資源簡介

(共45張PPT)
第四節 基本營養物質
第七章 有機化合物
基本營養物質
糖類
生活中常見的糖類
又叫做碳水化合物，由C、H、O三種元素組成，這一類化合物的化學組成大多符合Cn(H2O) m 的通式。
植物種子或塊莖
帶甜味的水果
甘蔗等
棉花等
淀粉[(C6H10O5)n]
葡萄糖[C6H12O6]
蔗糖[C12H22O11]
纖維素[(C6H10O5)n]
人體攝入的糖類物質主要是淀粉!
(依據：是否水解及水解產物的不同進行分類)
基本營養物質
糖類
分類
帶甜味的水果
葡萄糖
蜂蜜
果糖
不能再水解成更簡單的糖
單糖
分子式：C6H12O6
葡萄糖和果糖的分子式完全相同，但分子結構不同，二者互為同分異構體
(依據：是否水解及水解產物的不同進行分類)
基本營養物質
糖類
分類
一分子二糖能水解成兩分子單糖
二糖
甘蔗等
蔗糖
小麥等
牛奶等
分子式：C12H22O11
麥芽糖
乳糖
蔗糖和麥芽糖的分子式相同，結構不同，也互為同分異構體
淀粉和纖維素是天然有機高分子，分子中的結構單元數目不同，分子式不同，不能互稱為同分異構體
(依據：是否水解及水解產物的不同進行分類)
基本營養物質
糖類
分類
多糖
分子式： (C6H10O5)n
植物種子或塊莖
棉花等
淀粉
纖維素
一分子二糖能水解成多分子單糖
基本營養物質
糖類
葡萄糖是最重要的單糖，是構成多種二糖和多糖的基本單元
物理性質
有甜味的無色晶體，能溶于水
分子式
結構簡式
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
葡萄糖
(CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)
基本營養物質
糖類
葡萄糖是最重要的單糖，是構成多種二糖和多糖的基本單元
結構式
C
C
C
C
C
C
H
O
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
OH
H
葡萄糖
基本營養物質
糖類
葡萄糖結構分析
C
C
C
C
C
C
H
O
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
OH
H
醛基
羥基
官能團決定物質的主要化學性質，因此葡萄糖兼有醛基和羥基的性質
羥基性質
與金屬鈉反應
發生催化氧化反應
與乙酸發生酯化反應
那么，醛基有什么性質呢？
糖類
基本營養物質
實驗步驟
在試管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴加5滴5% CuSO4溶液，得到新制的Cu(OH)2 。再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加熱，觀察現象
實驗探究一
葡萄糖與新制Cu(OH)2懸濁液反應
實驗探究一
葡萄糖與新制Cu(OH)2懸濁液反應
糖類
基本營養物質
實驗現象
最終有磚紅色沉淀生成
實驗結論
葡萄糖具有還原性，能被新制Cu(OH)2懸濁液氧化為磚紅色沉淀Cu2O
實驗探究二
葡萄糖與銀氨溶液反應
糖類
基本營養物質
實驗步驟
在潔凈的試管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后一邊振蕩試管，一邊逐滴加入2%氨水，直到最初產生的沉淀恰好溶解為止，得到銀氨溶液。再加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振蕩，然后放在水浴中加熱，觀察現象
實驗探究二
葡萄糖與銀氨溶液反應
糖類
基本營養物質
實驗現象
向AgNO3溶液加入稀氨水，沉淀消失后再滴加1 mL 10%葡萄糖，水浴加熱，生成銀白色光亮的銀鏡
實驗結論
葡萄糖可以將銀氨溶液中的銀元素還原為單質銀
實驗探究三
淀粉水解反應
糖類
基本營養物質
變藍
淀粉遇單質碘 。
特征反應
實驗探究四
淀粉的檢驗
糖類
基本營養物質
實驗步驟
