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人教版高中化學(xué)選擇性必修三第四章復(fù)習(xí)要點(diǎn)糖類一、糖類的組成和分類(一)來源和用途1、來源:綠色植物光合作用的產(chǎn)物。6CO2+6H2OC6H12O6(葡萄糖)+6O22、用途:供能:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2804kJ/mol(二)組成結(jié)構(gòu)1、組成元素:C、H、O2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):多個羥基、醛基、羰基。碳水化合物:糖類大多數(shù)符合通式Cn(H2O)m。注:(1)符合通式Cn(H2O)m的物質(zhì)不一定都是糖類,如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)等;有些糖的組成并不符合Cn(H2O)m,如脫氧核糖(C5H10O4)(2)①有甜味的物質(zhì)不一定是糖,如甘油、木糖醇等;②沒有甜味的物質(zhì)也可能是糖,如淀粉、纖維素等。因此,糖類物質(zhì)不等于碳水化合物,也不等于甜味物質(zhì)。(三)定義:多羥基醛、多羥基酮和他們的脫水縮合物(四)分類:1、根據(jù)能否水解以及水解后的的產(chǎn)物劃分(1)單糖:不能水解的糖。例:葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖(2)寡糖或低聚糖:1mol糖水解后能產(chǎn)生2-10mol單糖。例:二糖包括:麥芽糖、蔗糖、乳糖(3)多糖:1mol糖水解后能產(chǎn)生10mol以上單糖。例:淀粉、纖維素、糖原2、根據(jù)能否發(fā)生銀鏡反應(yīng)劃分(1)還原性糖:能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的糖,如葡萄糖、果糖、麥芽糖(2)非還原性糖:不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的糖,如蔗糖、淀粉、纖維素二、單糖(一)葡萄糖1、存在:葡萄糖是自然界中分布最廣的單糖,因最初是從葡萄汁中分離得到而得名。葡萄糖存在于水果、蜂蜜,以及植物的種子、葉、根、花中。動物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。2、物理性質(zhì):易溶于水的無色晶體,熔點(diǎn)為146℃,有甜味,但甜度不如蔗糖。3、組成和結(jié)構(gòu):分子式:;C6H12O6結(jié)構(gòu)簡式:CH2OH-(CHOH)4-CHO多羥基醛(5個羥基、1個醛基)4、化學(xué)性質(zhì):還原性糖(1)醛基:①與銀氨溶液反應(yīng),有銀鏡產(chǎn)生;和新制Cu(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀②與H2加成(2)多個羥基:①與新制的Cu(OH)2反應(yīng):生成絳藍(lán)色溶液(可用于檢驗多個羥基)②酯化反應(yīng)③與活潑金屬反應(yīng)(3)氧化反應(yīng):①人體內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)→熱量→能量:C6H12O6+6O26CO2+6H2O;②被酸性高錳酸鉀氧化葡萄糖(4)分解反應(yīng):C6H12O62C2H5OH+2CO2↑5、用途:制鏡業(yè)、糖果制造業(yè);低血糖患者可利用靜脈注射葡萄糖溶液的方式來迅速補(bǔ)充營養(yǎng)(二)果糖:1、存在和應(yīng)用:果糖在水果和蜂蜜中含量較高,它比蔗糖的甜度高,廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)藥的生產(chǎn)中。2、物理性質(zhì):純凈的果糖為無色晶體,易溶于水,吸濕性強(qiáng)。3、組成和結(jié)構(gòu):分子式:C6H12O6結(jié)構(gòu)簡式:CH2OH-(CHOH)3-C-CH2OH多羥基酮(5個羥基,1個羰基),屬于酮糖,與葡萄糖互為同分異構(gòu)體4、化學(xué)性質(zhì)——還原性糖(堿性條件下,會部分轉(zhuǎn)化為葡萄糖;羰基受多個羥基的影響,有很強(qiáng)的還原性)(1)氧化反應(yīng):與銀氨溶液、新制Cu(OH)2反應(yīng)(2)加成反應(yīng):(3)酯化反應(yīng)(4)與活潑金屬反應(yīng)(三)核糖與脫氧核糖1、組成:分別是生物體的遺傳物質(zhì)。