Lý thuyết Peptide, protein và enzyme - Hóa 12 Cánh diều

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