浙江省高考化學一輪復習導航 第8單元第36講 生命活動的基礎物質課件 新課標.ppt

第36講生命活動的基礎物質 一 糖類的性質糖類是指多羥基醛或多羥基酮以及能水解生成它們的物質 是由碳 氫 氧三種元素組成的 1 分類 1 單糖 一般是指多羥基醛或多羥基酮 不能進一步水解 按照分子中所含碳原子數(shù)多少 單糖分為丙糖 丁糖 戊糖 如核糖 脫氧核糖 和己糖 如葡萄糖 半乳糖 果糖 等 按照與羰基連接的原子團情況不同 單糖分為醛糖和酮糖 最簡單的醛糖是甘油醛 2 低聚糖由不到20個單糖縮合形成的糖類化合物 3 多糖 如淀粉和纖維素 2 單糖 葡萄糖 果糖 1 分子結構葡萄糖和果糖的分子式為c6h12o6 葡萄糖屬于己醛糖 其結構簡式可表示為ch2oh choh 4 cho 果糖屬于己酮糖 其結構簡式可表示為ch2oh choh 3 co ch2oh 兩者互為同分異構體 2 葡萄糖的化學性質 燃燒 c6h12o6 6o26co2 6h2o 葡萄糖與乙酸完全酯化的化學方程式為 點燃 葡萄糖發(fā)生銀鏡反應的化學方程式為hoch2 choh 4cho 2ag nh3 22oh hoch2 choh 4coonh4 2ag h2o 3nh3 水浴加熱 與氫氣的還原反應的化學方程式為hoch2 choh 4cho h2hoch2 choh 4ch2oh3 二糖 1 形成 由兩個單糖分子之間脫去一分子水形成 2 組成 常見的二糖有蔗糖 麥芽糖 乳糖 纖維二糖 互為同分異構體 分子式為c12h22o11 3 性質 銀鏡反應 能發(fā)生銀鏡反應的常見二糖有麥芽糖 乳糖 纖維二糖 水解反應蔗糖在硫酸催化下會水解生成葡萄糖和果糖 化學方程式為麥芽糖 纖維二糖水解后都只得到葡萄糖 乳糖水解后則得到半乳糖和葡萄糖 麥芽糖 纖維二糖性質存在明顯不同 麥芽糖有甜味且能被人體水解 而纖維二糖無甜味且不能被人體水解 4 多糖 1 組成 淀粉和纖維素組成都可以用 c6h10o5 n表示 淀粉分子中含有幾百到幾千個葡萄糖單元 纖維素分子所含的葡萄糖單元更多 2 性質 水解反應在無機酸和酶的催化下 淀粉和纖維素可以發(fā)生水解反應 淀粉在淀粉酶催化下水解生成麥芽糖 大酸催化下水解則生成葡萄糖 寫出纖維素完全水解的化學方程式 纖維素的硝化纖維素在一定條件下可與濃硝酸發(fā)生酯化反應得到纖維素硝酸酯 俗稱硝化纖維 化學方程式為 含氮量高的硝化纖維俗稱火棉 它是一種烈性炸藥 纖維素乙酸酯 常用于生產電影膠片片基 短的粘膠纖維稱為人造棉 長的粘膠纖維稱為人造絲 二 油脂的組成與結構人類攝入的營養(yǎng)物質中 油脂的熱能最高 1 油脂的組成油脂是由高級脂肪酸和甘油生成的酯 屬于酯類化合物 常溫下呈液態(tài)的稱為油 呈固態(tài)的稱為脂肪 2 油脂的結構油脂的結構可表示為 3 分類單甘油酯 r1 r2 r3相同 混甘油酯 r1 r2 r3不同 天然油脂是以混甘油酯為主要成分的混合物 4 油和脂肪 1 油 常溫下呈液態(tài)的油脂叫油 油水解得到的主要是不飽和脂肪酸 烴基中不飽和鍵較多 2 脂肪 常溫下呈固態(tài)的油脂叫脂肪 脂肪水解得到的主要是飽和脂肪酸 烴基為飽和烴基 5 油脂的性質硬脂酸甘油脂在脂肪酶催化條件下水解方程式為 在堿性條件下油脂與堿作用生成高級脂肪酸鹽和甘油的反應稱為皂化反應 產物高級脂肪酸鹽可用于制造肥皂 含有不飽和鍵的油脂可以通過催化加氫的方法轉變?yōu)轱柡透呒壷舅岣视王?