1、專題十六 生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)化學(xué) 浙江專用考點(diǎn)一糖類油脂考點(diǎn)基礎(chǔ)一、糖類1.概念糖類是指多羥基醛或多羥基酮以及能水解生成它們的物質(zhì)?？键c(diǎn)清單2.分類單糖低聚糖多糖 特點(diǎn)不能再水解的糖以二糖最常見,一分子二糖能水解成兩分子單糖能水解成多分子單糖示例葡萄糖、果糖蔗糖、麥芽糖淀粉、纖維素物質(zhì)分子式結(jié)構(gòu)簡式官能團(tuán)二者關(guān)系葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHOOH、CHO互為同分異構(gòu)體果糖C6H12O6CH2OH(CHOH)3COCH2OH、OH3.葡萄糖與果糖(1)結(jié)構(gòu)的比較(2)葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)a.葡萄糖與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH

2、CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+2Ag+H2O。b.葡萄糖被新制Cu(OH)2懸濁液氧化的化學(xué)方程式為CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O+3H2O。4.常見的二糖蔗糖麥芽糖 相同點(diǎn)組成分子式均為C12H22O11性質(zhì)都能發(fā)生水解反應(yīng)不同點(diǎn)是否含醛基否是水解產(chǎn)物葡萄糖和果糖葡萄糖相互關(guān)系互為同分異構(gòu)體5.淀粉和纖維素類別淀粉纖維素分子組成(C6H10O5)n(C6H10O5)n(n與淀粉分子式中的n是不同的值,故二者不是同分異構(gòu)體)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)幾百個(gè)到幾千個(gè)葡萄糖單元構(gòu)成的高分子化合物,有直鏈及支鏈結(jié)構(gòu)幾千個(gè)葡萄糖

3、單元構(gòu)成的高分子化合物化學(xué)性質(zhì)1.不與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng),不顯還原性2.在稀酸作用下發(fā)生水解,最終產(chǎn)物是葡萄糖,在人體內(nèi)也水解為葡萄糖,反應(yīng)方程式為(C6H10O5)n(淀粉)+nH2O nC6H12O6(葡萄糖)3.淀粉遇碘變?yōu)樗{(lán)色1.不與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng),不顯還原性2.在酸作用下水解,最終產(chǎn)物是葡萄糖,但比淀粉水解困難(需水浴加熱,用70%的硫酸催化),反應(yīng)方程式為(C6H10O5)n(纖維素)+nH2O nC6H12O6(葡萄糖)二、油脂1.概念油脂屬于酯類,是高級脂肪酸和甘油(丙三醇)生成的酯。形成油脂的常見高級脂肪酸有:硬脂酸(C17H35COOH)、軟脂酸(C15H31COO

4、H)、油酸(C17H33COOH)等。2.結(jié)構(gòu):所含官能團(tuán)為酯基,有的可能還含有;若R、R、R相同,則稱為單甘油酯;若R、R、R不同,則稱為混合甘油酯。3.物理性質(zhì)油脂一般不溶于水,密度比水小;天然油脂都是混合物,沒有固定的熔、沸點(diǎn);含不飽和脂肪酸成分較多的甘油酯常溫下一般呈液態(tài);含飽和脂肪酸成分較多的甘油酯常溫下一般呈固態(tài)。 4.化學(xué)性質(zhì)(1)油脂的氫化(油脂的硬化)經(jīng)硬化制得的油脂叫人造脂肪,也稱硬化油。如油酸甘油脂與H2發(fā)生加成反應(yīng),其化學(xué)方程式為+3H2 。(2)水解反應(yīng)硬脂酸甘油酯在酸性和堿性條件下水解的化學(xué)方程式:+3H2O 3C17H35COOH+3NaOH 3C17H35COO

5、Na+5.肥皂的制取 考點(diǎn)二氨基酸蛋白質(zhì)考點(diǎn)基礎(chǔ)一、氨基酸1.組成與結(jié)構(gòu)氨基酸所含官能團(tuán)是氨基和羧基。-氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式的通式可表示為。2.幾種常見的-氨基酸甘氨酸:H2NCH2COOH丙氨酸:苯丙氨酸:谷氨酸:3.性質(zhì)(1)兩性堿性:氨基酸可以跟酸反應(yīng)生成銨鹽。+HCl 酸性:氨基酸還可以跟堿反應(yīng)生成羧酸鹽。+NaOH +H2O當(dāng)溶液中的氨基酸主要以兩性離子(,稱為內(nèi)鹽)的形態(tài)存在時(shí),它在水中溶解度最小,可以形成晶體析出。不同的氨基酸出現(xiàn)這種情況的pH各不相同,可以通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法分離氨基酸。(2)縮合反應(yīng):一個(gè)氨基酸分子中的羧基與另一個(gè)氨基酸分子中的氨基能夠縮合失水,形成的縮合產(chǎn)物叫