核糖核酸(RNA)與脫氧核糖核酸(DNA)的重要組成部分。它們都是含有5個碳原子的單糖——戊糖。2、結(jié)構(gòu):三、二糖(一)蔗糖1、存在:蔗糖是最常用的甜味劑,也是在自然界中分布最廣的一種二糖,存在于大多數(shù)植物體中,在甘蔗和甜菜中含量最豐富。白糖、冰糖、紅糖等常見食糖的主要成分就是蔗糖2、物理性質(zhì):蔗糖為無色晶體,熔點(diǎn)186℃,易溶于水。3、組成和結(jié)構(gòu):分子式:C12H22O11由一分子葡萄糖和一分子果糖脫水形成,無醛基——非還原性糖4、化學(xué)性質(zhì):非還原性糖(1)水解反應(yīng):在酸或酶的作用下,蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖。C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖蔗糖水解液中和液產(chǎn)生紅色沉淀↓注:稀硫酸做催化劑;NaOH中和硫酸使溶液呈堿性(2)脫水反應(yīng):C12H22O1112C+11H2O(二)麥芽糖1、存在:麥芽糖主要存在于發(fā)芽的谷粒和麥芽中,是淀粉水解過程中的一種中間產(chǎn)物。使用含淀粉酶的麥芽作用于淀粉可制得飴糖,其主要成分為麥芽糖。麥芽糖有甜味,但甜度不及蔗糖。2、物理性質(zhì):白色晶體,易溶于水,有甜味3、組成和結(jié)構(gòu):分子式:C12H22O11由兩分子葡萄糖脫水形成,有醛基——還原性糖4、化學(xué)性質(zhì):還原性糖(1)水解反應(yīng):在酸或酶催化下,麥芽糖發(fā)生水解反應(yīng)生成葡萄糖C12H22O11+H2O2C6H12O6麥芽糖葡萄糖(2)與銀氨溶液、新制Cu(OH)2反應(yīng)注:蔗糖和麥芽糖互為同分異構(gòu)體(三)乳糖乳糖也是一種常見的二糖,主要存在于哺乳動物的乳汁中,可用于嬰兒食品、糖果、藥物等的生產(chǎn)。乳糖經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸是酸奶酸味的主要來源。部分人群由于腸道內(nèi)缺乏乳糖酶導(dǎo)致乳糖消化吸收障礙,飲用牛奶后容易出現(xiàn)腹脹、腹瀉等乳糖不耐受的癥狀四、多糖(一)淀粉:1、組成與結(jié)構(gòu):(C6H10O5)n或[C6H7O2(OH)3]n由多個葡萄糖分子脫水而成,屬于天然有機(jī)高分子化合物,相對分子質(zhì)量較大,從幾萬到幾十萬。一個淀粉分子中含有數(shù)百到數(shù)千個葡萄糖單元2、物理性質(zhì):白色粉末狀物質(zhì),沒有甜味,不溶于冷水。在熱水中,淀粉會部分溶解,形成膠狀的淀粉糊。3、化學(xué)性質(zhì)——非還原性糖(1)遇到I2變藍(lán),用于檢驗淀粉或I2(2)酯化反應(yīng):(3)水解反應(yīng):在酸或酶的作用下水解,生成一系列產(chǎn)物,最終生成葡萄糖(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6淀粉葡萄糖注:在檢驗水解產(chǎn)物葡萄糖時,不論是用銀氨溶液還是用新制Cu(OH)2,都必須先加堿中和酸,否則在酸性條件下檢驗葡萄糖會失效4、用途:淀粉是食物的一種重要成分,也是重要的工業(yè)原料以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等為原料,經(jīng)發(fā)酵可以得到多種產(chǎn)品,如燃料乙醇、白酒、食醋、味精,以及氨基酸、抗生素等藥物。淀粉經(jīng)酯化后可用于生產(chǎn)食品添加劑、表面活性劑和可降解塑料等。(二)纖維素:1、存在:纖維素是自然界中分布最廣泛的一種多糖,參與構(gòu)成植物的細(xì)胞壁,起著保護(hù)和支持的作用2、物理性質(zhì):纖維素是白色纖維狀物質(zhì),沒有甜味,不溶于水,也不溶于一般的有機(jī)溶劑。3、組成與結(jié)構(gòu):(C6H10O5)n或[C6H7O2(OH)3]n由多個葡萄糖分子脫水而成,屬于天然有機(jī)高分子化合物,含有數(shù)千個葡萄糖單元,相對分子質(zhì)量約為幾十萬至百萬4、化學(xué)性質(zhì)——非還原性糖(1)水解反應(yīng):在酸或酶的作用下水解,生成一系列產(chǎn)物,最終生成葡萄糖(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6纖維素葡萄糖(2)酯化反應(yīng):Ⅰ、纖維素+濃硝酸→纖維素硝酸酯(俗稱硝化纖維),含氮最高的硝化纖維俗稱火棉,它是一種烈性炸藥Ⅱ、纖維素+醋酸→纖維素乙酸酯(俗稱醋酸纖維),它常用于生產(chǎn)電影膠片片基5、用途:纖維素的用途十分廣泛。