我們把此過程稱為 油脂的氫化 或 油脂的硬化 得到的產物稱為 氫化油 或 硬化油 可以用來制肥皂 也可以用來生產人造奶油 三 氨基酸1 物理性質固態(tài)氨基酸主要以內鹽形式存在 熔點較高 不易揮發(fā) 難溶于有機溶劑 常見的氨基酸均為無色結晶 2 化學性質兩性 氨基酸既能與強酸反應生成鹽 又能與強堿反應生成鹽 可用化學方程式表示為 當溶液中的氨基酸主要以兩性離子的形式存在時 它在水中的溶解度最小 所以可以通過控制溶液的ph分離氨基酸 四 蛋白質1 結構由氨基酸通過肽鍵等相互連接而形成的一類具有特定結構和一定生物學功能的生物大分子 蛋白質和多肽都是由氨基酸構成的有機化合物 它們之間沒有嚴格的界限 2 性質 1 溶解性 許多蛋白質在水中有一定的溶解性 溶于水形成膠體 2 兩性 蛋白質中往往有氨基酸殘基 所以有兩性 3 鹽析 向蛋白質溶液中加入濃的無機鹽溶液 能夠破壞蛋白質溶解形成的膠體結構而降低蛋白質的溶解性 使蛋白質轉變?yōu)槌恋砦龀?鹽析作用析出的蛋白質 仍然具有原來的活性 加水后仍能溶解 4 變性 蛋白質遇到重金屬鹽 強酸 強堿 甲醛 酒精等物質時會產生沉淀 且加水不能重新溶解 蛋白質失去原來的活性 其他條件有紫外線 x射線或加熱 5 顏色反應 主要用于檢驗蛋白質的存在 含苯環(huán)的蛋白質遇濃硝酸顯黃色 3 存在和作用 1 存在 蛋白質是細胞和組織結構的重要組成部分 存在于一切生物體中 2 作用 蛋白質負責輸送氧氣 激素或酶在新陳代謝中起調節(jié)或催化作用 抗體能預防疾病的發(fā)生 核蛋白與遺傳相關 4 蛋白質的空間結構 1 分類 按照蛋白質中多肽鏈本身及其之間的空間結構問題 將蛋白質的結構層次分為四層 2 四級結構 一級結構 氨基酸殘基在蛋白質肽鏈中的排列順序 其決定了蛋白質的生物活性 二級結構 蛋白質分子中的肽鏈按一定的規(guī)律卷曲或折疊形成的特定的空間結構 三級結構 在二級結構的基礎上 肽鏈按照一定的空間結構進一步形成的更復雜的結構 四級結構 具有三級結構的多肽鏈按一定的空間排列方式結合在一起形成的聚集體結構 五 酶和核酸1 絕大多數(shù)的酶是蛋白質 具有催化作用 其催化反應具有條件溫和 效率高 高度專一等特點 2 核酸包括核糖核酸和脫氧核糖核酸兩大類 它們對遺傳信息的儲存 蛋白質的生命合成起著決定作用 生物體內 核酸主要以與蛋白質結合成核蛋白的形式存在于細胞中 核蛋白水解后能得到核酸 它是核蛋白中的非蛋白部分 進一步水解 得到由堿基 戊糖及磷酸組成的核苷酸 3 dna是遺傳信息的儲存和攜帶者 雙螺旋結構決定了生物合成蛋白質的特定結構 rna主要存在于細胞質中 以dna為模板形成 考點一糖類的結構與性質 例1下列各組二糖中 互為同分異構體且水解產物相同的是 a 蔗糖和麥芽糖b 蔗糖和乳糖c 麥芽糖和纖維二糖d 乳糖和纖維二糖 c 解析 蔗糖 麥芽糖 乳糖 纖維二糖的分子式都是c12h22o11 所以任意兩者之間均滿足同分異構體的要求 但是只有麥芽糖和纖維二糖水解產物完全相同 都是葡萄糖 方法技巧點撥 教材上出現(xiàn)的二糖種類很多 