Phương pháp giải một số dạng bài tập về peptit – protein

Dạng 1: Lý thuyết về peptit và protein

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Nhóm –CO–NH– giữa hai đơn vị α-amino axit  gọi là :

A. Nhóm cacbonyl.

B. Nhóm amino axit.

C. Nhóm peptit.

D. Nhóm amit.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Nhóm –CO–NH– giữa hai đơn vị α-amino axit  gọi là nhóm peptit.

Đáp án C.

Ví dụ 2: Hợp chất nào sau đây thuộc loại đipeptit ?

A. H₂NCH₂CONHCH₂CONHCH₂COOH.

B. H₂NCH₂CONHCH(CH₃)COOH.

C. H₂NCH₂CH₂CONHCH₂CH₂COOH.

D. H₂NCH₂CH₂CONHCH₂COOH.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Đipeptit là hợp chất được tạo bởi 2 α - amino axit, liên kết với nhau bằng liên kết peptit.

A là tripeptit => Sai

C,D không phải là peptit do không được tạo từ α - amino axit => Sai

Đáp án B

Ví dụ 3: Phát biểu nào dưới đây là sai ?

A. Protein là những polipeptit cao phân tử (phân tử khối từ vài chục ngàn đến vài chục triệu đvC ).

B. Protein là nền tảng về cấu trúc và chức năng của mọi sự sống.

C. Protein đơn giản là những protein được tạo thành từ các gốc  và amino axit.

D. Protein phức tạp là những protein được tạo thành từ protein đơn giản với phần “phi protein” như lipit, gluxit, axit nucleic…

Hướng dẫn giải chi tiết:

C sai, Protein đơn giản là những protein chỉ được tạo thành từ các gốc - amino axit.

Đáp án C.

Dạng 2: Bài tập về phản ứng thủy phân peptit, protein

* Một số lưu ý cần nhớ

+ Nếu thủy phân peptit (mạch hở)

H[NHRCO]_nOH   +   (n–1)H₂O  \(\xrightarrow{enzim}\)   nH₂NRCOOH

=> n H₂O phản ứng = số mol liên kết peptit có trong peptit, protein

+ Peptit, protein thủy phân trong môi trường axit thì ta có phương trình:

H[NHRCO]_nOH   +   (n–1)H₂O   +  nHCl  \(\xrightarrow{{}}\)  nClH₃NRCOOH (1)

+ Peptit, protein thủy phân trong môi trường kiềm thì ta có phương trình:

H[NHRCO]_nOH   +  nNaOH  \(\xrightarrow{{}}\)  nH₂NRCOONa   +   H₂O (2)

(2) => n H[NHRCO]_nOH   = n H₂O

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng đối với phản ứng thủy phân peptit trong môi trường axit

=> m Amino axit = m peptit + m H₂O

* Một số ví dụ điển hình

Ví dụ 1: Thủy phân 1250 gam protein X thu được 425 gam alanin. Nếu phân tử khối của X bằng 100000 đvC thì số mắt xích alanin có trong X là :

A. 453. 

B. 382.  

C. 328.  

D. 479.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Từ dữ kiện đề bài ta có:

1250 gam protein khi thủy phân thu được 425 gam alanin

100000 gam protein khi thủy phân thu được x gam alanin

=> x = 100000 . 425 : 1250 = 34000 gam

Số mắt xích alanin có trong 1 mol X là: 34000 : 89 = 382 (mặt xích)

Đáp án B

Ví dụ 2: Thủy phân hết m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala (mạch hở) thu được hỗn hợp gồm 28,48 gam Ala, 32 gam Ala-Ala và 27,72 gam Ala-Ala-Ala. Giá trị của m là :

A. 90,6.

B. 111,74.

C. 81,54.

D. 66,44.

Hướng dẫn giải chi tiết:

n Ala = 28,48 : 89 = 0,32 mol

n Ala – Ala = 32 : (89 . 2 – 18) = 0,2 mol

n Ala – Ala – Ala = 27,72 : (89 . 3 – 18.2) = 0,12 mol

=> Số mol alanin có trong m gam tetrapeptit là:

= n Ala + 2 . nAla-Ala + 3 . n Ala-Ala-Ala

= 0,32 + 0,2 . 2 + 0,12 . 3 = 1,08 (mol)

=> n Ala-Ala-Ala-Ala = 1,08 : 4 = 0,27 (mol)

=> m Ala – Ala – Ala – Ala = 0,27 . (89 . 4 – 18 . 3) = 81,54 gam

Đáp án C.

