資源簡(jiǎn)介

第四章 生物大分子
第一節(jié) 糖類
PART 01
糖類的組成和分類
01
糖類的組成和分類
一、糖類的組成
1.元素組成
糖類化合物一般由碳、氫、氧三種元素組成。
很多糖類分子中H原子和O原子的數(shù)目比恰好為2∶1，其組成可以用通式Cm(H2O)n表示，因此又稱為碳水化合物。
2.通式
注意：①不是所有的糖類都符合以上通式，如脫氧核糖：C5H10O4；
②符合以上通式的不一定是糖類，如乙酸：C2H4O2。
01
糖類的組成和分類
一、糖類的組成
3.分子結(jié)構(gòu)
從分子結(jié)構(gòu)上看，糖類是多羥基醛、多羥基酮和他們的脫水縮合物。
葡萄糖——多羥基醛 果糖——多羥基酮
01
糖類的組成和分類
二、糖類的分類
1.糖類的分類
糖類
根據(jù)水解情況
單糖
寡糖
多糖
不能水解的糖
如葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖
又稱低聚糖，1分子寡糖可水解生成2~10分子單糖
如蔗糖、麥芽糖、乳糖
1分子多糖可水解生成10分子以上單糖
如淀粉、纖維素、糖原
01
糖類的組成和分類
二、糖類的分類
2.不同糖類的轉(zhuǎn)化
單糖
寡糖
多糖
水解
水解
水解
縮合
縮合
縮合
PART 02
單糖
02
單糖
一、葡萄糖
1.物理性質(zhì)
葡萄糖是易溶于水的無(wú)色晶體，熔點(diǎn)為146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。
02
單糖
一、葡萄糖
2.分子結(jié)構(gòu)
①分子式
C6H12O6
②分子結(jié)構(gòu)
——多羥基醛
CH2OH(CHOH)4CHO
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 鍵線式 球棍模型
02
單糖
一、葡萄糖
2.分子結(jié)構(gòu)
③葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)
葡萄糖分子中的醛基可以與分子內(nèi)的羥基作用，形成兩種六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)。在葡萄糖水溶液中，存在著鏈狀和環(huán)狀結(jié)構(gòu)葡萄糖之間的平衡，其中絕大部分葡萄糖為環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
思考：鏈狀葡萄糖轉(zhuǎn)化為環(huán)狀葡萄糖的反應(yīng)屬于什么反應(yīng)類型？
02
單糖
一、葡萄糖
3.化學(xué)性質(zhì)
02
單糖
一、葡萄糖
3.化學(xué)性質(zhì)
葡萄糖分子中含有醛基，屬于醛糖，具有醛基的還原性，屬于還原糖，能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)，能與氫氧化銅反應(yīng)生成磚紅色沉淀。
①還原性
02
單糖
一、葡萄糖
3.化學(xué)性質(zhì)
②多羥基化合物的性質(zhì)
分別向新制氫氧化銅懸濁液中，滴入等量乙醛、乙醇、丙三醇、葡萄糖，觀察現(xiàn)象：
乙醛
乙醇
丙三醇
葡萄糖
多羥基化合物可以與氫氧化銅作用產(chǎn)生絳藍(lán)色溶液
02
單糖
一、葡萄糖
3.化學(xué)性質(zhì)
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)
醛的性質(zhì)
醇的性質(zhì)
①加成反應(yīng)：與H2加成
②氧化反應(yīng):銀鏡反應(yīng)、與新制氫氧化銅反應(yīng)、與溴水反應(yīng)
①置換反應(yīng)：與Na反應(yīng)
②氧化反應(yīng)：醇羥基的催化氧化
③取代反應(yīng)：與HX反應(yīng)、酯化反應(yīng)
④消去反應(yīng)：濃硫酸加熱
02
單糖
一、葡萄糖
4.應(yīng)用
①重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
葡萄糖易于被人體吸收，經(jīng)酶的催化反生氧化反應(yīng)放出熱量，提供了維持生命活動(dòng)所需要的能量。低血糖的患者可利用靜脈注射葡萄糖溶液的方式來(lái)迅速補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O
酶
02
單糖
一、葡萄糖
4.應(yīng)用
②食品和醫(yī)藥工業(yè)
③工業(yè)制鏡
④制酒工業(yè)
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑
酒化酶
02
單糖
二、果糖
1.物理性質(zhì)
純凈的果糖為無(wú)色晶體，易溶于水，吸濕性強(qiáng)。
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。
西瓜吃起來(lái)很甜，但卻屬于低糖水果，就是因?yàn)槠浜械奶穷惗酁楣恰?