(1)棉和麻的纖維大量用于紡織工業(yè)。(2)一些富含纖維素的物質(zhì),如木材、秸稈等是造紙的原料。(3)纖維素還可以用來制造纖維素硝酸酯、纖維素乙酸酯和黏膠纖維等。①纖維素硝酸酯又稱硝酸纖維,極易燃燒,可用于生產(chǎn)火藥、塑料和涂料等。②纖維素乙酸酯又稱醋酸纖維,不易燃燒,是一種紡織工業(yè)原料,可用于生產(chǎn)塑料、過濾膜、膠片等。③黏膠纖維是用木材、秸稈等富含纖維素的物質(zhì)經(jīng)化學(xué)處理后,通過紡絲而制成的再生纖維。黏膠纖維中的長纖維一般稱為人造絲,短纖維稱為人造棉,都可用于紡織工業(yè)。第二節(jié)蛋白質(zhì)一、氨基酸(一)定義:羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代得到的化合物。(二)結(jié)構(gòu)特征:-NH2、-COOH,屬于取代羧酸(三)α-氨基酸:組成蛋白質(zhì)的氨基酸主要是α-氨基酸,氨基連接在與羧基相鄰的α位的碳原子上。結(jié)構(gòu)簡式:注:1、a-氨基酸除甘氨酸外,一般均含有連接4個不同原子或原子團(tuán)的手性碳原子,具有對映異構(gòu)體。2、分子式相同的氨基酸與硝基化合物互為同分異構(gòu)體。例:與CH3CH2NO2(四)常見氨基酸H2N-CH2-COOH氨基乙酸(甘氨酸)2-氨基丙酸(丙氨酸)2-氨基戊二酸(谷氨酸)2-氨基-3-苯基丙酸(苯丙氨酸)半胱氨酸(2-氨基-3-巰基丙酸)注:自然界中存在的氨基酸有幾百種,但組成生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的氨基酸一般只有20種。其中有8種氨基酸在人體內(nèi)不能合成,必須通過食物供給,這些氨基酸稱為必需氨基酸。(五)物理性質(zhì):天然氨基酸均為無色晶體,熔點(diǎn)較高,多在200~300℃熔化時分解。一般能溶于水,而難溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。(六)化學(xué)性質(zhì):-NH2(堿性)、-COOH(酸性)1、兩性:與酸反應(yīng):H2N-CH-COOH+HCl→與堿反應(yīng):H2N-CH-COOH+NaOH→H2N-CH-COONa+H2O注:常見的既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì):(1)金屬:Al(2)兩性化合物:Al2O3、Al(OH)3(3)弱酸的銨鹽:(NH4)2CO3、CH3COONH4(4)多元弱酸的酸式鹽:NaHCO3、NH4HCO3(5)氨基酸和蛋白質(zhì)2、成肽反應(yīng):兩個氨基酸分子(可以相同,也可以不同)在一定條件下,通過氨基與羧基間縮合脫去水,形成含有肽鍵的化合物,發(fā)生成肽反應(yīng)。即:-NH2+-COOH+H2O反應(yīng)方式:酸脫羥基,氨脫氫例如:由兩個氨基酸分子縮合后形成的含有肽鍵的化合物稱為二肽。二肽還可以繼續(xù)與其他氨基酸分子縮合生成三肽、四肽、五肽,以至生成長鏈的多肽。多肽常呈鏈狀,因此也叫肽鏈。肽鏈能盤曲、折疊,還可以相互結(jié)合,形成蛋白質(zhì)。一般把相對分子質(zhì)量在10000以上,并具有一定空間結(jié)構(gòu)的多肽稱為蛋白質(zhì)。注:(1)二肽是由2個氨基酸分子形成的,n個氨基酸分子脫去(n-1)個水分子,形成n肽,含有(n-1)個肽鍵。(2)無論肽鏈有多長,在鏈的兩端,一端有自由的氨基(—NH2);另一端有自由的羧基(—COOH),因此,多肽也具有“兩性”。3、具有-COOH的性質(zhì):酸的通性、酯化反應(yīng)二、蛋白質(zhì)(一)相對分子質(zhì)量:蛋白質(zhì)是以多種氨基酸通過肽鍵等相互連接形成的一類生物大分子。是一種天然有機(jī)高分子化合物,蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的變化范圍很大,從數(shù)萬一直到數(shù)千萬不等,通常所說的蛋白質(zhì)是混合物(二)組成元素:C、H、O、N、S等,有的含有P、Fe、Cu、Zn等。