而且絕大部分是同分異構體的關系 很容易混淆 因此 平時的學習中應注意對課本上出現(xiàn)的常見糖類物質的分子式和水解產物進行比較記憶 把握共性 突出差異 考點二糖類水解產物的檢驗及水解程度的判斷 例2根據(jù)下列變化關系 請?zhí)羁?1 a物質的名稱是 b溶液為 作用為 葡萄糖 naoh溶液 中和稀h2so4 2 寫出 兩步反應的化學方程式 在 號中標明反應類型 氧化反應 酯化反應或取代反應 解析 淀粉在稀硫酸作用下水解生成葡萄糖 a 加堿 b 中和酸提供堿性環(huán)境 生成磚紅色沉淀 說明c為新制氫氧化銅溶液 葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇 乙酸催化氧化得乙醛 乙醛氧化得乙酸 乙酸和乙醇酯化得乙酸乙酯 方法技巧點撥 水解在酸做催化劑的條件下進行的 檢驗水解產物之前 一定要加堿中和所用的酸 并將溶液調至堿性 考點三油脂結構與性質 例3下列關于油脂的敘述不正確的是 a 油脂都可以發(fā)生水解反應b 油脂沒有固定的熔 沸點c 油脂是高級脂肪酸甘油酯d 油脂都不能使溴水褪色 d 解析 從油脂的定義 結構特點來分析 油脂是高級脂肪酸甘油酯 所以a c正確 油脂為混合物 沒有固定的熔 沸點 所以b也正確 油酸甘油酯與溴加成為使溴水褪色 所以d不正確 方法技巧點撥 關于油脂是混合物的問題 很多學生存在思維誤區(qū) 認為油脂是油和脂肪的混合 天然的油脂都是混甘油酯 實際是因為天然油脂不可能只含一種分子 所以是混合物 纖維素 淀粉 蛋白質也一樣是混合物 考點四氨基酸的組成和結構 例4某種豆類植物所含的天然蛋白質在酶的作用下發(fā)生水解 可得到甲 乙兩種氨基酸 已知甲的結構簡式為 乙的分子式為c4h7o4n 1 由甲形成的三肽中氨基 羧基的數(shù)目依次為 2 若乙不能發(fā)生銀鏡反應 其分子中沒有甲基 則乙的結構簡式為 3 乙分子中的 nh2和 cooh發(fā)生分子內縮合反應脫去一分子水 所形成的含四元環(huán)結構的化合物的結構簡式為 解析 由 nh2和 cooh脫去一分子水而形成 conh 的結構為肽 三肽是由四個氨基酸分子間脫去三分子水而形成的 形成三肽中還有一個氨基 一個羧基 含有 cho的物質可發(fā)生銀鏡反應 由題意 乙中不含 cho 且乙為氨基酸 其中含 nh2和 cooh 經(jīng)試驗組合可知乙中應含兩個 cooh和1個 nh2 分子內脫水可形成環(huán)狀化合物 由于形成的是四元環(huán) 只要氨基與羧基之間脫水就可以了 答案 1 1個1個 方法技巧點撥 氨基酸分子之間通過 nh2和 cooh脫去一分子水生成肽鍵 例如2分子甘氨酸脫水的化學方程式為2h2n ch2 cooh h2n ch2 conh ch2 cooh h2o 生成物稱為二肽 考點五蛋白質的性質 例5美國科學家馬丁 查非 martinchalfie 美國華裔化學家錢永健 rogertsien 以及日本科學家下村修 osamushimomura 因發(fā)現(xiàn)和研究綠色熒光蛋白 greenfluorescentprotein gfp 而獲2008年度諾貝爾化學獎 gfp在紫外線照射下會發(fā)出鮮艷綠光 下列有關說法正確的是 a 