在試管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 mol/L H2SO4溶液，加熱。待溶液冷卻后向其中加入NaOH溶液，將溶液調至堿性，再加入少量新制的Cu(OH)2 ，加熱。觀察并解釋實驗現象
實驗現象
實驗結論
實驗探究三
淀粉水解反應
糖類
基本營養物質
最終有磚紅色沉淀生成
淀粉水解生成的葡萄糖，與新制的Cu(OH)2共熱生成氧化亞銅(Cu2O)
實驗探究三
淀粉水解反應
糖類
基本營養物質
化學方程式
蔗糖、淀粉和纖維素等在稀酸的催化下能發生水解反應，最終生成單糖。工業上一般用淀粉水解的方法生產葡萄糖
葡萄糖
(C6H10O5)n + nH2O
nC6H12O6
催化劑
淀粉(或纖維素)
葡萄糖
果糖
C12H22O11 + H2O
C6H12O6 + C6H12O6
蔗糖
催化劑
糖類
主要用途
基本營養物質
淀粉[(C6H10O5)n]是高分子化合物，食物淀粉在淀粉酶和水的作用下，最終變成葡萄糖。
C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O
酶
人體所需熱量的60% 70%來自糖類，是人體主要的供能物質。
葡萄糖在酶的催化作用下經緩慢氧化轉變成二氧化碳和水，同時放出能量，供機體活動和維持恒定體溫的需要。
淀粉
(C6H10O5)n
糊精
[(C6H10O5)m m＜n]
麥芽糖
(C12H22O11)
葡萄糖
(C6H12O6)
酶
酶
酶
基本營養物質
糖類
主要用途
食草動物的體內有纖維素水解酶，可將纖維素水解生成葡萄糖。人體內沒有類似的酶，無法吸收和利用纖維素。但食物中的纖維素能刺激腸道蠕動，有助于消化，因此人們應攝入一定量的蔬菜、水果和粗糧等含纖維素較多的食物
基本營養物質
糖類
主要用途
淀粉和纖維素也是重要的工業原料，二者水解生成的葡萄糖在酶的催化下可以轉變為乙醇。這個轉化過程被廣泛應用于釀酒和利用生物質生產燃料乙醇
纖維素
以富含_____的農作物為原料釀酒
淀粉
以富含_______的植物秸稈為原料生產燃料乙醇
化學方程式：________________________________________________________________________
C6H12O6 2CH3CH2OH＋2CO2↑
酶
請同學們回顧所學內容，判斷正誤：
問題1
糖類都是有甜味的物質(　　)
糖類的構成可寫為Cn(H2O)m，只要符合Cn(H2O)m的有機物就屬于糖類(　　)
問題2
葡萄糖、果糖互為同分異構體，淀粉和纖維素也互為同分異構體(　　)
問題3
問題4
糖類在人體內都能被消化和吸收(　　)
“代糖”那些事
代糖是指除糖以外，另一種可為食物添加甜味的物質，又叫甜味劑。代糖的種類是很多的，根據產生熱量的多少，可以分為營養性的甜味劑(可產生熱量)和非營養性的甜味劑(無熱量)。
營養性甜味劑也就是食用后會產生熱量的代糖，但產生的熱量比蔗糖低，如山梨醇、甘露醇、木糖醇。
非營養性甜味劑又被人們叫做低能量甜味劑，只需要很少的量就可以產生足夠的甜度，且幾乎不含熱量。目前市面上常見的代糖主要有安賽蜜、阿斯巴甜、木糖醇、紐甜、糖精、甜蜜素、甜菊糖苷、三氯蔗糖等。
1.糖類是生命的基礎能源，下列關于糖類的說法中，正確的是( )
A.糖類都可以水解
B.糖類是具有甜味的物質
C.糖類都含有C、H、O元素
D.糖類都符合Cn(H2O)m的通式
C
2.下列有關糖類的敘述正確的是( )
A.含1 mol葡萄糖的水溶液與足量金屬鈉反應，最多生成2.5 mol H2
B.釀酒過程是淀粉先水解成葡萄糖，葡萄糖再分解成乙醇和二氧化碳
C.淀粉在人體內直接水解生成葡萄糖，供人體組織的營養需要
D.蔗糖是最重要的二糖，它的相對分子質量是葡萄糖的兩倍
B
3.能證明淀粉已經完全水解的試劑是( )
A.碘化鉀溶液 B.銀氨溶液
C.碘水 D.酚酞溶液
C
4.能夠用來檢驗某糖尿病病人的尿液中是否含葡萄糖的試劑是( )
A.氨水 B.金屬鈉
