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第四章

生命中的基础有机化学物质

考纲解读

考纲内容

了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。

了解氨基酸的组成、结构特点和主要性质，氨基酸与人体健康的关系

了解蛋白质的组成、结构和性质

了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用

基础巩固

一、油脂的结构和性质

1．概念

油脂属于

，是

和

生成的酯。

类型

饱和脂肪酸

高级脂肪酸

不饱和脂肪酸

2．结构

硬脂酸

软脂酸

油酸

亚油酸

分子式

C17H35COOH C15H31COOH C17H33COOH C17H31COOH I Ⅱ

要求

名师解读

Ⅰ

1.油脂、糖类、蛋白质的结构及主要性质。

2.根据油脂的性质推测油脂的分子结构。

3.淀粉、纤维素水解产物及蛋白质的检验。

Ⅱ

4.油脂、糖类、氨基酸同分异构体的判断。

5.油脂、糖类、蛋白质与人体健康的关系

，官能团：

，有的可能含有为

；若R、R′、R″不同，称为

。

3．物理性质

(1)油脂一般 溶于水，密度比水 。

(2)天然油脂都是混合物，没有固定的 。

，若R、R′、R″相同，称

①含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯常温下一般呈 态。

②含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯常温下一般呈 态。

4．化学性质

(1)油脂的氢化(油脂的硬化) 经硬化制得的油脂叫

，也称

。如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为：二、糖类的结构和性质

1．糖的概念与分类

(1)概念：从分子结构上看，糖类可定义为 、 和它们的脱水缩合物。

(2)分类(从能否水解及水解后的产物分) 多糖：1mol多糖水解后能生成多mol单糖，如淀粉和纤维素等；

二糖：1mol二糖水解后能生成2mol单糖，如蔗糖和麦芽糖等；

单糖：不能水解的糖叫做单糖，如葡萄糖和果糖。

2．糖的水解

取1 mL 20%蔗糖溶液，加入3～5滴稀硫酸。水浴加热5 min后取少量溶液，加氢氧化钠溶液调pH至碱性，再加少量新制备的Cu(OH)2悬浊液，加热3～5 min，观察实验现象： ，结论是蔗糖水解生成了 ，化学方程式为 注意：检验水解产物之前，一定要加碱中和所用的酸，并将溶液调至碱性。麦芽糖、淀粉、纤维素在稀酸存在下，最终水解产物都为 。

3．淀粉的特征反应

将碘酒滴到土豆或面包上，观察到的现象是

。该反应可用于淀粉和碘单质的相互鉴别，实验室根据该原理用淀粉碘化钾试纸可以检验氧化性物质的存在。食品工业上用淀粉酿酒发稀H2SO4酒化酶生的反应方程式为(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2O————→nC6H12O6(葡萄糖)，C6H12O6————→△2CH3CH2OH＋2CO2

三、蛋白质

1．蛋白质是生物体内一类极为重要的功能高分子化合物，没有蛋白质就没有生命。天然蛋白质水解得到的氨基酸均为

，其结构通式为，如甘氨酸的结构简式

为，丙氨酸：，苯丙氨酸：。氨基酸一般

溶于水，难溶于

。动物的毛发和皮、蚕丝、动物胶、病毒、细菌、激素、酶等都属于

。1965年我国人工合成了

。

2．氨基酸分子中既含有 ，又含有 ，因此氨基酸是 化合物，能与 反应生成盐。

3．两个氨基酸分子在酸或碱存在下加热，可以脱去一分子水，缩合成含有

的化合物，称为：

。

4．蛋白质与氨基酸一样也是 分子，既能与酸反应，也能与 反应。蛋白质除了在酸、碱或酶的作用下水解得到各种氨基酸外，还有如下性质：

(1)盐析：少量盐(如（NH4）2SO4、Na2SO4、NaCl等)能够促进蛋白质的溶解，浓的上述盐溶液可以使蛋白质的溶解度 而从溶液中析出。蛋白质的盐析是可逆的，可用于 。

