第四章生命中的基礎有機物課表要求了解糖類的組成和性質特點，能舉例說明糖類在食品加工和生物能源開發上的應用。了解氨基酸的組成、結構特點和主要性質。了解氨基酸和人體健康的關系。了解蛋白質的組成、結構和性質。了解化學科學在生命科學發展中所起的重要作用。要點精講一、糖類糖類的結構：分子中含有多個羥基、醛基的多羥基醛，以及水解后能生成多羥基醛的由C、H、O組成的有機物。糖類根據其能否水解以及水解產物的多少，可分為單糖、二糖和多糖等。糖類的組成：糖類的通式為Cn〔H2O〕m，對此通式，要注意掌握以下兩點：①該通式只能說明糖類是由C、H、O三種元素組成的，并不能反映糖類的結構；②少數屬于糖類的物質不一定符合此通式，如鼠李糖的分子式為c6h12o5；反之，符合這一通式的有機物不一定屬于糖類，如甲醛ch2o、乙酸c2h4o2等。單糖一一葡萄糖〔1〕自然界中的存在：葡萄和其他帶甜味的水果中，以及蜂蜜和人的血液里。〔2〕結構：分子式為C6H12O6〔與甲醛、乙酸、乙酸乙酯等的最簡式相同，均為CH2O〕，其結構簡式為：CH2OH-〔CHOH〕4一CHO，是一種多羥基醛。〔3〕化學性質：兼有醇和醛的化學性質。能發生銀鏡反應。與新制的Cu〔OH〕2堿性懸濁液共熱生成紅色沉淀。能被H2還原酯化反應：〔4〕用途：①是一種重要的營養物質，它在人體組織中進行氧化反應，放出熱量，以供維持人體生命活動所需要的能量；②用于制鏡業、糖果制造業；③用于醫藥工業。體弱多病和血糖過低的患者可通過靜脈注射葡萄糖溶液的方式來迅速補充營養。二糖一一蔗糖和麥芽糖高中化學蔗糖〔Ci丑Q11〕爰:牙糖分子結構特征分子中不含一CHO分子中金有一CHO物理性眉無色晶體■，溶于水，比葡萄藕甜白色晶體■，易溶于水，不如蔗糖甜化學性質沒有還原性，不能發生銀鏡反應，也不能與新制的Cu〔OH〕2?濁液反應能水解有還原性,能發生銀鏡反應，能與新制的s網懸濁被反此能水解存在成制法存在于甘庶、甜菜中淀粉在淀粉酶作用下;水解得到相互聯系①都屬于二糖，分子式都是Ci,H關。11，互為同分異構體由藤糖為非還原穗，而麥芽疆為還原糖③水解產物部能發生銀鏡反應，部能正原新制的CuQ迎懸濁被5.食品添加劑k-L功品種食用色素調節食品色澤，改善食品外觀ffiW卜素〔橙紅色：h番茄紅素〔紅削胭.脂紅酸〔H色卜蘇某紅〔紫紅色〕、〔藍色姜黃色素｛黃色〕、葉綠素昧色卜檸檬黃【黃色〕食用香料賦予食品香味，引人愉悅花椒“曲香、桂皮，丁香油、檸檬油、水果香精甜味劑賦予食品甜味，改善口感植精〔其甜味是蔗糠的3皿倍二5叩倍〕、木精醇〔可供糖尿病患者?食用〕鮮味劑適食品呈現鮮味，引起食欲:味精帶氨酸鈉〕防腐劑阻抑細函蟹殖，防止食物腐敗元甲酸及其鈉鹽、山梨酸及其鹽、抗氧化劑.抗氧化，阻止空氣中的氧氣臆物氧化變度抗壞血醵［維生素6維生素E丁基羥基茴香醍營弄強化劑補充黃物中缺乏的營養物扇或微重:元素.會共加碘，根食制品中加賴氨酸，食品中加維生素或硒、銷等微童元素6.