Chuyên đề Hóa học 12 Bài tập thủy phân Peptit và Protein được TaiLieuViet biên soạn tổng hợp lại là dạng bài tập thủy phân Peptit và Protin. Hy vọng qua bộ tài liệu sẽ giúp các bạn nắm được chắc kiến thức cũng như phương pháp giải bài tập, và có thể học tốt môn Hóa học 12. Mời các bạn tham khảo.

Phản ứng thủy phân:

Điều kiện thủy phân: xúc tác axit hoặc kiềm và đun nóng hoặc xúc tác enzim

Sản phẩm: các α-amino axit

I. Thủy phân hoàn toàn

1. Thủy phân trong môi trường trung tính (xt: enzym)

Khi thủy phân hoàn toàn peptit (hoặc protein đơn giản) bằng xúc tác enzym, ta thu được hỗn hợp các ∝-amino axit ban đầu.

Peptit (n mắt xích) + (n- 1) H2O overset{enzim}{rightarrow} n amino axit

Ví dụ:

Gly-Gly-Gly + 2H2O → 3H2N-CH2-COOH

Phương pháp giải

1/ npeptit + nH2O = n α-amino axit

2/ mpeptit + mH2O = m α-amino axit

2. Thủy phân trong môi trường axit

Peptit (n mắt xích) + (n – 1)H2O + aHCl → n muối của ∝-amino axit

(với a là số nguyên tử N trong X)

Ví dụ: Gly-Gly-Lys + 2H2O + 4HCl → 2ClH3N-CH2-COOH + ClH3N-[CH2]4-CH(NH3Cl)-COOH

Phương pháp giải

+ Tính số mol các chất theo hệ số cân bằng sau đó sử dụng bảo toàn khối lượng:

mpeptit + mH2O + mHCl = mmuối

+ Bảo toàn gốc ∝-amino axit:

Ví dụ với phương trình trên:

nClH3N-CH2-COOH = 2.ngly-gly-lys và nClH3N-(CH2)4-CH(NH3Cl)-COOH = ngly-gly-lys

3. Thủy phân trong môi trường kiềm

Peptit (n mắt xích) + (n – 1 + b)NaOH → n muối của ∝-amino axit + bH2O

Trong đó: b là tổng số nhóm COOH còn tự do trong peptit (các nhóm COOH không tạo liên kết peptit)

Ví dụ: Gly-Glu-Gly có công thức cấu tạo

Bài tập thủy phân Peptit và Protein

→ số nhóm COOH còn tự do trong peptit là b = 2

Phương trình hóa học:

Gly-Glu-Gly + 4NaOH → 2H2N-CH2-COONa + NaOOC-[CH2]2-CH(NH2)-COONa + 2H2O

Phương pháp giải:

II. Thủy phân không hoàn toàn

Khi thủy phân không hoàn toàn peptit thì chúng ta thu được hỗn hợp các amino axit và các oligopeptit.

Ví dụ: Thủy phân không hoàn toàn Ala-Gly-Gly-Ala-Glu ta có thể thu được hỗn hợp các chất gồm Ala, Glu, Gly, Gly-Ala- Glu, Ala-Gly-Gly, …

Phương pháp giải

Bảo toàn mắt xích của mỗi loại amino axit. Ví dụ: nAla-Ala-Gly = nGly = 1/2.nAla

+ Bảo toàn khối lượng.

Ví dụ minh họa

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Gọi số mol của tetrapeptit Ala-Gly-Ala-Gly là x

n_{Ala-gly-Ala}hspace{0.278em}=frac{21,7}{89.2+75-2.18}=0,1hspace{0.278em}mol;hspace{0.278em}n_{Gly}=0,1hspace{0.278em}mol

n_{Ala-Gly}hspace{0.278em}=frac{21,7}{89+75-18}=0,1hspace{0.278em}mol

Bảo toàn nhóm Ala → 2x = 0,1 .2 + 0,1 → x = 0,15

→ mX = 0,15.(89.2 + 75.2-3.18) = 41,1 gam.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

B chứa:

begin{array}{l}n_{Glyl}hspace{0.278em}=frac{0,3}{75}=0,004hspace{0.278em}mol;hspace{0.278em}\n_{(Gly)2}=frac{0,792}{75.2-18}=0,006hspace{0.278em}mol\n_{(Gly)3}=frac{0,792}{75.3-2.18}=0,009hspace{0.278em}mol\end{array}

begin{array}{l}n_{(Gly)4=}frac{0,738}{75.,4-18.3}=0,003;mol\n_{(Gly)5=}frac{0,303}{75.5-18.4}=0,001;molend{array}

Bảo toàn Gly:

5nA = 0,004 + 0,006.2 + 0,009.3 + 0,003.4 + 0,001.5

→ nA = 0,012 mol

→ mA = 0,012.(75.5 – 18.4) = 3,636 gam

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Đặt Công thức chung cho hỗn hợp A là H[NHRCO]4OH