(三)結(jié)構(gòu)特征:蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不僅取決于多肽鏈的氨基酸種類、數(shù)目及排列順序,還與其特定的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。(四)化學(xué)性質(zhì)1、兩性:有-NH2和–COOH,可與酸或堿反應(yīng)2、水解反應(yīng):蛋白質(zhì)水解多肽氨基酸天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是多種а-氨基酸注:水解的實質(zhì)是:斷開,C上-OH,N上H3、鹽析:少量的某些可溶性鹽(如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等)能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解。但當(dāng)這些鹽在蛋白質(zhì)溶液中達(dá)到一定濃度時,反而使蛋白質(zhì)的溶解度降低而使其從溶液中析出,這種作用稱為鹽析。蛋白質(zhì)溶解度降低→析出,即蛋白質(zhì)白色沉淀說明:(1)鹽析是物理變化,可逆,不影響蛋白質(zhì)的活性(2)鹽的選擇:①輕金屬的鹽溶液:NaCl、Na2SO4、(NH4)2SO4②濃溶液(或飽和溶液),用量要大。因為少量的鹽能促進(jìn)蛋白質(zhì)溶解(3)適用范圍:易溶于水的蛋白質(zhì),不溶性蛋白質(zhì)沒有鹽析的性質(zhì)(4)用途:多次鹽析和溶解,可分離提純蛋白質(zhì)4、變性:(1)定義:在某些物理或化學(xué)因素的影響下,蛋白質(zhì)的性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性。(2)因素:物理:加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線、超聲波、放射線化學(xué):強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、重金屬鹽(Cu2+、Pb2+、Hg2+)、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛(福爾馬林)、苯甲酸、醋酸鉛、尿素等(3)為不可逆過程,變性使蛋白質(zhì)喪失了原有的可溶性和生理活性(4)用途:①食物加熱后,其中的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性,有利于人體消化吸收;②乙醇、苯酚和碘等作為消毒防腐藥可以使微生物的蛋白質(zhì)變性,導(dǎo)致其死亡,達(dá)到消毒的目的;③紫外線可用于殺菌消毒。④有時也要注意防止蛋白質(zhì)變性。例如,疫苗等生物制劑需要在低溫下保存;攀登高山時為防止強(qiáng)紫外線引起皮膚和眼睛的蛋白質(zhì)變性灼傷,需要防曬護(hù)目。5、顯色反應(yīng):部分蛋白質(zhì)(含苯環(huán)的蛋白質(zhì))白色沉淀黃色沉淀舉例:皮膚、指甲不慎沾上濃硝酸會出現(xiàn)黃色就是由此造成的。說明:(1)天然蛋白質(zhì)都含苯環(huán)(2)用途:分析檢測蛋白質(zhì)6、灼燒反應(yīng):蛋白質(zhì)燒焦羽毛的氣味;用于鑒別人造羊毛或人造棉與純羊毛或真絲制品三、酶(一)定義:酶是一類由細(xì)胞產(chǎn)生的、對生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的有機(jī)化合物,其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)(二)酶的催化作用的特點(diǎn)1、具有高效的催化作用,一般是普通催化劑的107倍;2、催化反應(yīng)條件溫和,一般在接近體溫和中性的條件下進(jìn)行,此時酶的催化作活性最高。超過適宜的溫度時,酶將失去活性;3、具有高度的專一性。如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng),淀粉酶只對淀粉和糖原等多糖的水解起催化作用(三)用途蛋白酶用于醫(yī)藥、制革等工業(yè),淀粉酶用于食品、發(fā)酵、紡織等工業(yè),有的酶還可用于疾病的診斷第三節(jié)核酸一、核酸的組成(一)天然核酸的分類根據(jù)組成中所含戊糖的不同:分為:脫氧核糖核酸(DNA)——絕大多數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)核糖核酸(RNA)——少數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)(二)核酸的組成核酸是一種生物大分子,相對分子質(zhì)量可達(dá)上百萬。