多糖一一淀粉和纖維素〔1〕多糖：由許多個單糖分子按照一定的方式，通過分子間脫水縮聚而成的高分子化合物。淀粉和纖維素是最重要的多糖。〔2〕高分子化合物；即相對分子質量很大的化合物。從結構上來說，高分子化合物通過加聚或縮聚而成。通過人工合成的高分子化合物屬于合成高分子化合物，而淀粉、纖維素等則屬于天然高分子化合物。〔3〕淀粉和纖維素的比較高中化學淀粉［GHkjO項盤纖維素［［CsHi心〕：J結構特征由韻琶糖單元構成的天然高分子化..合物,口值小于纖維素由葡菊精繭兀構成的天然高分子化合物.每個葡萄糖單元中含二個-〔JH物理ffi崗白色粉未，不溶于冷水，在熱水中部分溶解白色、無味的固體■,不溶于汞和有機溶劑化學由質無還原性，為并還原糖水解的最繆產物為葡萄植遍淀粉變藍色無匝麋性，為非還原糖能水露但比淀粉雎能發生酎化反應:與KXfCV乙酸反應分別生成暗酸酩乙酸酯存在植物種子、埃根.谷美中棉比、木材中用途制造葡萄糖和酒精造紙，制造硝酸纖維例棉、膠陶、防酸纖維'人造經'人造棉.炸藥等在意點/粉、纖維素的分'子式都正。聲10。以…但兩西的□|直不同所以不7Z同:徭異構體〔4〕判斷淀粉水解程度的實驗方法實驗內容灸論加期4水銀鏡反應實驗無銀鏡生成尚未水解殳■曲信有銀鏡生成;部分水解不變監芭有銀鏡生成已完全水解說明在用稀h2so4作催化劑使蔗糖、淀粉或纖維素水解而進行銀鏡反應實驗前，必須加入適量的NaOH溶液中和稀H2SO4，使溶液呈堿性，才能再加入銀氨溶液并水浴加熱。二、油脂油脂的組成和結構：油脂屬于酯類，是脂肪和油的統稱。油脂是由多種高級脂肪酸〔如硬脂酸、軟脂酸等〕與甘油生成的甘油酯。它的結構式表示如下：在結構式中，R1、R2、R3代表飽和烴基或不飽和烴基。假設Rl=R2=R3，叫單甘油酯；假設R1、R2、R3不相同，則稱為混甘油酯。天然油脂大多數是混甘油酯。油脂的物理性質：狀態：由不飽和的油酸形成的甘油酯〔油酸甘油酯〕熔點較低，常溫下呈液態，稱為油；而由飽和的軟脂酸或硬脂酸生成的甘油酯〔軟脂酸甘油酯、硬脂酸甘油酯〕熔點較高，常溫下呈固態，稱為脂肪。油脂是油和脂肪的混合物。溶解性：不溶于水，易溶于有機溶劑〔工業上根據這一性質，常用有機溶劑來提取植物種子里的油〕。〔3〕油脂的化學性質：高中化學①油脂的氫化〔又叫做油脂的硬化〕。油酸甘油酯分子中含C=C鍵，具有烯烴的性質。例如，油脂與h2發生加成反應，生成脂肪：油酸甘油酯〔油〕硬脂酸甘油酯〔脂肪〕油脂和酯的比較類別'酯油脂結構特點由無機含氫酸酸或有機酸與醇反應生成的一類有機物RC00R1由高吸脂肪酸與甘油反應生成的R^QOCH,5LCQOCH甘油酩如：鏟血聯系:油脂是一類特殊:的酎油脂和礦物油的比較物質渤旨礦物油脂肪油.'組成丁多種高級脂肪酸的甘油酉&多種屆〔石油及其分愕產品〕舍飽和蛭基多舍不飽和怪基條?性質固壽或半固奔被癌：.具有蛭的性質，不能水解具有酉旨的性質，能水解并兼有烯蛭的性質鑒別，加含酚喙的N.OH溶海'加熱'紅色變流加含滔薇加熱無斐化說明工業上常利用油脂的氫化反應把多種植物油轉變成硬化油〔人造脂肪〕。