Cấu Trúc, Chức Năng và Phản Ứng Của Protein và Xà Phòng | Môn Hóa hữu cơ - Đại học Quy Nhơn

lOMoAR cPSD| 58707906
1. Viết công thức cấu tạo của các chất sau a) 4-Methylhexanal:
CH3−CH2−CH2−CH2−CH(−CHO)−CH3 b) 3-Hydroxycyclopentanone:
O=C(−CH2−CH2−CH2−OH)−CH2
2. Protein là gì. Vai trò của protein trong đời sống.
Protein là một loại phân tử hữu cơ lớn được tạo thành từ các đơn vị cơ bản gọi là axit amin. Các
protein đóng vai trò quan trọng trong nhiều khía cạnh của đời sống, chủ yếu do cấu trúc và chức
năng đa dạng của chúng. Dưới đây là một số thông tin về protein và vai trò của chúng trong đời sống:
Cấu Trúc Cơ Bản của Protein:
Axit Amin: Là đơn vị cơ bản của protein, gồm một nhóm amino (NH2) và một nhóm carboxyl
(\text{COOH), cùng với một cơ sở khác nhau (R group).
Peptit: Khi các axit amin kết hợp lại thông qua các liên kết peptit, ta có một chuỗi ngắn gọi là peptit.
Protein: Một protein là một chuỗi dài của các axit amin được kết hợp với nhau thông qua liên kết peptit.
Vai Trò Của Protein:
Chức Năng Cấu Trúc: Một số protein có vai trò quan trọng trong cấu trúc tế bào và các cơ quan
của cơ thể. Chúng tạo nên cấu trúc của tóc, da, cơ, và các thành phần khác.
Chức Năng Enzyme: Nhiều protein là enzyme, giúp kiểm soát các phản ứng hóa học trong
cơ thể. Chúng tăng tốc quá trình chuyển đổi chất từ một dạng thành dạng khác.
Chức Năng Transport: Một số protein có vai trò trong việc vận chuyển các chất như oxygen,
hormone, và các chất dinh dưỡng qua máu và các mô cần thiết.
Chức Năng Điều Hòa: Các protein như hormone đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa
các chức năng của cơ thể, như sự phát triển, sự chuyển đổi năng lượng, và cân bằng nước.
Chức Năng Miễn Dịch: Các protein miễn dịch như immunoglobulins giúp bảo vệ cơ thể khỏi vi
khuẩn, virus và các tác nhân gây bệnh khác.
Chức Năng Năng Lượng: Protein có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng thay thế khi cơ thể cần.
Chức Năng Làm Cơ Sở Genetic: Một số protein như histones tham gia vào quá trình gói gọn
và tổ chức DNA trong tế bào. lOMoAR cPSD| 58707906
Các chức năng của protein là quan trọng và đa dạng, và chúng đóng vai trò quan trọng trong duy
trì sự sống và hoạt động của các tổ chức sống.
3. Xà phòng, chất tẩy rửa tổng hợp là gì? Cơ chế tẩy rửa của xà phòng và chất tẩy rửa tổng hợp? Xà Phòng:
Định nghĩa: Xà phòng là một dạng của muối natri hoặc kali của axit béo. Chúng thường được sử
dụng trong tác vụ làm sạch và tẩy rửa. Cơ chế tẩy rửa:
Phân Tách Dầu Mỡ: Xà phòng có khả năng tạo ra các micelle (cụm phân tử) trong nước. Bên
trong micelle, các phần hydrophobic (thích nước) của xà phòng tập trung lại, trong khi các
phần hydrophilic (thích dầu) hướng ra ngoài. Điều này giúp phân tách dầu mỡ từ bề mặt
và giữ chúng trong micelle.
Emulsification: Xà phòng giúp emulsify dầu, tức là nó giúp phân tán dầu thành các giọt nhỏ
trong nước, giúp chúng dễ dàng bị rửa sạch.
Phương pháp cơ học: Xà phòng cũng có thể làm tăng khả năng phân tách của nước đối với
các bụi bẩn và chất béo, giúp chúng bị rửa sạch dễ dàng hơn.
Chất Tẩy Rửa Tổng Hợp:
Định nghĩa: Chất tẩy rửa tổng hợp thường được gọi là chất tẩy rửa hóa học (detergent) là các hợp
chất được tạo ra tổng hợp và được thiết kế để có khả năng loại bỏ dầu mỡ, bụi bẩn, và các chất khác. Cơ chế tẩy rửa:
Hoạt Động Bề Mặt: Chất tẩy rửa tổng hợp cũng có khả năng giảm mức căng bề mặt của nước,
giúp nước dễ dàng xâm nhập vào bề mặt dầu mỡ và bụi bẩn.