Ta có phản ứng: H[NHRCO]4OH + 3H2O → 4H2NRCOOH

Áp dụng ĐLBTKL =. nH2O = (mX – mA)/18 = 0,905 mol =. mH2O = 16,29 gam

Từ phản ứng => nX = 4/3.0,905 (mol); H2O = 4/3.0,905 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m (muối) = mX + mHCl = 159,74 + 4/3.0,905.36,5 = 203,78 gam

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Phương trình phản ứng tổng quát

X + 3NaOH → muối + H2O

a     3a                            a mol

Bao toàn khối lượng

mX = mNaOH = m muối + mH2O 

=> 13,02 + 40.3a = 19,14 + 18a

=> a = 0,06 mol

X + 2H2O + 3HCl → muối

0,06   0,12      0,18 mol

Bảo toàn khối lượng:

m muối = mX + mH2O + mHCl

m muối = 13,02 + 0,12.18 + 0,18.36,5 = 21,75 gam

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

X là Gly-Ala-Ala có MX = 75 + 89.2 – 2.18 = 217

Gly-Ala-Ala + 3NaOH → hh muối + H2O

0,1 → 0,1 mol

Bảo toàn khối lượng : mcrắn = mx + mNaOH ban đầu – mH2O = 0,1.217 + 0,4.40 – 0,1.18 = 35,9 gam

III. Bài tập vận dụng thủy phân Peptit và Protein

Câu 1: Thủy phân không hoàn toàn pentapeptit mạch hở: Gly-Ala-Gly-Ala-Gly có thể thu được tối đa bao nhiêu đipeptit?

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Thủy phân không hoàn toàn Gly-Ala-Gly-Ala-Gly thu được 2 đipeptit khác nhau (Gly Ala và Ala-Gly).

→ Đáp án B

Câu 2: Thủy phân hoàn toàn 14,6g Gly-Ala trong dung dịch HCl dư, thu được m gam muối. Giá trị của m là:

A. 11,15 gam

B. 12,55 gam

C. 18,6 gam

D. 23,7 gam.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Công thức Gly- Ala: H2NCH2CONHCH(CH3)COOH.

M Gly-Ala= MGly + Mala – 18.(2-1) = 75 + 89 -18 = 146

nGly – Ala = 14,6/146 = 0,1 mol

Gly – Ala + 2HCl + H2O → muối

0,1           0,2           0,1

Ta có m muối = mpeptit + mH2O + mHCl = 14,6 + 0,1.18 + 0,2. 36,5 = 23,7 g

→ Đáp án D

Câu 3: Đun nóng m gam hỗn hợp gồm a mol tetrapeptit mạch hở X và 2a mol tripeptit mạch hở Y với 600 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ). Sau khi các phản ứng kết thúc, cô cạn dung dịch thu được 72,48 gam muối khan của các amino axit đều có một nhóm –COOH và một nhóm –NH2 trong phân tử. Giá trị của m là

A. 54,30.

B. 66,00.

C. 44,48.

D. 51,72.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Do X, Y tạo thành từ các amino axit có 1 nhóm -COOH và 1 nhóm -NH2, nên:

X + 4NaOH → muối + H2O

a mol 4a mol a mol

Y + 3NaOH → muối + H2O

2a mol 6a mol 2a mol

nNaOH = 10a = 0,6 mol → a = 0,06 mol

Bảo toàn khối lượng:

m + mNaOH = mmuối + m_{H_2O}

→ m + 0,6.40 = 72,48 + 18.3.0,06 → m = 51,72 gam.

→ Đáp án D

Câu 4: Cho 24,36 gam tripeptit mạch hở Gly-Ala-Gly tác dụng với lượng dung dịch HCl vừa đủ, sau phản ứng thu được dung dịch Y chứa m gam muối. Giá trị m là:

A. 37,50 gam

B. 41,82 gam

C. 38,45 gam

D. 40,42 gam

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

nGly-Ala-Gly = 0,12 mol

Vì Glyxin và Alanin đều chứa 1 nhóm -NH2 trong phân tử nên ta có:

Gly-Ala-Gly + 3HCl + 2H2O → muối

0,12 0,36 0,24

BTKL: mmuối = mGly-Ala-Gly + mHCl + mH2O = 24,36 + 36,5.0,36 + 18.0,24 = 41,82 gam.

→ Đáp án B

Câu 5: Thủy phân hoàn toàn 32,55 gam tripeptit mạch hở (Ala-Gly-Ala) bằng dung dịch NaOH (vừa đủ), sau phản ứng thu được dung dịch X. Cô cạn X thu được m gam muối khan. Giá trị m là:

A. 47,85 gam

B. 42,45 gam

C. 35,85 gam

D. 44,45 gam

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

nAla-Gly-Ala = 0,15 mol. Vì Glyxin và Alanin đều chứa 1 nhóm –COOH trong phân tử nên ta có:

Ala-Gly-Ala + 3NaOH → muối + H2O

0,15 mol 0,15.3 mol 0,15 mol

BTKL: 32,55 + 0,45.40 = mmuối + 0,15.18 → mmuối = 47,85 gam.