核酸在酶的作用下,可以發(fā)生水解反應(yīng),過程如下:因此,核酸可以看作磷酸、戊糖和堿基通過一定方式結(jié)合而成的生物大分子。其中的戊糖是核糖或脫氧核糖,它們均以環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在于核酸中,對應(yīng)的核酸分別是核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。堿基是具有堿性的雜環(huán)有機(jī)化合物,RNA中的堿基主要有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分別用字母A、G、C、U表示),DNA中的堿基主要有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。堿基與戊糖縮合形成核苷,核苷與磷酸縮合形成了組成核酸的基本單元—核苷酸,核苷酸縮合聚合可以得到核酸:
二、核酸的結(jié)構(gòu)(一)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、DNA分子由兩條多聚核苷酸鏈組成,兩條鏈平行盤繞,形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。2、每條鏈中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),堿基排列在內(nèi)側(cè)。3、兩條鏈上的堿基通過氫鍵作用,腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)配對,鳥嘌呤(G)與胞嘧啶(C)配對,結(jié)合成堿基對,遵循堿基互補(bǔ)配對原則。如下圖所示是堿基互補(bǔ)配對時形成氫鍵的示意圖,圖中的虛線表示氫鍵。(二)RNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)RNA也是以核苷酸為基本構(gòu)成單位,其中的戊糖和堿基與DNA中的不同,核糖替代了脫氧核糖,尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。RNA分子一般呈單鏈狀結(jié)構(gòu),比DNA分子小得多三、核酸的生物功能(一)基因的定義有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息,被稱為基因。(二)核酸的生物功能核酸是生物體遺傳信息的載體。DNA分子上有許多基因,決定了生物體的一系列性狀。RNA則主要負(fù)責(zé)傳遞、翻譯和表達(dá)DNA所攜帶的遺傳信息。(三)DNA分子的復(fù)制在細(xì)胞繁殖分裂過程中,會發(fā)生DNA分子的復(fù)制。DNA分子的復(fù)制過程如下:親代DNA分子的兩條鏈作為母鏈模板利用游離的核苷酸與母鏈互補(bǔ)的子鏈兩個與親代DNA完全相同的子代DNA分子遺傳信息被精確地傳遞給下一代,并通過控制蛋白質(zhì)的合成來影響生物體特定性狀的發(fā)生和發(fā)育。(四)我國在核酸研究中取得的成績1、1981年,我國科學(xué)家采用有機(jī)合成與酶促合成相結(jié)合的方法,人工合成了具有生物活性的核酸分子—酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。2、1999年,我國參與了人類基因組計劃,成為參與該項計劃的唯一發(fā)展中國家。3、2002年,我國科學(xué)家完成了水稻基因組圖譜的繪制第四章生物大分子一、糖類的組成和分類(一)來源和用途1、來源:綠色植物光合作用的產(chǎn)物。6CO2+6H2OC6H12O6(葡萄糖)+6O22、用途:供能:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2804kJ/mol(二)組成結(jié)構(gòu)1、組成元素:C、H、O2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):多個羥基、醛基、羰基。