硬化油性質穩定，不易變質，便于運輸，可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。②油脂的水解。油脂屬于酯類的一種，具有酯的通性。在無機酸做催化劑的條件下，油脂能水解生成甘油和高級脂肪酸〔工業制取高級脂肪酸和甘油的原理〕。皂化反應。在堿性條件下，油脂水解徹底，發生皂化反應，生成甘油和高級脂肪酸鹽〔肥皂的有效成分〕。肥皂和合成洗滌劑〔1〕肥皂的生產流程：動物脂肪或植物油+NaOH溶液高級脂肪酸鹽、甘油和水、鹽析〔上層：高級脂肪酸鈉；下層：甘油、水的混合液〕高級脂肪酸鈉。〔2〕肥皂與合成洗滌劑的比較。高中化學物聶肥4合成洗滌劑主要成分高級脂肪酸鈉烷基苯碳騷鈉或烷基遙醵鈉結構先子中舍有能溶于水的親水基和不溶于水、但親油的憎水基.?分子中有能溶于水的親文基和不溶于水的憎水基生產所需的主要原斜油脂?石油產品去污原理在洗滌過程中，污垢中的油脂跟肥皂接觸后,?高莪脂肪酸鈉分子的正基就插入油污內，而易溶于水的我基部分則在油污種面【插皂水中，這樣油污被包圍起來。再經摩麋、振動，有的氽子便分散成小的油污，思后脫蘊被洗的纖維織品而分散到水中形成乳池筱，從而達到洗海的目的同肥皂去油原理相似性能比較肥皂不適合在硬水中使用，而合成洗滌劑的使用不受水質限制舍成洗海劑去污能力更強，并且適舍洗衣機使用合成洗滌劑的原料價廉.易得合成洗滌劑的大重使用會造成永儺污染「水周變壞三、蛋白質存在：蛋白質廣泛存在于生物體內，是組成細胞的基礎物質。動物的肌肉、皮膚、發、毛、蹄、角等的主要成分都是蛋白質。植物的種子、莖中含有豐富的蛋白質。酶、激素、細菌、抵抗疾病的抗體等，都含有蛋白質。組成元素：C、H、0、N、S等。蛋白質是由不同的氨基酸通過發生縮聚反應而成的天然高分子化合物。蛋白質的性質性質一內容①溶解性有些蛋白所能溶于水，如鴻蛋白；有些蛋白質推溶于水，如髭、毛等口②水解在酸、喊或嗨的作用下*.最多水解生成多種0-氨甚酸口怠|鹽析濃的無機輕金匡鹽招被可以峰低蛋白應的溶解度，?使蛋曰質褫緊而從溶液中析出，夜種作用叫敏鹽析。④變性魏、紫外線、X射線、強酸、強麻重金屬鹽、某些有機物如甲醛、酒精、等都能使蛋白眉變性，產生凝聚現象。,⑤麻色反應一般地i蛋白質和濃硝酸作用顯黃色.因此顏色反應通常可用于鑒別蛋白麻-哲灼燒'蛋白質灼燒時有燒焦羽毛的氣味，可用于蛋白質的鑒別。說明：a.蛋白質的鹽析是物理變化。b.蛋白質發生鹽析后，性質不改變，析出的蛋白質加水后又可重新溶解。因此，鹽析是可逆的。c.利用蛋白質的鹽析，可分離、提純蛋白質。高中化學變性。在熱、酸、堿、重金屬鹽、紫外線、有機溶劑的作用下，蛋白質的性質發生改變而凝結。說明：蛋白質的變性是化學變化。蛋白質變性后，不僅喪失了原有的可溶性，同時也失去了生理活性。因此，蛋白質的變性是不可逆的，經變性析出的蛋白質，加水后不能再重新溶解。顏色反應。含苯環的蛋白質與濃HNO3作用后，呈黃色。⑤灼燒蛋白質時，有燒焦羽毛的味。利用此性質，可用來鑒別