C.新制Cu(OH)2懸濁液 D.硝酸銀溶液
C
5.某同學為了檢驗淀粉的水解情況，設計了如下三種實驗方案：
結論：淀粉已完全水解。
方案甲，加入碘水溶液變藍，只能說明溶液還存在淀粉，不能證明淀粉未水解還是部分水解。
根據以上操作、現象判斷結論是否正確，不正確的請說明原因。
方案乙，淀粉溶液中加入稀H2SO4，溶液呈酸性，加入銀氨溶液，無銀鏡，因為酸性環境下，銀氨溶液被破壞，無法發生銀鏡反應，因此無法判斷淀粉是否發生水解。
方案丙，加NaOH溶液中和了H2SO4后，再加新制Cu(OH)2溶液，加熱出現磚紅色沉淀，只能說明淀粉發生水解，無法證明淀粉完全水解。
綜上所述，三種方案都不正確。
蛋白質含有C、H、O、N等元素，是由多種氨基酸(如甘氨酸、丙氨酸等)構成的極為復雜的化合物，相對分子質量從幾萬到幾百萬，是一類非常復雜的天然有機高分子。
蛋白質的組成及構成
蛋白質分子模型
氨基酸分子模型
基本營養物質
問題1
生活中哪些物質富含蛋白質呢？
肉類
蛋類
奶類
魚類
豆制品
牛角
蛋白質
酸、堿或酶
水解反應
水解反應
蛋白質在人體中的反應過程？
問題2
多肽
氨基酸
蛋白質的水解反應
氨基酸分子中都含有氨基(—NH2 )和羧基(—COOH)
觀察甘氨酸和苯丙氨酸的結構簡式，辨認其中的官能團，并說明其結構的共同點
H
O
CH2
NH2
O
C
甘氨酸
CH2
H
O
O
C
CH
NH2
苯丙氨酸
問題3
氨基酸
基本營養物質
氨基酸可看作是羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代的化合物。組成蛋白質的氨基酸幾乎都是α-氨基酸(氨基與羧基連在同一個碳原子上)
結構簡式
H
O
CH
NH2
O
C
R
H
O
CH
NH2
O
C
CH3
丙氨酸(α-氨基丙酸)
谷氨酸(2-氨基戊二酸)
CH
NH2
COOH
CH2
CH2
HOOC
氨基酸
基本營養物質
氨基酸可看作是羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代的化合物。組成蛋白質的氨基酸幾乎都是α-氨基酸(氨基與羧基連在同一個碳原子上)
物理性質
天然的氨基酸均為無色晶體
熔點較高，一般在200~300 ℃熔化時分解
能溶于強酸或強堿溶液，除少數外一般都能溶于水，而難溶于乙醇、乙醚。
氨基酸
基本營養物質
氨基酸可看作是羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代的化合物。組成蛋白質的氨基酸幾乎都是α-氨基酸(氨基與羧基連在同一個碳原子上)
化學性質
氨基酸分子中的-COOH是酸性基團，-NH2是堿性基團。因此，氨基酸是兩性化合物，它既可以與酸反應，也可以與堿反應，且都生成鹽。
CH
NH2
R
COOH
＋ HCl
CH
NH3Cl
R
COOH
＋ NaOH
＋H2O
CH
NH2
R
COOH
CH
NH2
R
COONa
肽鍵
氨基酸
基本營養物質
氨基酸可看作是羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代的化合物。組成蛋白質的氨基酸幾乎都是α-氨基酸(氨基與羧基連在同一個碳原子上)
化學性質
一定條件下，氨基酸之間能發生聚合反應，生成更為復雜的多肽，進而構成蛋白質。
H
O
CH
NH2
O
C
R
CH
N
COOH
R1
H
H
＋
CH
NH2
O
C
R
CH
N
COOH
R1
H
我國科學家于1965年在世界上首次完成了具有生命活力的蛋白質——結晶牛胰島素的全合成，對蛋白質的研究作出了重要貢獻。
氨基酸
基本營養物質
研究蛋白質的結構、功能和合成對探索生命活動規律、促進人類健康具有重要意義
蛋白質分子在受到某些物理因素(如加熱、紫外線等)和化學試劑(如重金屬的鹽類、強酸、強堿、乙醇、甲醛等)的影響，其結構會被破壞，會發生變性，溶解度下降，并失去生理活性。
酒精消毒
甲醛水溶液(福爾馬林)浸泡動物標本
如CuSO4 BaCl2等