Emulsification: Tương tự như xà phòng, chất tẩy rửa tổng hợp giúp emulsify dầu, làm cho
chúng dễ rửa sạch hơn.
Tăng Cường Phương pháp Cơ Học: Chất tẩy rửa hóa học cũng có thể tăng khả năng tách của
nước đối với các chất béo và bụi bẩn.
Phương pháp Hóa Học: Một số chất tẩy rửa tổng hợp có thể tác động hóa học đến dầu mỡ và
chất béo, làm cho chúng dễ phân hủy và rửa sạch hơn.
Cả hai loại chất này đều đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì vệ sinh và làm sạch trong đời sống hàng ngày. lOMoAR cPSD| 58707906
4. Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết các dung dịch sau: acetic
aldehyde, diethyl ether, glycerol, ethyl alcohol.
1. Nhận Biết Acetic Aldehyde: Phương pháp Tollens:
● Đặc acetic aldehyde trong dung dịch và trộn với dung dịch ammoniacal silver nitrate (dung dịch Tollens).
● Nếu có acetic aldehyde, sẽ xuất hiện một lớp bạc trắng (bạc nguyên tố) do phản ứng
chuyển silver ions thành bạc không tan.
2. Nhận Biết Diethyl Ether: Phương pháp Peroxide:
● Diethyl ether có thể bị oxi hóa dễ dàng tạo thành peroxides, đặc biệt khi tiếp xúc với không khí và ánh sáng.
● Để kiểm tra, thêm một lượng nhỏ dung dịch iron(II) sulfate hoặc potassium iodide vào
dung dịch. Nếu có peroxides, chúng có thể tạo ra hiện tượng chuyển màu hoặc các sản phẩm phản ứng khác.
3. Nhận Biết Glycerol: Phương pháp Bromine:
● Glycerol có thể chuyển màu bromine từ màu đỏ sang màu trắng do phản ứng trung hòa bromine.
● Pha trộn bromine trong nước, sau đó thêm từ từ dung dịch glycerol. Nếu có glycerol, sẽ
thấy màu đỏ của bromine giảm dần và chuyển sang màu trắng.
4. Nhận Biết Ethyl Alcohol: Phương pháp Lucas:
● Ethyl alcohol không phản ứng nhanh chóng với dung dịch hydrochloric acid ở nhiệt độ
phòng, nhưng nếu được kích thích bằng cách thêm dung dịch zinc chloride (ZnCl₂), sẽ xuất hiện kết tủa. lOMoAR cPSD| 58707906
● Phương pháp này giúp phân biệt ethyl alcohol từ các loại alcohol khác như methyl alcohol.
Lưu ý rằng việc nhận biết các chất trong môi trường thực tế thường yêu cầu sự kết hợp của nhiều
phương pháp và kiểm tra để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy cao.
5. Geraniol là một monoterpene
là thành phần chính của dầu
hoa hồng,dầu sả hoa hồng
palmarosa và dầu sả (loại
Java). Nó được sử dụng nhiều
trong ngành công nghiệp thực
phẩm, nước hoa và mỹ phẩm,
tuy nhiên, geraniol dễ gây kích
ứng da. Geraniol có công thức cấu tạo sau a.
Hãy cho biết geraniol thuộc loại hợp chất hữu cơ nào và có thể
có baonhiêu đồng phân hình học, gọi tên các đồng phân hình học của
geraniol theo danh pháp IUPAC. b.
Viết phương trình hóa học tạo ester từ acetic acid với các đồng
phânhình học của geraniol
a. Geraniol và Loại Hợp Chất:
Loại Hợp Chất: Geraniol thuộc loại hợp chất hữu cơ là alcohol.
Đồng Phân Hình Học của Geraniol:
● Geraniol có một chiral center (nguyên tử C mang bốn nhóm khác
nhau kết nối với nó), do đó có thể có hai đồng phân hình học (enantiomers).