重金屬離子能使gfp變性b 天然蛋白質屬于純凈物c gfp發(fā)出熒光是蛋白質的顏色反應d 蛋白質通常用新制氫氧化銅檢驗 a 解析 蛋白質是高分子化合物 n值不同 所以是混合物 由題可知研究綠色熒光蛋白 c不正確 新制cu oh 2是檢驗醛的存在 方法技巧點撥 蛋白質的性質主要掌握鹽析與變性的區(qū)別 顏色反應等 1 書法離不開文房四寶 筆 墨 紙 硯 做筆用的狼毫 研墨用的墨條 宣紙 即白紙 和做硯臺用的硯石的主要成分依次是 a 多糖 石墨 蛋白質 無機鹽b 塑料 石墨 多糖 無機鹽c 蛋白質 石墨 多糖 無機鹽d 蛋白質 煤炭 多糖 有機機玻璃 c 解析 狼毫是狼的毛發(fā) 屬于蛋白質 墨條是石墨 紙主要成分是纖維素 屬于多糖 硯石是石頭 無機鹽類 2 2011 濱州三模 下列有關生活中化學敘述正確的是 a 雙氧水可在醫(yī)療上做消毒殺菌劑b 提倡使用乙醇汽油主要是為了提高汽油的燃燒效率c 纖維素和蛋白質水解的最終產物均為葡萄糖d 變質的油脂具有難聞的特殊氣味 是由于油脂發(fā)生了水解反應 a 解析 本題考查化學與stse知識 提倡乙醇汽油的目的是提高汽油的抗震性和降低汽車尾氣的排放 b不正確 纖維素的最終產物是葡萄糖 蛋白質的水解產物是氨基酸 c項不正確 變質油脂因為發(fā)生氧化反應產生特殊氣味 d項錯誤 3 2011 儀征一模 結構簡式如圖所示的物質是藥物多巴的主要成分 下列對該物質的描述不正確的是 c a 分別與氫氧化鈉和鹽酸反應 均生成鹽b 能發(fā)生加成 取代 縮聚 酯化等反應c 1mol該物質最多能和3molnahco3反應d 該物質形成的蛋白質遇硝酸變黃色 解析 該物質中含有氨基 羧基 所以能與氫氧化鈉和鹽酸反應 生成鹽 a正確 有苯環(huán)能發(fā)生加成 取代發(fā)應 有氨基酸的結構 能發(fā)生縮聚 酯化反應 b正確 酚羥基不能與nahco3溶液反應 1mol羧基能與1molnahco3溶液反應 c錯誤 該物質形成的蛋白質遇硝酸變黃色 d正確 4 下列關于蛋白質的說法不正確的是 a 蛋白質是多種a 氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物b 通常用酒精消毒 其原理是酒精使細菌中的蛋白質變性而失去生理活性c 誤食硫酸鋇不會使人中毒d 鑒別織物成分是蠶絲還是 人造絲 可采用灼燒聞氣味的方法 a 解析 氨基酸生成蛋白質發(fā)生的是縮去水分子的縮聚反應而不是加聚反應 故a項錯誤 無論何種形式的消毒 其原理都是使細菌中的蛋白質變性而失去生理活性 死亡 故b項正確 硫酸鋇雖然是重金屬鹽 但是在人體內不會溶解產生ba2 所以不會使人中毒 人造絲 的成分是纖維素 灼燒沒有燒焦羽毛氣味 故d正確 5 由下列結構片段組成的蛋白質在胃液中水解 不可能產生的氨基酸是 d 解析 蛋白質水解肽鍵斷裂 生成對應的 nh2和 cooh 則該片段水解斷鍵位置如圖 生成氨基酸分別為 6 2011 浙江 褪黑素是一種內源性生物鐘調節(jié)劑 在人體內由食物中的色氨酸轉化得到 下列說法不正確的是 a 色氨酸分子中存在氨基和羧基 可形成內鹽 具有較高的熔點b 在色氨酸水溶液中 可通過調節(jié)溶液的ph使其形成晶體析出c 在一定條件下 色氨酸可發(fā)