Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Câu hỏi mở đầu trang 41
Đề bài: Khoảng 20 amino acid thiên nhiên là cơ sở để kiến tạo nên các protein của cơ thể sống. Amino acid cũng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống như thực phẩm, dược phẩm, tơ sợi,… Vậy, amino acid là gì? Amino acid có đặc điểm cấu tạo và tính chất như thế nào?
Lời giải:
- Khái niệm: Amino acid là hợp chất hữu cơ tạp chức, trong phân tử chứa đồng thời nhóm amino ($-\text{NH}_2$) và nhóm carboxyl ($-\text{COOH}$).
- Đặc điểm cấu tạo: Amino acid tồn tại chủ yếu ở dạng ion lưỡng cực do tương tác giữa nhóm $-\text{COOH}$ và nhóm $-\text{NH}_2$.
- Tính chất:
- Vật lí: chất rắn, không màu, nhiệt độ nóng chảy cao, tan tốt trong nước.
- Hoá học: có tính lưỡng tính, tham gia phản ứng ester hoá, điện di, trùng ngưng.
I. Amino acid
1. Khái niệm
Hoạt động trang 41 – Đặc điểm chung về cấu tạo của amino acid
Đề bài: Hãy nhận xét đặc điểm chung về cấu tạo của các amino acid dưới đây: glycine (Gly), alanine (Ala), valine (Val), lysine (Lys), glutamic acid (Glu).
Lời giải:
Đặc điểm chung: Các phân tử trên đều chứa đồng thời hai nhóm chức:
- Nhóm amino ($-\text{NH}_2$).
- Nhóm carboxyl ($-\text{COOH}$).
→ Amino acid là hợp chất hữu cơ tạp chức (chứa nhiều hơn một loại nhóm chức).
2. Tính chất hoá học
Câu 1 trang 43
Đề bài: Viết phương trình hoá học của phản ứng trùng ngưng tổng hợp polyenanthamide từ 7-aminoheptanoic acid (ω-aminoenanthic acid).
Lời giải:
Bước 1: Xác định công thức 7-aminoheptanoic acid.
- “Heptanoic” = 7 nguyên tử C; “7-amino” = nhóm $-\text{NH}_2$ ở vị trí C số 7.
- Công thức: $\text{H}_2\text{N}-[\text{CH}_2]_6-\text{COOH}$.
Bước 2: Viết phản ứng trùng ngưng.
Trong phản ứng trùng ngưng, nhóm $-\text{COOH}$ của phân tử này phản ứng với nhóm $-\text{NH}_2$ của phân tử khác, đồng thời tách ra $\text{H}_2\text{O}$, tạo liên kết amide $-\text{CO}-\text{NH}-$.
$$n\text{H}_2\text{N}-[\text{CH}_2]_6-\text{COOH} \xrightarrow{t^o} (-\text{HN}-[\text{CH}_2]_6-\text{CO}-)_n + n\text{H}_2\text{O}$$
Sản phẩm $(-\text{HN}-[\text{CH}_2]_6-\text{CO}-)_n$ là polyenanthamide.
II. Peptide
1. Khái niệm
Hoạt động trang 44 – Cấu tạo của tripeptide Val-Gly-Ala
Đề bài: Tripeptide Val-Gly-Ala được cấu thành bằng cách nào? Tại sao lại gọi là tripeptide?
Lời giải:
- Cách cấu thành: Ba phân tử α-amino acid (valine, glycine, alanine) liên kết với nhau qua liên kết peptide ($-\text{CO}-\text{NH}-$), đồng thời tách ra 2 phân tử $\text{H}_2\text{O}$. Trong tripeptide có 2 liên kết peptide.
- Tên gọi “tripeptide”: vì được cấu tạo từ 3 đơn vị α-amino acid (“tri” nghĩa là 3).
2. Cấu tạo
Câu 2 trang 44
Đề bài: Viết cấu tạo của tripeptide Gly-Ala-Val.
