: Lấy khoảng 2 – 3 giọt dung dịch CuSO₄ và 1 mL dung dịch NaOH cho vào cùng ống nghiệm.

Xuất hiện kết tủa xanh.

CuSO₄ phản ứng với NaOH thu được kết tủa xanh là Cu(OH)₂.

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

Bước 2: Thêm tiếp khoảng 2 mL dung dịch lòng trắng trứng và lắc đều ống nghiệm.

Kết tủa tan dần tạo thành dung dịch có màu tím.

Lòng trắng trứng là polypeptide phản ứng với thuốc thử biuret (Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm), tạo thành dung dịch có màu tím đặc trưng.

Luyện tập trang 43 SGK Hóa 12

Nêu cách phân biệt dung dịch Gly – Ala và dung dịch Ala – Gly – Val.

Lời giải:

Sử dụng thuốc thử biuret (Cu(OH)2 trong môi trường kiềm).

+ Nếu tạo thành dung dịch có màu tím đặc trưng → Ala – Gly – Val.

+ Nếu không có hiện tượng xuất hiện → Gly – Ala.

Chú ý: Các peptide có từ hai liên kết peptide trở lên phản ứng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm tạo thành phức chất màu tím đặc trưng.

Giải Hóa 12 trang 44 Chân trời

Bài 1 trang 44 SGK Hóa 12

Dựa vào đặc điểm cấu tạo, so sánh nhiệt độ nóng chảy của các chất sau: CH₃ – CH₂ – NH₂ và H₂N – CH₂ – COOH.

Lời giải:

Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của glycine (H₂N – CH₂ – COOH) cao hơn ethylamine (CH₃ – CH₂ – NH₂) do phân tử glycine tồn tại ở dạng ion lưỡng cực.

Bài 2 trang 44 SGK Hóa 12

Valine là một amino acid, valine tham gia vào nhiều chức năng của cơ thể, thúc đẩy quá trình phát triển cơ và phục hồi mô. Thiếu valine sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của cơ thể, gây trở ngại về thần kinh, thiếu máu.

a) Viết phương trình hoá học chứng minh tính lưỡng tính của valine.

b) Viết công thức cấu tạo của dipeptide Val-Val.

Lời giải:

Đang cập nhật...