→ Đáp án A

Câu 6: Cho X là pentapeptit Ala–Gly–Ala–Val–Gly và Y là tripeptit Gly–Ala–Gly. Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm X và Y thu được 3 loại amino axit, trong đó có 30 gam glyxin và 26,7 gam alanin. Giá trị của m là

A. 56,7.

B. 54,0.

C. 55,8.

D. 57,2

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Đặt nAla–Gly–Ala–Val–Gly = a mol và nGly–Ala–Gly = b mol

→ Bảo toàn Gly ta có: nGlyxin: 2a + 2b = 0,4

→ Bảo toàn Ala ta có: nAlanin = 2a + b = 0,3

→ a = b = 0,1 mol

→ m = 0,1 . (445 – 18.4 + 239 – 18.2) = 57,6 gam

→ Đáp án A

Câu 7: Đun nóng 32,9 gam một peptit mạch hở X với 200 gam dung dịch NaOH 10% (vừa đủ). Sau phản ứng thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 52 gam muối khan. Biết răng X tạo thành từ các α-amino axit mà phân tử chứa 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH. Số liên kết peptit trong X là:

A. 10

B. 9

C. 5

D. 4

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

mNaOH = 20 gam; Gọi số gốc amino axit trong X là n

Do X tạo thành từ các amino axit có 1 nhóm -COOH và 1 nhóm -NH2, nên:

X + nNaOH → muối + H2O

0,5 0,05

BTKL: mX + mNaOH = mmuối + mnước

→ nH2O = 32,9 + 20 – 52 = 0,9 gam → nH2O = 0,05 mol

Ta có: 0,05.n = 0,5 → n = 10.

X là peptit mạch hở tạo thành từ n gốc amino axit thì số liên kết peptit là n – 1

Vậy trong trường hợp này số liên kết peptit trong X là 9 liên kết.

→ Đáp án B

Câu 8: X là đipeptit Ala-Glu, Y là tripeptit Ala-Ala-Gly. Đun nóng m (gam) hỗn hợp chứa X và Y có tỉ lệ số mol của X và Y tương ứng là 1:2 với dung dịch NaOH vừa đủ. Phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch T. Cô cạn cẩn thận dung dịch T thu được 56,4 gam chất rắn khan. Giá trị của m là:

A. 45,6

B. 40,27.

C. 39,12.

D. 38,68.

Gọi nAla-Glu = x mol và nAla-Ala-Gly = 2x mol

→ T chứa AlaNa (5x), GlyNa (2x) và GluNa2 (x)

m rắn = 111.5x + 97.2x + 191x = 56,4 gam

→ x = 0,06 mol

→ m = 0,06.(89 + 147 – 18) + 0,12.(89.2 + 75 – 2.18) = 39,12 gam

→ Đáp án C

Câu 9: Cho X là hexapeptit, Ala-Gly-Ala-Val-Gly-Val và Y là tetrapeptit Gly-Ala-Gly-Glu. Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm X và Y thu được 4 amino axit, trong đó có 30 gam glyxin và 28,48 gam alanin. Giá trị của m là

A. 77,6

B. 83,2

C. 87,4

D. 73,4

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Đặt x, y là số mol X, Y

Bảo toàn Gly → nGly = 2x + 2y = 0,4 mol

Bảo toàn Ala → nAla = 2x + y = 0,32 mol

→ x = 0,12 và y = 0,08

→ m = 472x + 332y = 83,2g

→ Đáp án B

Câu 10: Đun nóng m gam hỗn hợp gồm a mol tetrapeptit mạch hở X và 2a mol tripeptit mạch hở Y với 600 ml dung dich NaOH 1M vừa đủ. Sau khi các phản ứng kết thúc, cô cạn dung dịch thu được 72,48 gam muối khan của các amino axit đều có một nhóm -COOH và một nhóm -NH2 trong phân tử. Giá trị của m là:

A. 51,72.

B. 54,30.

C. 66,00.

D. 44,48.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

X + 4NaOH → 4Muối + H2O

a 4a a

Y + 3NaOH → 3Muối + H2O

2a 6a 2a

Ta có: nNaOH= 10a = 0,6 → a = 0,06 mol

BTKL: m + 0,6.40 = 72,48 + 0,18.18 ⇒ m= 51,72 gam

→ Đáp án A

Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:

  • So sánh tính bazơ của các Amin, Amino Axit
  • Dạng bài tập Amin tác dụng với dung dịch muối
  • Dạng bài tập phản ứng cháy của Amin, Amino Axit
  • Dạng bài tập Amin tác dụng với dung dịch Axit và dung dịch Brom
  • Dạng bài tập tính lưỡng tính của Amino Axit
  • Bài tập về muối của Amino Axit, Este của Amino Axit

Trên đây TaiLieuViet đã giới thiệu tới các bạn Bài tập thủy phân Peptit và Protein. Để có kết quả cao hơn trong học tập, TaiLieuViet xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12 mà TaiLieuViet tổng hợp và đăng tải.