碳水化合物:糖類大多數(shù)符合通式Cn(H2O)m。注:(1)符合通式Cn(H2O)m的物質(zhì)不一定都是糖類,如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)等;有些糖的組成并不符合Cn(H2O)m,如脫氧核糖(分子式:C5H10O4)(2)①有甜味的物質(zhì)不一定是糖,如甘油、木糖醇等;②沒有甜味的物質(zhì)也可能是糖,如淀粉、纖維素等。因此,糖類物質(zhì)不等于碳水化合物,也不等于甜味物質(zhì)。(三)定義:多羥基醛、多羥基酮和他們的脫水縮合物(四)分類:1、根據(jù)能否水解以及水解后的的產(chǎn)物劃分(1)單糖:不能水解的糖。例:葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖(2)寡糖或低聚糖:1mol糖水解后能產(chǎn)生2-10mol單糖。例:二糖包括:麥芽糖、蔗糖、乳糖(3)多糖:1mol糖水解后能產(chǎn)生10mol以上單糖。例:淀粉、纖維素、糖原2、根據(jù)能否發(fā)生銀鏡反應(yīng)劃分(1)還原性糖:能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的糖,如葡萄糖、果糖、麥芽糖(2)非還原性糖:不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的糖,如蔗糖、淀粉、纖維素二、單糖(一)葡萄糖1、物理性質(zhì):易溶于水的無色晶體,熔點(diǎn)為146℃,有甜味,但甜度不如蔗糖。2、組成和結(jié)構(gòu):分子式:C6H12O6結(jié)構(gòu)簡式:CH2OH-(CHOH)4-CHO多羥基醛(5個羥基、1個醛基)3、化學(xué)性質(zhì):還原性糖(1)醛基:①與銀氨溶液反應(yīng),有銀鏡產(chǎn)生;和新制Cu(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀②與H2加成(2)多個羥基:①與新制的Cu(OH)2反應(yīng):生成絳藍(lán)色溶液(可用于檢驗多個羥基)②酯化反應(yīng)③與活潑金屬反應(yīng)(3)氧化反應(yīng):①人體內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)→熱量→能量:C6H12O6+6O26CO2+6H2O;②被酸性高錳酸鉀氧化葡萄糖(4)分解反應(yīng):C6H12O62C2H5OH+2CO2↑4、用途:制鏡業(yè)、糖果制造業(yè);低血糖患者可利用靜脈注射葡萄糖溶液的方式來迅速補(bǔ)充營養(yǎng)(二)果糖:1、物理性質(zhì):純凈的果糖為無色晶體,易溶于水,吸濕性強(qiáng)。2、組成和結(jié)構(gòu):分子式:C6H12O6結(jié)構(gòu)簡式:CH2OH-(CHOH)3-C-CH2OH多羥基酮(5個羥基,1個羰基),屬于酮糖,與葡萄糖互為同分異構(gòu)體4、化學(xué)性質(zhì)——還原性糖(堿性條件下,會部分轉(zhuǎn)化為葡萄糖;羰基受多個羥基的影響,有很強(qiáng)的還原性)(1)氧化反應(yīng):與銀氨溶液、新制Cu(OH)2反應(yīng)(2)加成反應(yīng):(3)酯化反應(yīng)(4)與活潑金屬反應(yīng)(三)核糖與脫氧核糖1、組成:分別是生物體的遺傳物質(zhì)。核糖核酸(RNA)與脫氧核糖核酸(DNA)的重要組成部分。它們都是含有5個碳原子的單糖——戊糖。2、結(jié)構(gòu):核糖:脫氧核糖:三、二糖(一)蔗糖1、存在:蔗糖是最常用的甜味劑,也是在自然界中分布最廣的一種二糖,存在于大多數(shù)植物體中,在甘蔗和甜菜中含量最豐富。白糖、冰糖、紅糖等常見食糖的主要成分就是蔗糖2、物理性質(zhì):蔗糖為無色晶體,熔點(diǎn)186℃,易溶于水。3、組成和結(jié)構(gòu):分子式:C12H22O11由一分子葡萄糖和一分子果糖脫水形成,無醛基——非還原性糖4、化學(xué)性質(zhì):非還原性糖(1)水解反應(yīng):在酸或酶的作用下,蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖。