第一单元 糖类 油脂课程导入

专题五

生命活动的物质基础

第一单元

糖类

油脂

要点：1 糖类的结构及分类

2 常见的糖的性质

一

糖类

【问】你知道糖类在生物体中起什么作用吗？你知道具体的哪些糖呢？

糖类是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源。

【问】那么糖类到底是怎样的一类物质？我们以我们熟悉的葡萄糖为例来研究糖类的结构。

1 糖类的结构

【活动与探究】葡萄糖结构的确定

（1）1.8g葡萄糖完全燃烧，得到2.64gCO2和1.08gH2O

结论：最简式为CH2O （2）葡萄糖的相对分子质量为180 结论：分子式为C6H12O6

（3）在一定条件下，1.8g葡萄糖与乙酸完全酯化，生成的乙酸酯的质量为3.9g 结论：分子中有五个羟基

（4）葡萄糖可以直接发生银镜反应

结论：分子中有醛基

（5）葡萄糖可以被还原为直链己六醇

结论：分子中有一个醛基

关于葡萄糖分子结构的猜测：

CH2CH

OHCHCHCHCHOOHOHOH

OH

糖类——是由C、H、O三种元素组成的，是指多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质。

2 各类糖中常见糖的结构及性质

（一）单糖

（1）

葡萄糖

分子式：C6H12O6

CH2CHOHOH4CHO结构简式：

所属类型：己糖、醛糖

物理性质：白色固体，有甜味，易溶于水

化学性质：

A 能发生银镜反应

化学方程式：

B 能与菲林试剂反应

化学方程式：

【拓展视野】葡萄糖的环状结构P92 （2）果糖

分子式：C6H12O6

与葡萄糖互为同分异构体

CH2CHOHOH3COCH2OH结构简式：

所属类型：己糖、酮糖

果糖也能发生银镜反应

（二）低聚糖——不到二十个单糖缩合而成的糖类，常见的为二糖

常见的二糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖

分子式：都是C12H22O11，它们互为同分异构体

化学性质：二糖在稀硫酸催化下都能发生水解反应

蔗糖

麦芽糖

乳糖

纤维二糖

分子式

C12H22O11

有无甜味

有

有

有

无

水解产物

葡萄糖＋果糖

2葡萄糖

半乳糖＋葡萄糖

能否发生银镜反应

不能

能

【练习】1写出蔗糖、麦芽糖、半乳糖水解的化学方程式

2 某同学做蔗糖水解实验，经过一段时间后，如何证明蔗糖已经发生水解反应？

（三）多糖

多糖在自然界中分布广泛，是生物体的重要组成部分。常见的多糖有：淀粉和纤维素

（1）淀粉

物理性质：淀粉是一种白色常温下难溶于水的粉末，没有甜味。

分子式：（C6H10O5）n

化学性质：本身不能发生银镜反应，能在无机酸或酶的催化下，发生水解反应

(C6H10O5)n

＋

nH2O

稀

H

2

SO

4

n C6H12O6

△

淀粉

葡萄糖

（2）纤维素

自然界中的存在：构成植物细胞壁的基础物质

分子式：（C6H10O5）n

化学性质及用途：

A 本身不能发生银镜反应，能在无机酸或酶的催化下，发生水解反应

(C6H10O5)n

＋

nH2O

稀

H

2SO

4

n C6H12O6

纤维素

△

葡萄糖

B 制备硝化纤维

硝化纤维的制备：硝化纤维是纤维素与浓硝酸在一定条件下发生酯化反应的产物

ONO2OH(CHO)H

2SO4

6

7

2

ONO

(C

6

H

7

O

2

)

OH

＋

3nHNO3

浓

2

＋

3nH2O

ONO2△

OH

nn硝化纤维俗称火棉，是一种烈性炸药。

C 制备醋酸纤维

纤维素还能与乙酸酐作用生成纤维素乙酸酯（俗称醋酸纤维），醋酸纤维常用于生产电影胶片片基。

O

OOCH3

催化剂

CH3COHO

＋

3n

(C

6

H

7

O

2

)