化學變化，不可逆，即變性后不會恢復
蛋白質變性
基本營養物質
基本營養物質
實驗探究
蛋白質的變性實驗
蛋白質變性
實驗步驟一
向盛有雞蛋清溶液的試管中加幾滴醋酸鉛溶液，觀察現象。
實驗步驟二
向盛有雞蛋清溶液的試管中加幾滴濃硝酸，加熱，觀察現象。
實驗步驟三
在酒精燈的火焰上分別灼燒一小段頭發和絲織品，小心地聞氣味。
基本營養物質
實驗探究
蛋白質的變性實驗
蛋白質變性
實驗現象
向雞蛋清溶液中加入幾滴醋酸鉛溶液。現象：
生成白色沉淀
不可逆過程，變性后的蛋白質會失去原有的生理活性
基本營養物質
實驗探究
蛋白質的變性實驗
蛋白質變性
實驗現象
向盛有雞蛋清溶液的試管中加幾滴濃硝酸，加熱，現象：
溶液顯黃色
部分蛋白質的特征反應——顯色反應，可用于蛋白質的檢驗
基本營養物質
實驗探究
蛋白質的變性實驗
蛋白質變性
實驗現象
頭發被灼燒時，會產生類似，現象： ________________ ________
可聞到燒焦羽毛的特殊氣味
此反應常用于鑒別真絲和人造絲
毛和蠶絲的成分都為蛋白質，可以制作服裝
02
從動物皮、骨中提取的明膠可作食品增稠劑，阿膠可作中藥材等
03
絕大多數酶也是蛋白質，是重要的催化劑
04
蛋白質存在于一切細胞中，是人類必需的營養物質
01
蛋白質對人體的作用
基本營養物質
請同學們回顧所學內容，判斷正誤：
問題1
問題2
問題3
問題4
問題5
蛋白質都是高分子化合物(　　)
蛋白質在酶的作用下，可直接水解生成各種氨基酸(　　)
生物體內的酶都是蛋白質(　　)
向雞蛋白溶液中加入醋酸鉛溶液，生成白色沉淀，加水可重新溶解(　　)
可以通過灼燒的方法鑒別真蠶絲和人造絲(　　)
血紅蛋白也能與一氧化碳結合， 而且結合能力很強，大約是氧氣的200 ~ 300 倍，一旦結合便不容易分離，且不能再與氧氣結合，人就會缺氧窒息死亡。
吸煙的害處
香煙的煙氣中含有幾百種有毒物質， 其中就有一氧化碳
1.下面關于蛋白質的敘述不正確的是( )
A.在豆漿中加入少量石膏，能使豆漿中的蛋白質凝結，從而制成豆腐
B.蛋白質都是高分子化合物
C.蛋白質在酶的作用下水解的最終產物是葡萄糖
D.若誤食重金屬鹽而引起中毒，可服用大量牛奶或豆漿進行解救
C
2.下列有關蛋白質的性質描述說法錯誤的是( )
A.棉被和蠶絲被的主要材質均為高分子
B.從牛奶中可以提取酪素，用來制作塑料
C.消毒過程中細菌蛋白質發生了鹽析
D.在雞蛋清溶液中分別加入飽和Na2SO4、CuSO4溶液，都會產生沉淀，但原
理不同
C
3.應用所學知識回答下列問題：
(1)下列物質對蛋白質的化學性質具有明顯影響的是________(填字母，下同)。
A.福爾馬林溶液(HCHO溶液) B.藍礬 C.NaCl
D.高錳酸鉀 E.酒精 F.生牛奶
G.熟雞蛋
ABDE
(2)如果你發現有人誤服重金屬鹽而出現了中毒病癥，需要你馬上對病人進行搶救，你認為上述物質中可以應用的是______。
F
(3)當你選擇物質對病人進行搶救以后，下一步的打算或做法是______。
A.建議病人快去醫院繼續治療
B.將病人安置于通風處呼吸新鮮的空氣
C.建議病人臥床休息
A
4.試分析為什么醫院里可以用高溫蒸煮，紫外線照射或涂抹醫用酒精殺菌消毒，在生物實驗中用甲醛溶液(福爾馬林)保存標本，農業上用波爾多液(CuSO4和生石灰和水)防治農作物病害的原因？
細菌主要成分為蛋白質，在生產和生活中，可以用一些化學試劑或某些物理因素使蛋白質發生變性從而使細菌或病毒的蛋白質失去生理活性，從而起到殺滅細菌的目的。
5.已知氨基(—NH2)呈堿性，羧基(—COOH)呈酸性，試分析甘氨酸( )和
苯丙氨酸( )有什么共同性質？寫出甘氨酸和鹽酸及氫氧化鈉
反應方程式？
據甘氨酸和苯丙氨酸的結構，兩者有共同的官能團氨基和羧基，據已知信息，兩者既可以和酸反應，又可以和堿反應，故甘氨酸和鹽酸及氫氧化鈉反應的方程式為 ＋HCl―→
， ＋NaOH―→ ＋H2O。

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