Peptit-Protein-Enzim Cấu tạo, danh pháp, tính chất

A. PEPTIT

I. Khái niệm Peptit và cấu tạo phân tử của Peptit?

1. Peptit là gì?

– Peptit là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α-aminoaxit liên kết với nhau bằng các liên kết peptit.

– Liên kết của nhóm CO với nhóm NH giữa hai đơn vị α-amino axit được gọi là liên kết peptit.

2. Cấu tạo phân tử của Peptit

– Phân tử Peptit hợp thành từ các gốc  α-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

* Ví dụ: H₂N-CH₂CO-NH-CH(CH₃)-COOH; H₂N-CHCO(CH₃)-NH-CH₂-COOH;

II. Phân loại Peptit

– Oligopeptit gồm các peptit có từ 2 đến 10 gốc α-amino axit.

* Ví dụ: nếu có hai gốc thì gọi là đipeptit, ba gốc thì gọi là tripeptit (các gốc có thể giống hoặc khác nhau).

– Polipeptit gồm các peptit có từ 11 đến 50 gốc α-amino axit. Polipeptit là cơ sở tạo nên protein.

III. Đồng phân và danh pháp

1. Đồng phân của Peptit

– Sự thay đổi vị trí các gốc alpha – aminoaxit tạo nên các peptit khác nhau. Phân tử có n gốc a – amino axit khác nhau sẽ có n! đồng phân.

– Aminoaxit đầu N là amino axit mà nhóm amin ở vị trí α chưa tạo liên kết peptit còn amino axit đầu C là amino axit mà nhóm -COOH chưa tạo liên kết peptit.

2. Cách gọi tên Peptit (danh pháp)

– Tên Peptit := gốc axyl của các α-aminoaxit bắt đầu từ đầu chứa N, α-amino axit cuối cùng giữ nguyên tên gọi:

* Ví dụ: Ala – Gly – Lys thì tên gọi là Alanyl Glyxyl Lysin.

IV. Tính chất hóa học của PEPTIT

1. Phản ứng màu Biure: Peptit + Cu(OH)₂

– Peptit và protein tác dụng với Cu(OH)₂ tạo dung dịch có màu tím đặc trưng.

– Dựa vào phản ứng mẫu của biure: H₂N–CO–NH–CO–NH₂ + Cu(OH)₂ → phức chất màu tím đặc trưng

– Amino axit và đipeptit không cho phản ứng này. Các tripeptit trở lên tác dụng với Cu(OH)₂ tạo phức chất màu tím

2. Phản ứng thủy phân hoàn toàn tạo các α-aminoaxit

– Khi thủy phân hoàn toàn tùy theo môi trường mà sản phẩm của phản ứng khác nhau:

– Trong môi trường trung tính:

n-peptit + (n-1)H₂O → aminoaxit.

– Trong môi trường axit HCl: Peptit + HCl

n-peptit + (n-1)H₂O + (n+x)HCl → muối amoniclorua của aminoaxit.

♦ Trong đó x là số mắt xích Lysin trong n – peptit

– Trong môi trường bazơ NaOH: Peptit + NaOH

n-peptit + (n+y) NaOH → muối natri của aminoaxit + (y +1) H₂O

♦ Với y là số mắt xích Glutamic trong n-peptit.

* Lưu ý: Trường hợp thủy phân không hoàn toàn peptit thì chúng ta thu được hỗn hợp các aminoaxit và các oligopeptit. Khi gặp bài toán dạng này chúng ta có thể sử dụng bảo toàn số mắt xích của một loại aminoaxit nào đó kết hợp với bảo toàn khối lượng.

B. PROTEIN

I. Khái niệm Protein và cấu tạo phân tử của protein?

1. Protein là gì

– Protein là những polipeptit cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn đến vài triệu.

– Gồm hai loại protein đơn giản và protein phức tạp:

+ Protein đơn giản chỉ gồm các chuỗi polipeptit.

+ Protein phức tạp ngoài các chuỗi polipeptit còn có thành phần phi protein khác.

2. Cấu tạo phân tử của Protein

– Tương tự như Peptit phân tử Protein được tạo thành từ nhiều gốc α-amino axit nối nhau bằng liên kết peptit, nhưng phân tử protein lớn hơn, phức tạp hơn (n≥50, n là số gốc α-amino axit).

– Các phân tử protein khác nhau không những bởi các gốc α-amino axit khác nhau mà còn bởi số lượng, trật tự sắp xếp của chúng khác nhau.

II. Tính chất vật lí của Protein

– Hình sợi: keratin (tóc, móng, sừng), miozin (cơ bắp), fibroin (tơ tằm, mạng nhện) hoàn toàn không tan.

– Hình cầu: anbumin, hemoglobin tan trong nước tạo dung dịch keo khi đun nóng hoặc gặp hóa chất lạ bị đông tụ.

III. Tính chất hóa học của Protein

– Phản ứng thủy phân tạo các α-amino axit nếu không hoàn toàn tạo các oligopeptit.

– Phản ứng màu với HNO₃ đặc tạo kết tủa màu vàng, với Cu(OH)₂ có phản ứng màu Biure và bị đông tụ khi đun nóng hay tiếp xúc với axit, bazơ hóa chất lạ.

IV. Vai trò của Protein

– 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.

– Về mặt dinh dưỡng, Protein cũng là hợp phần chính trong thức ăn của người và động vật.

C. ENZIM – AXIT NUCLEIC

I. ENZIM

1. Enzim là gì?

– Enzim là những chất hầu hết có bản chất protein, có khả năng xúc tác cho các quá trình hóa học, đặc biệt trong cơ thể sinh vật.

2. Đặc điểm xúc tác của Enzim

–  Xúc tác của Enzim có 2 đặc điểm

• Hoạt động xúc tác của Enzim có tính chất chọn lọc cao (mỗi enzim chỉ xúc tác cho 1 chuyển hoá nhất định).

• Tốc độ phản ứng rất lớn nhờ xúc tác của Enzim (gấp từ 10⁹ đến 10¹¹ lần tốc độ phản ứng nhờ xúc tác hoá học).

II. AXIT NUCLEIC

1. Axit Nucleic là gì?

– Axit nucleic là polieste củ axit photphoric và pentozơ (mono saccarit có 5C) mỗi pentozơ lại liên kết với 1 bazơ nitơ (đó là hợp chất dị vòng có chứa Nitơ được ký hiệu là A, X, G, T, U).

– Axit nucleic là thành phân quan trọng nhất của nhân tế bào và loại polime này có tính axit.

– Axit nucleic thường tồn tại dưới dạng kết hợp với protein gọi là nucleoprotein. Axit nucleic có 2 loại được ký hiệu là ADN và ARN.

2. Vai trò của Axit Nucleic

– Axit Nucleic có vai trò quan trọng trong hoạt động sống của cơ thể như tổng hợp protein và sự chuyển hoá các thông tin di truyền.

– ADN chứa các thông tin di truyền, là vật liệu di truyền ở cấp độ phân tử và 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.