02
單糖
二、果糖
02
單糖
二、果糖
2.分子結(jié)構(gòu)
①分子式
C6H12O6
②分子結(jié)構(gòu)
——多羥基酮
與葡萄糖互為同分異構(gòu)體
CH2OH(CHOH)3COCH2OH
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 鍵線式
02
單糖
二、果糖
3.化學(xué)性質(zhì)
果糖分子中雖然沒(méi)有醛基，屬于酮糖，但是由于其多羥基的結(jié)構(gòu)，使其也具有還原性，屬于還原糖，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也能與新制氫氧化銅反應(yīng)生成磚紅色沉淀。
果糖分子中含有酮羰基和醇羥基，同樣具有酮和醇的性質(zhì)。
02
單糖
三、核糖與脫氧核糖
核糖與脫氧核糖都屬于戊糖（五碳糖），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。
核糖 脫氧核糖
PART 03
二糖
03
二糖
一、蔗糖和麥芽糖
1.蔗糖
蔗糖的是最常用的甜味劑，也是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。
純凈的蔗糖為無(wú)色晶體，熔點(diǎn)186℃，易溶于水。
分子式：C12H22O11
03
二糖
一、蔗糖和麥芽糖
1.蔗糖
在酸或酶的作用下，蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖。
03
二糖
一、蔗糖和麥芽糖
2.麥芽糖
麥芽糖主要存在于發(fā)芽的谷粒和麥芽中，是淀粉水解過(guò)程中的一種中間產(chǎn)物。麥芽糖有甜味，但甜度不及蔗糖。
分子式：C12H22O11
與蔗糖互為同分異構(gòu)體
03
二糖
一、蔗糖和麥芽糖
2.麥芽糖
在酸或酶的作用下，麥芽糖發(fā)生水解反應(yīng)生成葡萄糖。
03
二糖
一、蔗糖和麥芽糖
3.糖類的還原性
葡萄糖、果糖都屬于還原糖，蔗糖和麥芽糖是否屬于還原糖？根據(jù)檢驗(yàn)葡萄糖還原性的方法，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}無(wú)明顯現(xiàn)象
蔗糖不屬于還原糖
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}產(chǎn)生磚紅色沉淀
麥芽糖屬于還原糖
03
二糖
一、蔗糖和麥芽糖
4.蔗糖的水解實(shí)驗(yàn)
思考：如何驗(yàn)證蔗糖在稀硫酸存在且加熱的條件下是否發(fā)生了水解反應(yīng)？
由于蔗糖本身無(wú)還原性，而水解生成的葡萄糖和果糖均有還原性，因此，可以通過(guò)檢驗(yàn)水解液是否具有還原性，來(lái)驗(yàn)證蔗糖是否水解。
03
二糖
一、蔗糖和麥芽糖
4.蔗糖的水解實(shí)驗(yàn)
思考：加入過(guò)量NaOH溶液的目的是什么？
將酸性水解液變?yōu)閴A性，因?yàn)槿┗挥性趶?qiáng)堿性環(huán)境中才具有強(qiáng)還原性，才能與氫氧化銅或銀氨溶液反應(yīng)。若不加NaOH，則無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?
