《生命活动的基础物质》课件

点拨：油脂和矿物油的比较
【迁移训练2】 Ⅰ.某天然油脂A的分子式为 C57H106O6。1 mol该油脂水解可得到1 mol甘油、1 mol不饱和脂肪酸B和2 mol直链饱和脂肪酸C。经测 定，B的相对分子质量为280，C、H、O原子个数比 为9∶16∶1。
(1)写出B的分子式：C18H32O2 。 (2) 写 出 C 的 结 构 简 式 ： CH3—(CH2)16— COOH ；
4.多糖
若1 mol糖水解后产生很多摩的单糖，这样的糖 称为多糖。淀粉和纤维素是最重要的多糖，两者的 比较见下表：
淀粉和纤维素的比较
实验室中蔗糖、淀粉和纤维素的水解常在无机 酸(如稀H2SO4)催化作用下发生，生成葡萄糖，欲 检验水解产物葡萄糖的生成，必须先加入NaOH溶 液中和作催化剂的硫酸，再加入银氨溶液或新制的 Cu(OH)2进行检验。
A．适量摄入油脂，有助于人体吸收多种脂溶性维 生素和胡萝卜素
B．利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油 和肥皂
C．植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油) D．脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
【解析】本题考查油脂的性质。本题要求选出 “与其含有的不饱和双键有关”的性质，这是解题 的关键，也是容易导致出错的地方。A、B、D三项 是油脂的共性，与结构中是否含有双键无关。C中 的“氢化”就是与H2的加成反应，是不饱和双键的 特性。
答案：(1)C (2)不能，取少量溴水于试管中， 在其中滴加水解液，若溴水褪色，则说明含有葡萄 糖
点拨：这道题是典型的易错题，只注意到检验 糖类水解要用“中和液”不能用“水解液”，没有 考虑到果糖在碱性条件下也是还原性糖这个特殊性 质。
【迁移训练1】下列有关葡萄糖的说法错误的是( D )
A．葡萄糖的分子式是C6H12O6 B．葡萄糖能发生银镜反应
C．葡萄糖是人体重要的能量来源
D．葡萄糖属于高分子化合物 【解析】葡萄糖的分子式为C6H12O6，其分子中
含有醛基，可发生银镜反应，它在人体中的转化可 为人体活动提供能量，它的相对分子质量为180，不 属于高分子化合物。
油脂的结构与性质
【典例2】油脂是油与脂肪的总称，它是多种高级 脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要食物，又是重要的 化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱 和碳碳双键(CC)有关的是( C )
CH3(CH2)7—CH＝CH—(CH2)7—COOH、 CH3(CH2)4—CH＝CH—(CH2)10—COOH 。
(5)写出B的结构简式： CH3(CH2)4—CH＝CH—CH2—CH＝CH(CH2)7—COOH。
(6)写出天然油脂A的一种可能结构简式：
【解析】 Ⅰ.根据B的相对分子质量为280，原子 个 数 比 为 N(C)∶N(H)∶N(O) ＝ 9∶16∶1 ， 知 B 的 分
(2)蔗糖水解后生成葡萄糖和果糖。在碱性条件 下，果糖在溶液中部分转变为葡萄糖；且果糖分子 中还含有羰基及多个羟基，羰基受多个羟基影响有 很强的还原性，所以中和液能与银氨溶液生成银镜， 并不能说明就一定是葡萄糖。可以利用葡萄糖中含 有—CHO，能使溴水褪色，而果糖不能使溴水褪色， 将它们区别开来。
②醛基的氧化性 CH2OH—(CHOH)4—CHO＋H2 催 化 剂
CH2OH—(CHOH)4—CH2OH (己六醇) ③羟基的酯化反应 CH2OH—(CHOH)4—CHO＋5CH3COOH 一 定条 件 CH3COOCH2—(CHOOCCH3)4—CHO＋5H2O
④甲醛使蛋白质凝固变性，使标本透明而不浑 浊，说明甲醛溶液能长期保存标本，不影响展示效果。
五、核酸组成和分类
核酸也是一类长链高分子化合物，其聚合单元叫 核苷酸 。核苷酸由 碱基 、 戊糖 和磷酸按一 定规则结合而成。
含核糖的叫核糖核酸(RNA百度文库，含脱氧核糖的则叫 脱氧核糖核酸(DNA)。
