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(共45张PPT)
第四节 基本营养物质
第七章 有机化合物
基本营养物质
糖类
生活中常见的糖类
又叫做碳水化合物，由C、H、O三种元素组成，这一类化合物的化学组成大多符合Cn(H2O) m 的通式。
植物种子或块茎
带甜味的水果
甘蔗等
棉花等
淀粉[(C6H10O5)n]
葡萄糖[C6H12O6]
蔗糖[C12H22O11]
纤维素[(C6H10O5)n]
人体摄入的糖类物质主要是淀粉!
(依据：是否水解及水解产物的不同进行分类)
基本营养物质
糖类
分类
带甜味的水果
葡萄糖
蜂蜜
果糖
不能再水解成更简单的糖
单糖
分子式：C6H12O6
葡萄糖和果糖的分子式完全相同，但分子结构不同，二者互为同分异构体
(依据：是否水解及水解产物的不同进行分类)
基本营养物质
糖类
分类
一分子二糖能水解成两分子单糖
二糖
甘蔗等
蔗糖
小麦等
牛奶等
分子式：C12H22O11
麦芽糖
乳糖
蔗糖和麦芽糖的分子式相同，结构不同，也互为同分异构体
淀粉和纤维素是天然有机高分子，分子中的结构单元数目不同，分子式不同，不能互称为同分异构体
(依据：是否水解及水解产物的不同进行分类)
基本营养物质
糖类
分类
多糖
分子式： (C6H10O5)n
植物种子或块茎
棉花等
淀粉
纤维素
一分子二糖能水解成多分子单糖
基本营养物质
糖类
葡萄糖是最重要的单糖，是构成多种二糖和多糖的基本单元
物理性质
有甜味的无色晶体，能溶于水
分子式
结构简式
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
葡萄糖
(CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)
基本营养物质
糖类
葡萄糖是最重要的单糖，是构成多种二糖和多糖的基本单元
结构式
C
C
C
C
C
C
H
O
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
OH
H
葡萄糖
基本营养物质
糖类
葡萄糖结构分析
C
C
C
C
C
C
H
O
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
OH
H
醛基
羟基
官能团决定物质的主要化学性质，因此葡萄糖兼有醛基和羟基的性质
羟基性质
与金属钠反应
发生催化氧化反应
与乙酸发生酯化反应
那么，醛基有什么性质呢？
糖类
基本营养物质
实验步骤
在试管中加入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，加热，观察现象
实验探究一
葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应
实验探究一
葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应
糖类
基本营养物质
实验现象
最终有砖红色沉淀生成
实验结论
葡萄糖具有还原性，能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化为砖红色沉淀Cu2O
实验探究二
葡萄糖与银氨溶液反应
糖类
基本营养物质
实验步骤
在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后一边振荡试管，一边逐滴加入2%氨水，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止，得到银氨溶液。再加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热，观察现象
实验探究二
葡萄糖与银氨溶液反应
糖类
基本营养物质
实验现象
向AgNO3溶液加入稀氨水，沉淀消失后再滴加1 mL 10%葡萄糖，水浴加热，生成银白色光亮的银镜
实验结论
葡萄糖可以将银氨溶液中的银元素还原为单质银
实验探究三
淀粉水解反应
糖类
基本营养物质
变蓝
淀粉遇单质碘 。
特征反应
实验探究四
淀粉的检验
糖类
基本营养物质
实验步骤
在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 mol/L H2SO4溶液，加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液，将溶液调至碱性，再加入少量新制的Cu(OH)2 ，加热。观察并解释实验现象
实验现象
实验结论
实验探究三
淀粉水解反应
糖类
基本营养物质
最终有砖红色沉淀生成
淀粉水解生成的葡萄糖，与新制的Cu(OH)2共热生成氧化亚铜(Cu2O)
实验探究三
淀粉水解反应
糖类
基本营养物质
化学方程式
蔗糖、淀粉和纤维素等在稀酸的催化下能发生水解反应，最终生成单糖。工业上一般用淀粉水解的方法生产葡萄糖
葡萄糖
(C6H10O5)n + nH2O