C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖蔗糖水解液中和液產(chǎn)生紅色沉淀注:稀硫酸做催化劑;NaOH中和硫酸使溶液呈堿性(2)脫水反應(yīng):C12H22O1112C+11H2O(二)麥芽糖1、物理性質(zhì):白色晶體,易溶于水,有甜味2、組成和結(jié)構(gòu):分子式:C12H22O11由兩分子葡萄糖脫水形成,有醛基——還原性糖4、化學(xué)性質(zhì):還原性糖(1)水解反應(yīng):在酸或酶催化下,麥芽糖發(fā)生水解反應(yīng)生成葡萄糖C12H22O11+H2O2C6H12O6麥芽糖葡萄糖(2)與銀氨溶液、新制Cu(OH)2反應(yīng)注:蔗糖和麥芽糖互為同分異構(gòu)體(三)乳糖乳糖也是一種常見的二糖,主要存在于哺乳動物的乳汁中,可用于嬰兒食品、糖果、藥物等的生產(chǎn)。乳糖經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸是酸奶酸味的主要來源。部分人群由于腸道內(nèi)缺乏乳糖酶導(dǎo)致乳糖消化吸收障礙,飲用牛奶后容易出現(xiàn)腹脹、腹瀉等乳糖不耐受的癥狀四、多糖(一)淀粉:1、組成與結(jié)構(gòu):分子式:(C6H10O5)n或[C6H7O2(OH)3]n由多個葡萄糖分子脫水而成,屬于天然有機(jī)高分子化合物,相對分子質(zhì)量較大,從幾萬到幾十萬。一個淀粉分子中含有數(shù)百到數(shù)千個葡萄糖單元2、物理性質(zhì):白色粉末狀物質(zhì),沒有甜味,不溶于冷水。在熱水中,淀粉會部分溶解,形成膠狀的淀粉糊。3、化學(xué)性質(zhì)——非還原性糖(1)遇到I2變藍(lán),用于檢驗淀粉或I2(2)酯化反應(yīng):(3)水解反應(yīng):在酸或酶的作用下水解,生成一系列產(chǎn)物,最終生成葡萄糖(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6淀粉葡萄糖注:在檢驗水解產(chǎn)物葡萄糖時,不論是用銀氨溶液還是用新制Cu(OH)2,都必須先加堿中和酸,否則在性條件下檢驗葡萄糖會失效(二)纖維素:1、存在:纖維素是自然界中分布最廣泛的一種多糖,參與構(gòu)成植物的細(xì)胞壁,起著保護(hù)和支持的作用2、物理性質(zhì):纖維素是白色纖維狀物質(zhì),沒有甜味,不溶于水,不溶于一般的有機(jī)溶劑。3、組成與結(jié)構(gòu):分子式:(C6H10O5)n或[C6H7O2(OH)3]n由多個葡萄糖分子脫水而成,屬于天然有機(jī)高分子化合物,含有數(shù)千個葡萄糖單元,相對分子質(zhì)量約為幾十萬至百萬4、化學(xué)性質(zhì)——非還原性糖(1)水解反應(yīng):在酸或酶的作用下水解,生成一系列產(chǎn)物,最終生成葡萄糖(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6纖維素葡萄糖(2)酯化反應(yīng):Ⅰ、纖維素+濃硝酸→纖維素硝酸酯(俗稱硝化纖維),含氮最高的硝化纖維俗稱火棉,它是一種烈性炸藥Ⅱ、纖維素+醋酸→纖維素乙酸酯(俗稱醋酸纖維),它常用于生產(chǎn)電影膠片片基五、氨基酸(一)定義:羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代得到的化合物。(二)官能團(tuán):-NH2、、-COOH(三)α-氨基酸:組成蛋白質(zhì)的氨基酸主要是α-氨基酸,氨基連接在與羧基相鄰的α位的碳原子上。結(jié)構(gòu)簡式:注:1、a-氨基酸除甘氨酸外,一般均含有連接4個不同原子或原子團(tuán)的手性碳原子,具有對映異構(gòu)體。2、分子式相同的氨基酸與硝基化合物互為同分異構(gòu)體。(四)常見氨基酸H2N-CH2-COOH氨基乙酸(甘氨酸)2-氨基丙酸(丙氨酸)2-氨基戊二酸(谷氨酸)半胱氨酸(2-氨基-3-巰基丙酸)2-氨基-3-苯基丙酸(苯丙氨酸)注:自然界中存在的氨基酸有幾百種,但組成生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的氨基酸一般只有20種。其中有8種氨基酸在人體內(nèi)不能合成,必須通過食物供給,這些氨基酸稱為必需氨基酸。(五)物理性質(zhì):天然氨基酸均為無色晶體,熔點(diǎn)較高,多在200~300℃熔化時分解。一般能溶于水,而難溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。