OOCH

3

＋

3nCH3COOH

(C6H7O2)OHCH3COOCH3

nOHOn

D 粘胶纤维的制备

浓NaOH溶液、CS2

稀H2SO4

纤维素

粘胶液

粘胶纤维

长纤维称为人造丝，短纤维称为人造棉。

E 铜氨纤维的制备

纤维素溶于铜氨溶液，再压如稀硫酸中便可形成铜氨纤维。

实验：制备铜氨纤维

①

配制铜氨溶液

在CuSO4溶液中滴加NaOH溶液，至沉淀完全，静置，倒去上层清液。用浓氨水溶解得到的Cu(OH)2

沉淀，制得浓度较高得铜氨溶液。

②

制备铜氨纤维

取制得的铜氨纤维，加入脱脂棉（过量），不断搅拌，使之形成粘稠液，用注射器吸取粘稠液，再将其注入稀硫酸中。

【拓展视野】甲壳素和壳聚糖

3 糖类的分类

根据所含碳原子数目分类

单糖

醛糖或酮糖

糖

低聚糖——不到二十个单糖缩合而成的糖类，常见的为二糖

多糖——含有几百个甚至更多葡萄糖单元的天然高分子物质

二

油脂

要点：1 油脂的存在及在生物体内的作用

2 油脂的结构特点

3 油脂的性质：水解反应

1油脂的存在及在生物体内的作用

油脂也是人体所需的六大营养素之一，是生物体内储存能量的物质，油脂主要贮存在动物的脂肪细胞和某些植物的种子、果实细胞中。人类摄入的营养物中，油脂的热能最高。

2 油脂的结构

【问】油脂的主要成分是什么呢？

（1）主要成份——高级脂肪酸甘油酯

（2）结构简式：

O

R1COCH2O

（R1、R2、R3为烃基）

R2COCH

O

R3COCH2R1、R2、R3相同——同酸甘油三酯（单甘油酯）

R1、R2、R3不同——异酸甘油三酯（混甘油酯）

自然界中存在的绝大部分是混甘油酯。

（3）常见的高级脂肪酸

C15H31COOH

软酯酸

C17H33COOH

油酸

C17H35COOH

硬脂酸

3 油脂的性质

（1）物理性质

常温常压下，呈固态的——脂肪，主要存在于动物体内——其中的烃基为饱和结构

呈液态的——油主要存在于植物体内——其中的烃基为不饱和结构

水溶性：油脂都难溶于水，在人体内油脂能够溶解一些不能溶解在水中的营养物质，以利于人体吸收

（2）化学性质

A 水解反应

人体内水解：

O

C17H35COCH2CH2OHO

C

H

＋

3H2O

脂肪酶

＋

3C17H35COOH

CHOH1735COCH

OCH2OH

C17H35COCH2

皂化反应——油脂的碱性水解

O

CH2OH

C17H35COCH2O

C

H

＋

3NaOH

△

CH

OH

＋

3C17H35COONa 1735COCH

OCH2OH

C17H35COCH2【练习】写出软酯酸甘油酯发生皂化反应的化学方程式

B“不饱和”油脂的催化加氢

不饱和高级脂肪酸甘油酯，在一定条件下能够加氢还原为饱和高级脂肪酸甘油酯，这个过程称为“油脂的氢化”或“油脂的硬化”，得到的产物称为“氢化油”或“硬化油”

例：

1 某天然油脂10g，需1.8g NaOH才能完全皂化；又知1000g该油脂硬化加氢时消耗氢气12g，则1mol该油脂中平均含有碳碳双键(

) A 3mol

B 4mol

C 5mol

D 6mol

第二单元

氨基酸

蛋白质

核酸

要点：1 氨基酸的性质：（1）两性

（2）氨基酸的检验

（3）缩聚反应

2 蛋白质的性质：（1）盐析

（2）变性

（3）水解

3 核酸的结构及生理作用

一

氨基酸

1 氨基酸的结构

氨基酸由C、H、O、N四种元素构成，天然氨基酸都是L型的α－氨基酸，自然界中有二十种。

RCHCOOHNH2

常见的天然氨基酸P101 2 氨基酸的性质

（1）检验方法

实验：取1 mL 0.1%的茚三酮溶液，加入1％的甘氨酸溶液，将试管放入热水浴中，观察现象

现象：溶液变为蓝紫色。

（2）两性

氨基酸中的氨基具有碱性（类似于氨气的性质），羧基具有酸性，因此氨基酸就具有这两种基团的加和性质——两性

A 固态氨基酸的存在形式——内盐

RCHCOO-NH3+由于氨基酸的两性，使氨基酸成为带正电荷和负电荷的两性离子，称为内盐。固态氨基酸主要以这种形式存在，其熔点较高，不易挥发，难溶于有机溶剂。

B 氨基酸的两性电离

－－

【练习】写出甘氨酸和盐酸以及NaOH溶液反应的化学方程式

C 氨基酸的分离方法

当溶液中的氨基酸以两性离子存在时，它在水中的溶解度最小，可以形成晶体析出。不同的氨基酸出现这种情况的pH不同，因此，可以通过控制溶液的pH来分离不同的氨基酸。

（多肽和蛋白质也可以用这种方法分离）

（3）缩聚反应

氨基酸可以通过缩聚反应而形成不同种类的蛋白质，氨基酸之间的缩合类似于羧酸和醇之间的酯化反应。

规则：羧基脱去羟基，胺基脱去H原子。

RCHCOOHNH3+OH

H

＋RCHCOO-NH3+OH

H

＋RCHCOO-NH2

实例：A两分子甘氨酸缩合形成二肽

B n份甘氨酸形成蛋白质

二

蛋白质

（1）结构

蛋白质是由氨基酸通过肽键缩合形成的，所以也都有C、H、O、N四种元素。蛋白质是天然的高分子物质。

（2）性质

A 盐析

蛋白质溶液遇到浓的无机盐溶液会析出，这种性质可以用来提纯或分离蛋白质。

B 变性

蛋白质遇到

C 蛋白质的检验

黄蛋白反应：含苯环的蛋白质遇浓硝酸会显黄色

双缩脲反应：在过量的NaOH溶液中加入硫酸铜溶液，可制得双缩脲试剂，蛋白质遇该试剂显紫玫瑰色。

D 蛋白质的水解

肽键断裂