Lời giải:
Bước 1: Xác định công thức 3 amino acid.
| Amino acid | Công thức |
|---|---|
| Glycine (Gly) | $\text{H}_2\text{N}-\text{CH}_2-\text{COOH}$ |
| Alanine (Ala) | $\text{H}_2\text{N}-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{COOH}$ |
| Valine (Val) | $\text{H}_2\text{N}-\text{CH}(\text{CH}(\text{CH}_3)_2)-\text{COOH}$ |
Bước 2: Nối 3 amino acid theo thứ tự đầu N → đầu C là Gly → Ala → Val, qua 2 liên kết peptide $-\text{CO}-\text{NH}-$.
Cấu tạo tripeptide Gly-Ala-Val:
$$\text{H}_2\text{N}-\text{CH}_2-\text{CO}-\text{NH}-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CO}-\text{NH}-\text{CH}(\text{CH}(\text{CH}_3)_2)-\text{COOH}$$
3. Tính chất hoá học
Câu 3 trang 45
Đề bài: Thuỷ phân không hoàn toàn tripeptide Val-Gly-Ala thu được các dipeptide nào? Viết phương trình hoá học minh hoạ phản ứng thuỷ phân hoàn toàn tripeptide này trong môi trường kiềm.
Lời giải:
Bước 1: Xác định các dipeptide tạo thành khi thuỷ phân không hoàn toàn.
Tripeptide Val-Gly-Ala có 2 liên kết peptide:
- Liên kết 1: Val – Gly.
- Liên kết 2: Gly – Ala.
Khi thuỷ phân không hoàn toàn, chỉ cắt 1 trong 2 liên kết peptide → có thể tạo 2 dipeptide:
- Val-Gly (khi cắt liên kết giữa Gly và Ala).
- Gly-Ala (khi cắt liên kết giữa Val và Gly).
Bước 2: Viết phương trình thuỷ phân hoàn toàn trong môi trường kiềm.
Khi thuỷ phân hoàn toàn, tripeptide bị cắt cả 2 liên kết peptide tạo 3 amino acid; các amino acid này tiếp tục phản ứng với NaOH tạo muối:
$$\text{Val-Gly-Ala} + 3\text{NaOH} \longrightarrow \text{Val-Na} + \text{Gly-Na} + \text{Ala-Na} + \text{H}_2\text{O}$$
Phương trình đầy đủ:
$$\begin{aligned} & (\text{CH}_3)_2\text{CH-CH}(\text{NH}_2)\text{-CO-NH-CH}_2\text{-CO-NH-CH}(\text{CH}_3)\text{-COOH} + 3\text{NaOH} \longrightarrow \\ & (\text{CH}_3)_2\text{CH-CH}(\text{NH}_2)\text{-COONa} + \text{H}_2\text{N-CH}_2\text{-COONa} + \text{H}_2\text{N-CH}(\text{CH}_3)\text{-COONa} + \text{H}_2\text{O} \end{aligned}$$
III. Em có thể
Vai trò của amino acid với sức khoẻ và lựa chọn thực phẩm giàu dinh dưỡng
Lời giải:
Vì sao amino acid quan trọng cho sức khoẻ?
- Amino acid là “viên gạch” cấu tạo nên protein – thành phần chính của cơ, mô, enzyme, hormone và kháng thể trong cơ thể.
- Có 9 amino acid thiết yếu mà cơ thể người không tự tổng hợp được, phải bổ sung qua thực phẩm.
- Thiếu amino acid → suy dinh dưỡng, giảm sức đề kháng, chậm phát triển ở trẻ.
Một số thực phẩm giàu amino acid (giàu protein chất lượng cao):
| Nhóm | Thực phẩm |
|---|---|
| Động vật | Thịt (bò, gà, heo), cá, trứng, sữa, hải sản |
| Thực vật | Đậu nành, đậu đen, đậu đỏ, đậu phộng, hạt sen, quinoa, hạt chia |
| Ngũ cốc | Gạo lứt, yến mạch, lúa mạch |
Lưu ý khi lựa chọn thực phẩm:
- Kết hợp cả protein động vật và protein thực vật để cung cấp đủ các amino acid thiết yếu.
- Với người ăn chay: nên phối hợp nhiều loại đậu và ngũ cốc để bù trừ các amino acid còn thiếu.
- Trẻ em, phụ nữ mang thai, người tập luyện thể thao cần bổ sung nhiều protein hơn.
ThS. Lê Thị Mai Nhi
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Hoá Học THPT
Trình độ: Thạc sĩ Hóa học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