6、二肽。+H2O兩種不同的氨基酸可形成四種不同的鏈狀二肽。 二肽繼續(xù)與氨基酸發(fā)生縮合反應(yīng),形成三肽、四肽等。(3)肽鍵的水解氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基石,蛋白質(zhì)通過水解可得到多肽,最后水解產(chǎn)物為氨基酸。(4)氨基酸溶液遇茚三酮溶液時(shí)會呈藍(lán)紫色。二、蛋白質(zhì)1.組成(1)蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵等相互連接而形成的一類具有特定結(jié)構(gòu)和一定生物學(xué)功能的生物大分子,分子中通常含有50個(gè)以上的氨基酸殘基,相對分子質(zhì)量一般在10 000以上。 (2)蛋白質(zhì)是由C、H、O、N等元素組成的,相對分子質(zhì)量很大,屬于高分子化合物。2.性質(zhì)(1)溶于水時(shí)形成的蛋白質(zhì)溶液具有膠體性質(zhì)。(2)兩性:蛋白質(zhì)分子中有氨基、羧基,蛋白

7、質(zhì)仍然具有兩性,能跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)。(3)水解反應(yīng):蛋白質(zhì)在酸、堿或酶作用下水解,最終產(chǎn)物為氨基酸,水解時(shí)斷鍵的位置是肽鍵:。天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物都是-氨基酸。(4)鹽析:在蛋白質(zhì)的溶液中加入某些濃的無機(jī)鹽溶液,使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出。鹽析是可逆過程,不影響蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),常用于分離、提純蛋白質(zhì)。 (5)變性:在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、酒精、甲醛、苯酚、紫外光照射、加熱等作用下,蛋白質(zhì)性質(zhì)發(fā)生改變而析出。變性是化學(xué)變化,蛋白質(zhì)失去原來的生理活性。 (6)顏色反應(yīng):蛋白質(zhì)與許多試劑可發(fā)生顏色反應(yīng),如分子中含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)與濃硝酸作用時(shí)會產(chǎn)生黃色固態(tài)物質(zhì)。蛋白質(zhì)遇雙縮脲試劑時(shí)會呈現(xiàn)

8、紫玫瑰色,含有兩個(gè)及兩個(gè)以上肽鍵的化合物均能發(fā)生該反應(yīng)。 蛋白質(zhì)遇茚三酮溶液時(shí)會呈藍(lán)紫色。(7)灼燒時(shí)產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味?？衫妙伾磻?yīng)和灼燒的方法鑒別蛋白質(zhì)。 三、酶1.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化功能的生物分子,絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)。2.酶作催化劑的特點(diǎn)酶對許多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)和生物體內(nèi)進(jìn)行的復(fù)雜的新陳代謝反應(yīng)具有很強(qiáng)的催化作用。酶的催化作用具有以下特點(diǎn):(1)條件溫和、不需加熱。在接近體溫和接近中性的條件下,酶就可以起作用。在3050 之間酶的活性最強(qiáng),超過適宜的溫度時(shí),酶將失去活性。(2)具有高度專一性。如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng);淀粉酶只對淀粉的水解起催化作用。(3)具有高效催化作

9、用。酶催化的化學(xué)反應(yīng)速率比普通催化劑高1071013倍。 方法常見有機(jī)物的檢驗(yàn)與鑒別1.利用有機(jī)物的溶解性鑒別通常是加水檢驗(yàn),觀察其在水中的溶解性。例如,用此法可以鑒別乙酸與乙酸乙酯、乙醇與苯、甘油與油脂等。2.利用液態(tài)有機(jī)物的密度鑒別觀察不溶于水的有機(jī)物在水中的浮沉情況可知其密度比水的密度是小還是大。例如,用此法可鑒別硝基苯與苯、四氯化碳與汽油等。方法技巧3.根據(jù)有機(jī)物燃燒情況鑒別如觀察是否可燃(大部分有機(jī)物可燃);燃燒時(shí)黑煙的多少(可區(qū)分乙烯和乙炔、乙烷和苯等);燃燒時(shí)的氣味(識別纖維素、蛋白質(zhì)等)。4.利用有機(jī)物的官能團(tuán)的性質(zhì)檢驗(yàn)思維方式為:官能團(tuán)性質(zhì)方法的選擇。常用的試劑與方法見下表:

10、物質(zhì)試劑與方法現(xiàn)象葡萄糖加新制Cu(OH)2懸濁液煮沸后有磚紅色沉淀生成乙醇加活潑金屬鈉;加乙酸、濃硫酸,加熱有氣體逸出;有果香味物質(zhì)生成乙酸加紫色石蕊溶液;加Na2CO3溶液顯紅色;有氣體逸出乙酸乙酯聞氣味;加稀硫酸有果香味;檢驗(yàn)水解產(chǎn)物淀粉加碘水顯藍(lán)色蛋白質(zhì)加濃硝酸,微熱(檢驗(yàn)含苯環(huán)的蛋白質(zhì));灼燒顯黃色;有燒焦羽毛的氣味5.糖類水解產(chǎn)物的檢驗(yàn)在酯、蔗糖、淀粉、纖維素的水解中硫酸只作催化劑。實(shí)驗(yàn)室中淀粉、纖維素、麥芽糖水解常在無機(jī)酸(一般為硫酸)催化作用下發(fā)生,生成葡萄糖。欲檢驗(yàn)水解產(chǎn)物葡萄糖,必須先加入NaOH溶液中和作催化劑的硫酸,再加入銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液進(jìn)行檢驗(yàn)。6.淀粉水解程度的判斷淀粉在酸的作用下能夠發(fā)生水解反應(yīng)最終生成葡萄糖。反應(yīng)物淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán),不能發(fā)生銀鏡反應(yīng);產(chǎn)物葡萄糖遇碘