● Các đồng phân hình học của geraniol được gọi là ● (R)−geraniol và(S)−geraniol.
b. Phản ứng Tạo Ester từ Acetic Acid và Geraniol:
Phương trình hóa học tạo ester từ acetic acid với các đồng phân hình học của geraniol như sau: lOMoAR cPSD| 58707906
Acetic acid+(R)-geraniol→(R)-geranyl acetate+Water
Acetic acid+(R)-geraniol→(R)-geranyl acetate+Water
Acetic acid+(S)-geraniol→(S)-geranyl acetate+Water
Acetic acid+(S)-geraniol→(S)-geranyl acetate+Water
Ở đây, geranyl acetate là sản phẩm ester, được tạo ra từ sự tương tác giữa acetic acid và geraniol
trong môi trường axit, thường được thực hiện dưới sự tác động của một chất xúc tác như axit
sulfuric. Phản ứng này được gọi là phản ứng esterification.
6. Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau
7. Hợp chất X có công thức phân tử C3H6O, tác dụng được với AgNO3 trong
dung dịch ammonia, công thức nào sau đây là công thức cấu tạo của X:
8. Aspirin có công thức cấu tạo sau lOMoAR cPSD| 58707906
a) Hãy cho biết các nhóm chức có trong phân tử của aspirin
b) Viết phương trình hóa học của aspirin với dung dịch NaOH
a) Nhóm Chức Trong Phân Tử Aspirin:
Aspirin có công thức cấu tạo là C9H8O4
và chứa các nhóm chức sau:
Nhóm Carboxyl (−COOH): Aspirin có một nhóm carboxyl ở vị trí R-COOH. Nhóm Ester
(−COO−): Nhóm carboxyl trên aspirin đã tham gia vào một phản ứng ester hóa với một
nhóm hydroxyl từ một loại phenol, tạo thành một nhóm ester (−COO−).
b) Phản ứng Aspirin với Dung Dịch NaOH:
Phản ứng của aspirin với dung dịch NaOH là một phản ứng trung hòa (neutralization).
Cụ thể, nhóm carboxyl (-COOH) sẽ phản ứng với hydroxide ion (OH−) từ NaOH để tạo ra muối và
nước. Dưới đây là phương trình hóa học cho phản ứng này:
C9H8O4(Aspirin)+NaOH→C9H7O4Na+H2O
Ở đây, C9H7O4Na là muối của aspirin và nước được tạo ra trong quá trình trung hòa. Phản
ứng này thường được thực hiện để chế biến aspirin thành muối natri của nó, giúp làm cho thuốc
dễ uống hơn và dễ giải hấp thụ trong dạ dày.
9. Viết công thức cấu tạo thu gọn và gọi tên IUPAC các acid và ester có công thức phân tử sau: C3H6O2
Công thức phân tử C3H6O2 có thể tương ứng với một số loại acid và ester. Dưới đây là hai ví dụ: 1. Acid: lOMoAR cPSD| 58707906 Acid Axetic (Acetic Acid):
● Công thức cấu tạo thu gọn: ● CH3COOHCH3COOH ● Tên IUPAC: Acid ethanoic 2. Ester:
Ester Axetate (Ethyl Acetate):
● Công thức cấu tạo thu gọn: ● CH3COOCH2H5
● Tên IUPAC: Ethyl ethanoate
10. nêu khái niệm amino acid và viết công thức tổng quát của amino acid.
Amino acid là loại hợp chất hữu cơ chứa cả hai nhóm chức quan trọng là nhóm amino (−NH2)
và nhóm carboxyl (−COOH). Điều đặc biệt của amino acid là có một nguyên tử cacbon trung
tâm, được gọi là nguyên tử cacbon α (alpha), nối với một nhóm hydrogen (−H), một nhóm amino
(−NH2), một nhóm carboxyl (−COOH), và một nhóm R (thường được gọi là nhóm cạnh).
Công thức tổng quát của amino acid: H2N−C(H)(COOH)−R Trong đó:
● H2N là nhóm amino (amine group).
● C(H)(COOH) là nhóm cacboxyl (carboxyl group).
● R là nhóm cạnh, thường được gọi là "nhóm xác định" (side chain) hoặc "nhóm R". lOMoAR cPSD| 58707906
11. Có bao nhiêu tripeptide được tạo ra từ glycine (Gly), alanine (Ala) và
valine (Val) ? Viết công thức cấu tạo của các tripeptide đó ở dạng viết tắt.
Để xác định số lượng tripeptide có thể tạo ra từ glycine (Gly), alanine (Ala) và valine (Val), chúng
ta sẽ sử dụng quy tắc nhân số lượng các amino acid lại với nhau. Mỗi amino acid có thể tham gia
vào mỗi vị trí trong tripeptide, vì vậy số lượng tripeptide sẽ là tích của số lượng amino acid cho mỗi vị trí.
