Giải chi tiết khoa học tự nhiên 9 KNTT bài 31 Protein

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Protein đóng vai trò đặc điệt quan trọng trong cơ thể sinh vật như cấu tạo thành tế bào, vận chuyển chất, xúc tác (enzyme), nội tiết tố (hormone), kháng thể … Protein có cấu tạo như thế nào và có tính chất đặc trưng gì?

Bài làm chi tiết:

Protein là những hợp chất hữu cơ phức tạp, có khối lượng phân tử rất lớn, bao gồm nhiều đơn vị amino acid được liên kết với nhau thông qua liên kết peptide. Khối lượng phân tử của protein thường rất lớn, thường từ vài chục nghìn đến hàng triệu đơn vị khối lượng nguyên tử (amu).

I. KHÁI NIỆM, CẤU TẠO

Hoạt động: Hình 31.1 mô tả một số amino acid (alanine và glycine) và một đoạn mạch protein tạo thành từ các amino acid này. Quan sát Hình 31.1 và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Điểm giống và khác nhau giữa các amino acid này là gì?

2. Các amino acid này đã kết hợp lại với nhau hình thành protein bằng cách nào?

Bài làm chi tiết:

1. Giống nhau: 

- Đều gồm các nguyên tố C, H, O và N

- Đều có chứa nhóm NH₂ và COOH được gắn vào cùng một carbon.

Khác nhau: khối lượng phân tử của alanine lớn hơn glycine (Do alanine có thêm gốc CH₃ ở carbon alpha).

2. Các amino acid này kết hợp lại với nhau bằng kiên kết peptide. 

Liên kết peptide được tạo thành khi nhóm –COOH của một amino acid liên kết với nhóm –NH₂ của amino acid tiếp theo, đồng thời giải phóng 1 phân tử nước.

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Hoạt động: Thí nghiệm về tính chất của protein

Chuẩn bị: lòng trắng trứng, dung dịch HCl 1 M; 3 ống nghiệm, đèn cồn.

Tiến hành:

Lấy khoảng 2 mL lòng trắng trứng cho vào mỗi ống nghiệm.

1. Thêm vài giọt HCl 1 M vào ống nghiệm thứ nhất.

2. Hơ nóng nhẹ ống nghiệm thứ hai trên ngọn lửa đèn cồn trong khoảng 1 phút.

3. Đun nóng ống nghiệm thứ ba trên ngọn lửa đèn cồn cho đến khi thấy có mùi khét.

Thực hiện yêu cầu sau:

Quan sát và nhận xét hiện tượng ở ba ống nghiệm.

Bài làm chi tiết:

• Trong ống nghiệm thứ nhất, khi lòng trắng trứng tiếp xúc với HCl, xảy ra hiện tượng đông tụ nhanh chóng và đặc lại ngay lập tức do protein bị đông tụ.

• Trong ống nghiệm thứ hai, sự đông tụ của protein trong lòng trắng trứng xảy ra dưới tác động của nhiệt độ, khiến cho nó chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái đặc dạng gel.

• Trong ống nghiệm thứ ba, lòng trắng trứng bị cháy và phát ra mùi khét, tạo ra chất bay hơi do quá trình nhiệt phân protein trong lòng trắng trứng.

III. VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN

Hoạt động: Từ Hình 31.2 và những hiểu biết của em trong thực tế cuộc sống, hãy cho biết một số ứng dụng của protein.

Bài làm chi tiết:

Trong cơ thể con người, các protein có cấu trúc đa dạng và đa chức năng, phản ánh vai trò quan trọng của chúng trong các quá trình sinh học. Cụ thể, protein tham gia vào nhiều vai trò khác nhau như cấu trúc (tạo thành cơ bắp, da, tóc, v.v.), xúc tác (hoạt động enzymatic), nội tiết (đóng vai trò như hormone), vận chuyển (như hemoglobin vận chuyển oxygen đến các tế bào), …

Ngoài ra, protein cũng là một nguồn dinh dưỡng quan trọng trong chế độ ăn uống của con người. Một số loại protein được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất các loại tơ tự nhiên, như tơ tằm, phản ánh tính linh hoạt và đa dạng của chúng trong ứng dụng công nghiệp và sản xuất.

Câu hỏi 1: Các enzyme là các protein đóng vai trò xúc tác trong các phản ứng sinh hóa. Em hãy viết sơ đồ của hai phản ứng có enzyme là chất xúc tác diễn ra trong cơ thể người.

Bài làm chi tiết:

- Sơ đồ phản ứng tiêu hóa protein trong dạ dày:

Protein trong dạ dày peptide nhỏ hơn

- Sơ đồ phân giải đường saccharose thành glucose và fructose.

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆

Câu hỏi 2: Nêu cách phân biệt tơ tự nhiên (tơ tằm) với tơ tổng hợp (tơ nylon).

Bài làm chi tiết:

Cách phân biệt tơ tự nhiên (tơ tằm) với tơ tổng hợp (tơ nylon) là đốt cháy tơ tự nhiên.

Việc đốt cháy tơ tự nhiên như tơ tằm sẽ tạo ra mùi khét đặc trưng của protein, giống như mùi tóc cháy, do tơ tự nhiên chứa các protein. Trong khi đó, khi đốt cháy tơ tổng hợp như tơ nylon, không có mùi khét đặc trưng này, vì tơ tổng hợp không chứa protein mà thường được sản xuất từ các hợp chất hóa học khác.