核 酸 中 的 碱 基 分 嘌 呤 碱 和 嘧 啶 碱 两 类 ， DNA 和 RNA所嘌呤碱是相同的，都是腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G) 两种，但所含嘧啶碱有所不同。RNA含胞嘧啶(C)和 尿嘧啶(U)，而DNA含胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。
(3)葡萄糖和果糖是两种最常见的单糖，其中葡 萄糖是自然界中分布最广的单糖，果糖是最甜的糖。
葡萄糖和果糖的比较见下表：
3.二糖
通常把由不到20个单糖缩合形成的糖类化合 物称为低聚糖。若1 mol糖水解后产生2 mol单糖， 这样的糖称为二糖。常见的二糖有蔗糖、麦芽糖 与乳糖等。
蔗糖与麦芽糖的比较见下表：
生理功能：
(1)DNA大量存在于细胞核中，是生物遗传信息 的载体。在DNA分子中四种碱基的排列顺序即为生 物体的遗传密码；生物种类的差异，也是因为四种 碱基的排列方式不同而产生的。
(2)RNA主要存在于细胞质中，根据DNA提供 的信息控制体内蛋白质的合成。
糖类的结构与性质
【典例1】某学生进行蔗糖水解的实验，并检验 水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下：
(4)颜色反应：向含有 苯环 的蛋白质溶液中 加入浓硝酸，产生白色沉淀，微热后沉淀变 黄 。
(5)常见蛋白质的检验方法
①蛋白黄反应 (含苯环的)蛋白质和浓硝酸微热 生成黄色固体；
②灼烧法 对不溶性蛋白质可灼烧，可闻到烧焦 羽毛气味。可用于蚕丝、羊毛等动物性纤维(蛋白质) 与其他类纤维的区分；
③茚三酮反应 蛋白质与稀的茚三酮溶液混合加 热，呈蓝紫色；
生命活动的基础物质
一、油脂
1．油脂的概念
油脂是 油 和 脂肪 的统称，它在化学成 分上都是高级脂肪酸跟 甘油 形成的酯，属于 酯 类。油是不饱和脂肪酸与甘油形成的酯，在常 温下呈液态，如植物油。脂肪是饱和脂肪酸与甘油 形成的酯，在常温下呈固态，如动物油。
2．油脂的组成和结构
(1)油脂是由多种 高级脂肪酸 跟甘油生成 的甘油酯，其结构如图所示。
三、氨基酸
1．氨基酸的结构 自然界发现的氨基酸有数百种，但蛋白质水解得到 的 氨基酸 大约只有20种，且氨基都在 α 位上， α －氨基酸的结构简式可以表示为：
例如：
(2)成肽反应
两个 或 多个 氨基酸分子在酸或碱存在的条 件下加热，脱去羧基中的羟基和氨基中的氢(形成水
分子)，形成含有 肽键 成肽反应。
从分子结构看，糖类化合物可定义为 多羟基 醛 (如葡萄糖)或 多羟基酮 (如果糖)，以及能 水解生成多羟基醛或多羟基酮 的物质(如蔗糖、淀 粉、纤维素等)。
2．单糖
(1)单糖是 不能 水解的多羟基醛或多羟基酮。 按照分子中所含碳原子数的多少，单糖可以分为丙 糖、丁糖、戊糖、己糖等；按照羰基连接的原子或 原子团的情况不同，单糖又分为 醛 糖和 酮 糖。
Ⅱ.根据题给信息双键断裂后在其断键后的碳上 产生羧基，1 mol B与1 mol H2反应产生的D，E只含 一个双键，因此根据题给信息“四种产物”不难推 出D和E的结构简式为CH3(CH2)7—CH＝CH(CH2)7— COOH，CH3(CH2)4CH＝CH—(CH2)10—COOH。
(2)若加入银氨溶液后有银镜生成，是否就能说明 水解产物中含有葡萄糖？若能，下面问题不用回答； 若不能，证明葡萄糖的正确操作是___________
【解析】 (1)淀粉水解的条件是在淀粉溶液中加 入稀硫酸并加热，而证明水解产物葡萄糖无论是用 银氨溶液还是用新制Cu(OH)2都必须在碱性环境中 才能进行，所以在加鉴别试剂前必须用NaOH溶液 中和硫酸，也就是加鉴别试剂前一定要用“中和液” 而不是“水解液”，在审题时必须特别关注有无此 步骤。
2．蛋白质的性质
(1)水解：蛋白质在酸、碱、酶的作用下，最终 水解成各种 氨基酸 。
(2)盐析：向蛋白质溶液中加入硫酸铵、氯化钠 等盐溶液达到一定浓度，蛋白质的溶解度降低而从 溶液中析出。蛋白质盐析的过程是可逆的。
(3)变性：在某些物理因素(加热、紫外线、X 射线等)或化学因素(强酸、强碱、重金属盐、乙醇、 甲醛等)作用下，蛋白质会发生凝固，其物理、化 学性质或生理功能发生改变。蛋白质变性的过程是 不可逆 的。
1．蛋白质的结构
(1)一级结构：蛋白质分子中氨基酸的连接排列顺 序。