03
二糖
二、乳糖
乳糖的分子式為C12H22O11，與蔗糖、麥芽糖互為同分異構(gòu)體。
乳糖也是一種常見(jiàn)的二糖，主要存在于哺乳動(dòng)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(lái)源。
PART 04
多糖
04
多糖
淀粉和纖維素是最重要的多糖，它們都是由大量葡萄糖單元相互連接組成的，屬于天然有機(jī)高分子。
淀粉的相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)到幾十萬(wàn)，纖維素可達(dá)到幾百萬(wàn)。
淀粉和纖維素的分子式可以表示為(C6H10O5)n,其中的葡萄糖單元中一般仍有三個(gè)羥基，所以也可表示為[C6H7O2(OH)3]n。
注意：淀粉和纖維素分子中所包含的葡萄糖單元數(shù)目，即n值不同，因此不屬于同分異構(gòu)體。
04
多糖
一、淀粉
1.物理性質(zhì)
白色粉末，無(wú)甜味，不溶于冷水。熱水中部分溶解，形成膠狀的淀粉糊。
2.存在形式
淀粉是綠色植物光合作用的產(chǎn)物，是植物儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的一種形式，在種子、塊根和塊莖中含量豐富，谷類和薯類含淀粉較多。
04
多糖
一、淀粉
3.結(jié)構(gòu)
天然淀粉中有直鏈淀粉和支鏈淀粉，支鏈淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比較黏的口感。
04
多糖
一、淀粉
4.化學(xué)性質(zhì)
①淀粉不能被銀氨溶液和氫氧化銅等弱氧化劑氧化，屬于非還原糖。
②淀粉分子的葡萄糖單元中存在醇羥基，可以發(fā)生酯化反應(yīng)。
③淀粉的特征反應(yīng)：遇碘單質(zhì)變藍(lán)，可以利用該性質(zhì)檢驗(yàn)淀粉或碘單質(zhì)。
04
多糖
一、淀粉
4.化學(xué)性質(zhì)
④淀粉在酸或酶的作用下水解，最終生成葡萄糖。
思考：在淀粉的水解實(shí)驗(yàn)中，如何檢驗(yàn)淀粉的水解程度(即淀粉未水解、部分水解、完全水解）？
04
多糖
一、淀粉
4.化學(xué)性質(zhì)
④淀粉在酸或酶的作用下水解，最終生成葡萄糖。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}現(xiàn)象A
現(xiàn)象B或現(xiàn)象C
結(jié)論
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}溶液呈藍(lán)色
無(wú)磚紅色沉淀或銀鏡
淀粉未水解
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}溶液呈藍(lán)色
產(chǎn)生磚紅色沉淀或銀鏡
淀粉部分水解
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}溶液不呈藍(lán)色
產(chǎn)生磚紅色沉淀或銀鏡
淀粉完全水解
04
多糖
一、淀粉
5.用途
淀粉/淀粉水解生成的葡萄糖
發(fā)酵
燃料乙醇、白酒、食醋、味精，
以及氨基酸、抗生素等藥物
淀粉酯化
可用于生產(chǎn)食品添加劑、表面活性劑和可降解塑料等
04
多糖
二、纖維素
1.存在形式
纖維素是自然界中分布最廣泛的一種多糖，參與構(gòu)成了植物的細(xì)胞壁，起著保護(hù)和支持作用。
2.物理性質(zhì)
纖維素是白色纖維狀物質(zhì)，沒(méi)有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有機(jī)溶劑。
04
多糖
二、纖維素
3.化學(xué)性質(zhì)
纖維素的化學(xué)性質(zhì)與淀粉類似，在酸或酶的催化下可發(fā)生水解，最終生成葡萄糖；能夠發(fā)生酯化反應(yīng)；不能被銀氨溶液、氫氧化銅等弱氧化劑氧化，屬于非還原糖。
注意：纖維素在人體內(nèi)不能水解，因?yàn)槿梭w內(nèi)沒(méi)有纖維素酶，因此不能作為人類的能量來(lái)源。但適當(dāng)攝入粗纖維食品，可以刺激腸道蠕動(dòng)，有助消化。
04
多糖
二、纖維素
4.用途
纖維素有利于人體的消化。
棉和麻的纖維用于紡織工業(yè)，制造黏膠纖維；木材、稻草、秸桿、蔗渣等用于造紙。
制造纖維素乙酸酯（醋酸纖維）：不易燃燒，可用于生產(chǎn)塑料、過(guò)濾膜、膠片等
制造纖維素硝酸酯（硝酸纖維）：極易燃燒。可用于生產(chǎn)火藥、塑料和涂料等。
PART 05
課堂總結(jié)
05
課堂總結(jié)
這堂課學(xué)到了什么？
①糖類的組成、結(jié)構(gòu)及分類。
②單糖：葡萄糖、果糖、核糖核脫氧核糖
③二糖：蔗糖、麥芽糖、乳糖
④多糖：淀粉和纖維素
PART 06
課后作業(yè)
06
課后作業(yè)

展開(kāi)更多......

收起↑