Dạng 3: Bài tập về phản ứng đốt cháy peptit.

* Một số lưu ý cần nhớ

  C_xH_yO_zN_t  +   O₂   →  CO₂  +  H₂O  +  N₂

Công thức giải nhanh đối với peptit tạo bởi a.a chứa 1 nhóm –NH₂  và 1 nhóm –COOH:

Liên hệ số mol CO₂ và H₂O ( a là số mol chất đem đốt)

Đốt peptit: \({{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}=(0,5n-1).a={{n}_{{{N}_{2}}}}-{{n}_{peptit}}\)

Đốt a.a: \({{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}=-0,5a\)

• Đốt muối:

\({{C}_{x}}{{H}_{2x}}N{{O}_{2}}Na+{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}0,5N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}+(x-0,5)C{{O}_{2}}+x{{H}_{2}}O+0,5{{N}_{2}}\)

=> \({{n}_{{{H}_{2}}O}}-{{n}_{C{{O}_{2}}}}=\) 0,5.n_{muối \(={{n}_{N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}}}={{n}_{{{N}_{2}}}}\)}

Và \({{n}_{{{O}_{2}}}}\)_{đốt muối} = 1,5.\({{n}_{C{{O}_{2}}}}\)= \({{n}_{{{O}_{2}}}}\)_{đốt aa tương ứng}

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Oligopeptit mạch hở X được tạo nên từ các α-amino axit đều có công thức dạng H₂NC_xH_yCOOH. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X cần dùng vừa đủ 1,875 mol O₂, thu được N₂; 1,5 mol CO₂ và 1,3 mol H₂O. Mặt khác, thủy phân hoàn toàn 0,025 mol X bằng 400 ml dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận toàn bộ dung dịch Y thu được m gam chất rắn khan. Số liên kết peptit trong X và giá trị của m lần lượt là

Hướng dẫn giải chi tiết:

Bảo toàn nguyên tố Oxi :

n_O(X) = 2n_CO2 + n_H2O – 2n_O2 = 0,55 mol = (Số liên kết peptit + 2).n_X

=> Số liên kết peptit = 9

n_N2 = 0,5n_N(X) = 5n_X = 0,25 mol

Bảo toàn khối lượng : m_X = m_N2 + m_CO2 + m_H2O – n_O2 = 36,4g

=> Với 0,025 mol X có khối lượng 18,2g

=> n_NaOH = 10n_X = 0,25 mol => n_NaOH dư

=> n_H2O = n_X = 0,025 mol

Bảo toàn khối lượng : m = m_X + m_{NaOH bđ} – m_H2O = 33,75g

Ví dụ 2: X là pentapeptit, Y là hexapeptit, đều mạch hở và đều được tạo thành từ cùng một loại a-amino axit no mạch hở, có 1 nhóm NH₂ và 1 nhóm COOH trong phân tử. Đốt cháy hoàn toàn 0,10 mol X rồi dẫn toàn bộ sản phẩm cháy (CO₂, H₂O, N₂) vào dung dịch Ba(OH)₂ dư, thu được 295,90 gam kết tủa. Mặt khác cho 0,15 mol Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, đun nóng thu được dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của  m là:

Hướng dẫn giải chi tiết:

Giả sử amino axit có t cacbon

- Đốt cháy X (có 5t nguyên tử C):

n_{kết tủa} = n_BaCO3 = n_CO2 = n_C(X)

=> 295,5 : 197 = 0,1.5t => t = 3

Do a-amino axit no mạch hở, có 1 nhóm NH₂ và 1 nhóm COOH trong phân tử nên amino axit là:

CH₃-CH(NH₂)-COOH (Ala)

Vậy Y có CTPT là (Ala)₆

- Phản ứng thủy phân Y:

(Ala)₆ + 6NaOH → 6Ala-Na + H₂O

=> n_Ala-Na = 6n_Y = 0,9 mol

=> m_muối = 0,9.111 = 99,90 gam