(2)二级结构：蛋白质分子中肽链并非直链，而 是按照一定规律卷曲或折叠形成的空间结构。
(3)三级结构：蛋白质分子在二级结构的基础上， 按照一定的空间结构进一步盘曲折叠形成的更复杂 的空间结构。
(4)四级结构：蛋白质分子中，亚基的立体排布、 亚基间的相互作用与布局。
3．油脂的化学性质
由于油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯，而高 级脂肪酸中既有饱和的，又有不饱和的，因此许 多油脂兼有酯类和烯烃的一些化学性质，可以发 生水解反应和加成反应。
(1)油脂的水解
1．油脂不是高分子化合物； 2.天然油脂大都是混甘油酯。
二、糖类
1．糖类的组成
从分子组成看，所有糖类化合物都是由C、H、 O三种元素组成的。大多数糖类化合物中H、O原子 数目比为2∶1，相当于水的组成，所以糖类化合物 最早被称为“碳水化合物”。
C的名称是 硬脂酸(或十八烷酸、十八酸) 。
在催化剂存在下，1 mol不饱和脂肪酸B和1 mol 氢气反应后经处理得到D和E的混合物，D和E互为同 分异构体。D和E的混合物与碱性KMnO4溶液共热后 酸化，得到如下四种产物：
HOOC—(CH2)10—COOH CH3—(CH2)7—COOH
HOOC—(CH2)7—COOH CH3—(CH2)4—COOH (4)写出D和E的结构简式：
①取少量蔗糖加适量水配成溶液； ②在蔗糖溶液中加入3～5滴稀H2SO4； ③将混合液煮沸几分钟，冷却； ④在冷却后的溶液中加入银氨溶液，水浴加热。
(1)上述实验结果没有银镜产生。其原因是( ) A．蔗糖尚未水解 B．加热时间不够 C．煮沸后的溶液中没有加碱中和其酸性 D．蔗糖水解的产物中没有葡萄糖
④双缩脲反应 蛋白质与强碱和稀硫酸铜溶液混 合振荡，出现紫玫瑰色。
蛋白质变性的实际应用：①医疗上高温消毒杀菌， 就是利用加热使蛋白质凝固，从而使细菌死亡。
②误服重金属盐，可以服用大量牛乳、蛋清或豆 浆，以吸收重金属盐解毒，免使人体蛋白质变性中毒。
③用卫生酒精擦洗皮肤，能使皮肤表面附着的细 菌(体内的蛋白质)凝固变性而死亡，达到消毒杀菌， 避免感染的目的。
的化合物，称为
一个氨基酸分子中的羧基与另一个氨基酸分子 中的氨基能够缩合失水，形成的缩合产物叫二肽
二肽继续与氨基酸发生缩合反水反应，形成三肽、 四肽等。两种不同的氨基酸可形成四种不同的链状二肽。
四、蛋白质
各种氨基酸通过肽键形成多肽链(相对分子质量在 10000以上)，并具有一定空间结构的多肽称为蛋白质。
(2)
分子结构：分子式为 C6H12O6 ，结构简式为 CH2OH—(CHOH)4—CHO 。
物理性质：白色晶体，有甜味，能溶于水。
化学性质：
①醛基的还原性
a．被银氨溶液氧化(银镜反应，应用于制镜、制热 水瓶胆等) CH2OH—(CHOH)4—CHO＋2[Ag(NH3)2]OH CH2OH—(CHOH)4—COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O b．被新制氢氧化铜氧化(用于检验糖尿病人的尿糖) CH2OH—(CHOH)4—CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH CH2OH—(CHOH)4—COONa＋Cu2O↓＋3H2O
子式为C18H32O2。因甘油的碳原子数为3，则由题意 可知C的碳原子数为 57 3 18 ＝18(碳原子守恒)。 由于C为饱和脂肪酸，所以3 C的分子式为C18H36O2， 结 构 简 式 为 CH3—(CH2)16—COOH ； 5 个 碳 原 子 的 C 的同系物可表示为C4H9—COOH，C4H9—(丁基)有四 种，所以该化合物也有四种可能结构。
(2)在油脂分子结构中，若R1，R2，R3为同一种 烃基，称为 单 甘油酯(同酸甘油三酯)；若R1， R2，R3为不同种烃基，称为 混 甘油酯(异酸甘油 三酯)；天然油脂大多数是混甘油酯。
(3)组成油脂的高级脂肪酸较多。常见的饱和脂
肪 酸 有 软 脂 酸 ( 十 六 酸 )C15H31COOH 、 硬 脂 酸 ( 十 八 酸)C17H35COOH；常见的不饱和脂肪酸有油酸(9－ 十八碳烯酸)C17H33COOH、亚油酸(9,12－十八碳二 烯酸)C17H31COOH。