基本营养物质知识分析

基本营养物质知识分析 The latest revision on November 22, 2020

教材知识分析

一、六大营养素和基本营养物质

1.六大营养素

六大营养素是指糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。

2.基本营养物质

(1)基本营养物质：人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。

糖类、油脂、蛋白质，是生命活动不可缺少的物质。

分析提示

对维持生命而言，比六大营养素还重要的是空气。

(2)基本营养物质的化学组成

糖类、油脂和蛋白质代表物的化学组成

高级脂肪酸的甘油脂

(3)学与问——糖类的组成和结构

问题1答案：单糖分子中只含一个葡萄糖结构单元，二糖分子中含有两个葡萄糖结构单元，多糖分子中含有多个葡萄糖结构单元。

糖类分子中，每个C

6

H

10

O

5

被称为1个葡萄糖结构单元。

问题2答案：葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖虽然具有相同的分子式，但却具有不同的结构，即它们互为同分异构体，故其具有不同的性质。

(4)葡萄糖和果糖的结构

葡萄糖的结构式果糖的结构式

葡萄糖分子中含有官能团羟基(—OH)和醛基(—CHO)，所以葡萄糖又称为五羟基醛。

淀粉和纤维素虽然都可用(C

6

H

10

O

5

)n表示，但淀粉的“n”比纤维素的“n”小的多，它们分子式不相同，不可互称同分异构体。何况淀粉和纤维素都是混合物，即淀粉(或纤维素)众多的分子中，n值也是有的相同，有的不同。

果糖分子中含有官能团羟基(—OH)和酮基(—CO —)，所以果糖又称为五羟基酮。

二、糖类、油脂、蛋白质的性质

1.糖类和蛋白质的特征反应

(1)［实验3—5］——葡萄糖、淀粉和蛋白质的特性实验

O C

又被称为羰

(tānɡ)基或酮羰基。

医院里，常用新制Cu(OH)2检验病人的尿样中是否含有葡萄糖，从而确定病人是不是患有糖尿病。

(2)葡萄糖的特征反应

①葡萄糖△

新制−

−−−−−→−2

Cu(OH)

砖红色沉淀

②葡萄糖△银氨溶液

−−−−→−光亮的银镜

新制Cu(OH)2和银氨溶液都是碱性的。

上列两反应，常用于鉴别葡萄糖。

(3)淀粉的特征反应： 在常温下，淀粉遇碘变蓝色。

严格地说，淀粉遇到I 2单质才变蓝色，而遇到化合态的碘如I －、IO －3等不变色。

可用碘检验淀粉的存在，也可用淀粉检验碘的存在。

(4)蛋白质的特征反应 ①颜色反应：

蛋白质−

−−−→−3

HNO

浓变黄色 ②灼烧反应：灼烧蛋白质，产生烧焦羽毛的气味 严格地说，浓HNO 3只能使含有苯环的蛋白质变黄色。 以上两条，常用于鉴别蛋白质。 实验时，不小心在皮肤上沾了浓HNO 3，皮肤就会变色，这是由于皮肤上的蛋白质发生了颜色反应。

2.糖类、油脂、蛋白质的水解反应 (1)［实验3—6］蔗糖的水解反应 现象：有砖红色沉淀生成。 解释：蔗糖水解产生了葡萄糖。 水解反应通常是指物质跟水发生的复分解反应。

(2)糖类的水解反应

C 12H 22O 11+H 2O −−

−−→−

催化剂C 6H 12O 6+C 6H 12O 6 蔗糖 葡萄糖 果糖

(C 6H 10O 5)n +n H 2O −−

−−→−

催化剂n C 6H 12O 6 淀粉(或纤维素) 葡萄糖

因为一种分子式往往能代表多种有机物，此时用分子式表示化学反应，要注明物质名称。

单糖是糖类水解的最终产物，单糖不发生水解反应。 糖类在实验室中水解常用H 2SO 4作催化剂，在动物体内水解则是用酶作催化剂。

淀粉和纤维素的最终水解产物相同，都是葡萄糖。 (3)油脂的水解反应 ①油脂+水

酸　△

高级脂肪酸+甘油

②油脂+氢氧化钠−→−∆

高级脂肪酸钠+甘油

甘油(丙三醇)的结构简式

油脂在碱性条件下的水解反应，叫做皂化反应。工业上常用此反应制取肥皂。

甘油与水以任意比混溶，吸湿性强，常用作护肤剂。 油脂在动物体内的水解，是在酶催化下完成的。 (4)蛋白质的水解：蛋白质的水解产物是氨基酸。 甘氨酸 丙氨酸

苯丙氨酸

肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠。

谷氨酸

味精的主要成分就是谷氨酸的钠盐。

氨基酸分子中含有碱性基氨基(—NH 2)和酸性基羧基(—COOH)，氨基酸呈两性。

天然蛋白质水解的最终产物都是α—氨基酸。 三、糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的应用

1.糖类物质的主要应用 氨基(—NH 2)是氨分子去掉1个H 原子后的剩余部分。

(1)葡萄糖和果糖的存在和用途

葡萄糖和果糖⎪⎪

⎪

⎩

⎪

⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨

⎧等合成补钙药物和维生素医疗输液食品加工

主要用途血液中水果和蔬菜中存在C 人体正常血糖含量为100 mL 血液中约含葡萄糖80 mg~100 mg 。

葡萄糖酸钙是常用的补钙剂。

(2)蔗糖的存在和主要用途 蔗糖⎩⎨

⎧糖、冰糖等

主要用途：食用，如白和甜菜中存在：主要存在于甘蔗

(3)淀粉和纤维素的存在和主要用途

淀粉⎪

⎩

⎪⎨⎧⎩⎨⎧生产葡萄糖和酒精食用

主要用途的种子和块茎中存在：主要存在于植物

纤维素⎪

⎪

⎪

⎩

⎪

⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨

⎧黏胶纤维等维素乙酸酯和制造纤维素硝酸酯、纤有通便功能造纸食用：加强小肠蠕动，主要用途素棉花的主要成分是纤维植物的茎、叶、果皮中

存在

人体中不含水解纤维的酶，摄入体内的纤维素不能转化为葡萄糖而被吸收。

2.油脂的主要应用

(1)油脂的存在：油脂存在于植物的种子、动物的组织和器官中。

油脂中的碳链含 碳碳双键时，主要是低沸点的植物油；油脂的碳链为碳碳单键时，主要是高沸点的动物脂肪。

油脂⊂酯 油脂⎩⎨

⎧动物脂肪

植物油

油在一定条件下

＋−−

→−2

H

脂肪 (2)油脂的主要用途——食用

油脂+水−−→−酶

高级脂肪酸+甘油；放出热量 油脂是热值最高的食物。

油脂有保持体温和保护内脏器官的功能。

油脂同酯一样，不溶于水，且密度比水小。

油脂能增强食物的滋味，增进食欲，保证机体的正常生理功能。

油脂增强人体对脂溶性维生素的吸收。 过量地摄入脂肪，可能引发多种疾病。

维生素有的易溶于水，是水溶性的，有的易溶于脂肪，是脂溶性的。