Số lượng tripeptide có thể tạo ra là 3×3×3=27 3×3×3=27.
Dưới đây là một số ví dụ về các tripeptide có thể tạo ra từ Gly, Ala và Val: GGG (Gly-Gly-Gly) GGA (Gly-Gly-Ala) GGV (Gly- Gly-Val) GAG (Gly-Ala-Gly) GAA (Gly-Ala-Ala)
GAV (Gly-Ala-Val) GVG (Gly-Val-
Gly) GVA (Gly-Val-Ala) GVV (Gly-
Val-Val) và còn nhiều tripeptide khác.
12. Viết các công thức cấu tạo của amino acid có công thức phân tử
C4H9NO2 và viết phản ứng của một trong các amino acid đồng phân với
CH3OH/H+ , với HNO2. Amino Acid với Công Thức Phân Tử C4H9NO2:
Amino acid có công thức phân tử C4H9NO2 có thể là một số đồng phân. Một trong các đồng
phân phổ biến là alanine.
Công thức cấu tạo của Alanine: NH2CH(CH3)COOH
Phản ứng của Alanine với lOMoAR cPSD| 58707906
CH3OH/H+: Phản ứng Esterification:
NH2CH(CH3)COOH+CH3OH -> H+ NH2CH(CH3)COOCH3+H2O
Trong phản ứng này, nhóm amino (NH2) và nhóm hydroxyl (OH) từ methanol tạo ra nước, trong
khi nhóm carboxyl (COOH) và nhóm methyl (CH3) tạo ra ester (COOCH3).
Phản ứng của Alanine với HNO2: Phản ứng Deamination:
NH2CH(CH3)COOH+HNO2CH3CHO+H2O+N2
Trong phản ứng deamination, nhóm amino (NH2) bị oxy hóa thành nitrous acid (HNO2), tạo ra
formaldehyde (CH3CHO), nước (H2O), và nitơ khí (N2).
13. Viết các công thức của glycine (Gly), alanine (Ala) và viết liên kết peptit của hai aminoacid này.
Công thức của Glycine (Gly): NH2CH2COOH
Công thức của Alanine (Ala): NH2CH(CH3)COOH
Liên Kết Peptit Giữa Glycine và Alanine:
Khi hai amino acid kết hợp thông qua quá trình liên kết peptit, nguyên tử oxy từ nhóm carboxyl
của Glycine reagisce con il gruppo amminico dell'Alanina. Quá trình này dẫn đến việc giảm một
phân tử nước và hình thành một liên kết peptit giữa các amino acid. Công thức cấu trúc tổng quát
của một peptide được tạo ra từ Glycine và Alanine sẽ là: NH2CH2COO−NHCH(CH3)COOH
14. Peptide là gì? Viết cấu tạo của liên kết peptide. Viết lk gly-gly lOMoAR cPSD| 58707906
Peptide là một hợp chất hữu cơ được tạo ra từ sự liên kết giữa các amino acid. Khi hai hoặc
nhiều amino acid kết hợp lại thông qua liên kết peptide, chúng tạo thành các đơn vị cơ bản của
protein. Peptide có thể chứa từ vài đến hàng nghìn amino acid. Liên Kết Peptide:
Liên kết peptide là loại liên kết đặc biệt giữa hai phân tử amino acid trong quá trình tạo ra một
peptide hoặc protein. Liên kết này được tạo ra thông qua phản ứng giữa nhóm carboxyl (COOH)
của một amino acid và nhóm amino (-NH ) của amino acid khác. Phản ứng này gọi là ₂ phản ứng liên kết peptide.
Cấu trúc cơ bản của liên kết peptide được biểu diễn như sau: R1−CO-NH−R2 Trong đó:
R1 và R2 là những nhóm cạnh của các amino acid.
CO-NH là phần liên kết peptide.
Liên Kết Peptide giữa hai Glycine (Gly-Gly):
Liên kết peptide giữa hai Glycine có thể được biểu diễn như sau: NH2CH2CO−NH−CH2COOH Trong đó:
NH2CH2COOH là nhóm carboxyl của Glycine đầu tiên.
NH là nhóm amino của Glycine thứ hai.
CH2COOH là phần còn lại của Glycine thứ hai.
Liên kết peptide này được hình thành thông qua sự giữa nhóm carboxyl của Glycine thứ nhất và
nhóm amino của Glycine thứ hai.