(六)化學(xué)性質(zhì):-NH2(堿性)、-COOH(酸性)1、兩性:與酸反應(yīng):H2N-CH-COOH+HCl→與堿反應(yīng):H2N-CH-COOH+NaOH→H2N-CH-COONa+H2O注:常見的既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì):(1)金屬:Al(2)兩性化合物:Al2O3、Al(OH)3(3)弱酸的銨鹽:(NH4)2CO3、CH3COONH4(4)多元弱酸的酸式鹽:NaHCO3、NH4HCO3(5)氨基酸和蛋白質(zhì)2、成肽反應(yīng):兩個氨基酸分子(可以相同,也可以不同)在一定條件下,通過氨基與羧基間縮合脫去水,形成含有肽鍵的化合物,發(fā)生成肽反應(yīng)。即:-NH2+-COOH+H2O反應(yīng)方式:酸脫羥基,氨脫氫例如:由兩個氨基酸分子縮合后形成的含有肽鍵的化合物稱為二肽。二肽還可以繼續(xù)與其他氨基酸分子縮合生成三肽、四肽、五肽,以至生成長鏈的多肽。多肽常呈鏈狀,因此也叫肽鏈。肽鏈能盤曲、折疊,還可以相互結(jié)合,形成蛋白質(zhì)。一般把相對分子質(zhì)量在10000以上,并具有一定空間結(jié)構(gòu)的多肽稱為蛋白質(zhì)。注:(1)二肽是由2個氨基酸分子形成的,n個氨基酸分子脫去(n-1)個水分子,形成n肽,含有(n-1)個肽鍵。(2)無論肽鏈有多長,在鏈的兩端,一端有自由的氨基;另一端有自由的羧基,因此,多肽也具有“兩性”。3、具有-COOH的性質(zhì):酸的通性、酯化反應(yīng)六、蛋白質(zhì)(一)相對分子質(zhì)量:蛋白質(zhì)是以多種氨基酸通過肽鍵等相互連接形成的一類生物大分子。是一種天然有機(jī)高分子化合物,蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的變化范圍很大,從數(shù)萬一直到數(shù)千萬不等,通常所說的蛋白質(zhì)是混合物(二)組成元素:C、H、O、N、S等,有的含有P、Fe、Cu、Zn等。(三)化學(xué)性質(zhì)1、兩性:有-NH2和–COOH,可與酸或堿反應(yīng)2、水解反應(yīng):蛋白質(zhì)水解多肽氨基酸天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是多種а-氨基酸注:水解的實質(zhì)是:斷開,C上—OH,N上H3、鹽析:少量的某些可溶性鹽(如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等)能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解。但當(dāng)這些鹽在蛋白質(zhì)溶液中達(dá)到一定濃度時,反而使蛋白質(zhì)的溶解度降低而使其從溶液中析出,這種作用稱為鹽析。蛋白質(zhì)溶解度降低→析出,即蛋白質(zhì)白色沉淀說明:(1)鹽析是物理變化,可逆,不影響蛋白質(zhì)的活性(2)鹽的選擇:①輕金屬的鹽溶液:NaCl、Na2SO4、(NH4)2SO4②濃溶液(或飽和溶液),用量要大。因為少量的鹽能促進(jìn)蛋白質(zhì)溶解(3)適用范圍:易溶于水的蛋白質(zhì),不溶性蛋白質(zhì)沒有鹽析的性質(zhì)(4)用途:多次鹽析和溶解,可分離提純蛋白質(zhì)4、變性:(1)定義:在某些物理或化學(xué)因素的影響下,蛋白質(zhì)的性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性。(2)因素:物理:加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線、超聲波、放射線化學(xué):強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、重金屬鹽(Cu2+、Pb2+、Hg2+)、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛(福爾馬林)、苯甲酸、醋酸鉛、尿素等(3)為不可逆過程,變性使蛋白質(zhì)喪失了原有的可溶性和生理活性(4)用途:①食物加熱后,其中的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性,有利于人體消化吸收;②乙醇、苯酚和碘等作為消毒防腐藥可以使微生物的蛋白質(zhì)變性,導(dǎo)致其死亡,達(dá)到消毒的目的;③紫外線可用于殺菌消毒。④有時也要注意防止蛋白質(zhì)變性。例
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