(2)变性：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的 和 发生改变。该过程是 过程。能使蛋白质变性的物理因素有加热、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等，化学因素有强酸、强碱、重金属盐、乙醇、丙酮等。

(3)颜色反应：含有苯基的蛋白质加入浓硝酸会有 产生，加热 。

(4)蛋白质的灼烧：蛋白质易燃烧。可以通过蛋白质烧焦时的特殊气味鉴别羊毛和化纤织物。

5．酶是一种特殊的蛋白质，对生物体内的化学反应的催化作用的特点有 。蛋白质溶液是胶体，具有胶体的某些性质。

直击考点

考点一

糖类和油脂的水解

糖类的水解易考考点为淀粉的水解，淀粉的特征反应是将碘酒滴到土豆或面包上，观察到的现象是变蓝。该反应可用于淀粉和碘单质的相互鉴别，实验室根据该原理用淀粉碘化钾试纸可以检验氧化性物质的存在。实验时常用检验水解产物来确定淀粉是否水解完全。

油脂是高级脂肪酸和甘油生成的酯，在酸性或碱性条件下均可水解，一般的考查点为碱性条件下的水解，要求会书写硬脂酸甘油酯在NaOH条件下的水解制肥皂的方程式。

【例1】某学生设计了四个实验方案，用来检验淀粉的水解情况。

硫酸、加热碘水方案甲：淀粉液————→水解液——→溶液变蓝

结论：淀粉完全没有水解。

硫酸、加热银氨溶液方案乙：淀粉液————→水解液————→无银镜现象

结论：淀粉完全没有水解。

硫酸、加热氢氧化钠溶液银氨溶液方案丙：淀粉液————→水解液————→中和液————→有银镜现象

结论：淀粉已经水解。

上述四种方案的设计和结论是否正确，并简述理由。

【解析】在具体设计实验时，要注意两点：在检验葡萄糖存在时，加银氨溶液之前，要加碱中和溶液中的硫酸，否则银氨络离子要被破坏；检验淀粉存在时，不能是碱性溶液，因为碘能和NaOH反应，因此水解液可以直接加碘水检验，不必先中和。

考点二

氨基酸、蛋白质的结构与性质

蛋白质是生物体内一类极为重要的功能高分子化合物，没有蛋白质就没有生命。天然蛋白质水解得到的氨基酸均为α氨基酸。蛋白质的主要性质是盐析、变性和水解，要了解蛋白质的变性和盐析的条件，该考点一般会以选择题的形式出现，主要以蛋白质和氨基酸的性质为考点进行考查。

【例2】2004年的诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙·切哈诺夫、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯，以表彰他们发现了泛素调节蛋白质水解。关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是

(

) A．蛋白质在酶的作用下水解的最终产物为氨基酸

B．向蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4浓溶液，会使其变性

C．天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成

D．氨基酸和蛋白质都是只能和碱反应的酸性物质

【例3】北京第29届奥运会吉祥物福娃，面料为羊毛、填充物为聚酯纤维(结构简式如下图)。下列有关说法中，不正确的是(

)

．．．

A．羊毛和聚酯纤维在一定条件下均可水解 B．羊毛与聚酯纤维可用灼烧法区分

C．该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇 D．由单体合成该聚酯纤维的反应属于加聚反应

【解析】羊毛属于蛋白质，聚酯纤维中含有酯基，两者均可水解，因此A选项正确；羊毛灼烧有特殊的气味，可以用来区分羊毛与聚酯纤维，因此B选项正确；将聚酯纤维结构简式的中括号去掉，再将碳氧单键断开，碳链羟基氧连氢，就会发现，该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇。

【例4】糖类、油脂和蛋白质是维持人体生命活动所需的三大营养物质，下列叙述不正确的是

(

) A．植物油可以使溴的四氯化碳溶液褪色

B．鸡蛋白受热变性后在体内水解后生成氨基酸

C．葡萄糖能发生氧化反应和水解反应

D．蚕丝和羊毛的主要成分不一样