nC6H12O6
催化剂
淀粉(或纤维素)
葡萄糖
果糖
C12H22O11 + H2O
C6H12O6 + C6H12O6
蔗糖
催化剂
糖类
主要用途
基本营养物质
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，最终变成葡萄糖。
C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O
酶
人体所需热量的60% 70%来自糖类，是人体主要的供能物质。
葡萄糖在酶的催化作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，供机体活动和维持恒定体温的需要。
淀粉
(C6H10O5)n
糊精
[(C6H10O5)m m＜n]
麦芽糖
(C12H22O11)
葡萄糖
(C6H12O6)
酶
酶
酶
基本营养物质
糖类
主要用途
食草动物的体内有纤维素水解酶，可将纤维素水解生成葡萄糖。人体内没有类似的酶，无法吸收和利用纤维素。但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动，有助于消化，因此人们应摄入一定量的蔬菜、水果和粗粮等含纤维素较多的食物
基本营养物质
糖类
主要用途
淀粉和纤维素也是重要的工业原料，二者水解生成的葡萄糖在酶的催化下可以转变为乙醇。这个转化过程被广泛应用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇
纤维素
以富含_____的农作物为原料酿酒
淀粉
以富含_______的植物秸秆为原料生产燃料乙醇
化学方程式：________________________________________________________________________
C6H12O6 2CH3CH2OH＋2CO2↑
酶
请同学们回顾所学内容，判断正误：
问题1
糖类都是有甜味的物质(　　)
糖类的构成可写为Cn(H2O)m，只要符合Cn(H2O)m的有机物就属于糖类(　　)
问题2
葡萄糖、果糖互为同分异构体，淀粉和纤维素也互为同分异构体(　　)
问题3
问题4
糖类在人体内都能被消化和吸收(　　)
“代糖”那些事
代糖是指除糖以外，另一种可为食物添加甜味的物质，又叫甜味剂。代糖的种类是很多的，根据产生热量的多少，可以分为营养性的甜味剂(可产生热量)和非营养性的甜味剂(无热量)。
营养性甜味剂也就是食用后会产生热量的代糖，但产生的热量比蔗糖低，如山梨醇、甘露醇、木糖醇。
非营养性甜味剂又被人们叫做低能量甜味剂，只需要很少的量就可以产生足够的甜度，且几乎不含热量。目前市面上常见的代糖主要有安赛蜜、阿斯巴甜、木糖醇、纽甜、糖精、甜蜜素、甜菊糖苷、三氯蔗糖等。
1.糖类是生命的基础能源，下列关于糖类的说法中，正确的是( )
A.糖类都可以水解
B.糖类是具有甜味的物质
C.糖类都含有C、H、O元素
D.糖类都符合Cn(H2O)m的通式
C
2.下列有关糖类的叙述正确的是( )
A.含1 mol葡萄糖的水溶液与足量金属钠反应，最多生成2.5 mol H2
B.酿酒过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.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，供人体组织的营养需要
D.蔗糖是最重要的二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的两倍
B
3.能证明淀粉已经完全水解的试剂是( )
A.碘化钾溶液 B.银氨溶液
C.碘水 D.酚酞溶液
C
4.能够用来检验某糖尿病病人的尿液中是否含葡萄糖的试剂是( )
A.氨水 B.金属钠
C.新制Cu(OH)2悬浊液 D.硝酸银溶液
C
5.某同学为了检验淀粉的水解情况，设计了如下三种实验方案：
结论：淀粉已完全水解。
方案甲，加入碘水溶液变蓝，只能说明溶液还存在淀粉，不能证明淀粉未水解还是部分水解。
根据以上操作、现象判断结论是否正确，不正确的请说明原因。
方案乙，淀粉溶液中加入稀H2SO4，溶液呈酸性，加入银氨溶液，无银镜，因为酸性环境下，银氨溶液被破坏，无法发生银镜反应，因此无法判断淀粉是否发生水解。
方案丙，加NaOH溶液中和了H2SO4后，再加新制Cu(OH)2溶液，加热出现砖红色沉淀，只能说明淀粉发生水解，无法证明淀粉完全水解。
综上所述，三种方案都不正确。
蛋白质含有C、H、O、N等元素，是由多种氨基酸(如甘氨酸、丙氨酸等)构成的极为复杂的化合物，相对分子质量从几万到几百万，是一类非常复杂的天然有机高分子。
蛋白质的组成及构成
蛋白质分子模型
氨基酸分子模型
基本营养物质
问题1
生活中哪些物质富含蛋白质呢？
肉类
蛋类
奶类
鱼类
豆制品
牛角
蛋白质
酸、碱或酶
水解反应
水解反应
蛋白质在人体中的反应过程？
问题2
多肽
氨基酸
蛋白质的水解反应
氨基酸分子中都含有氨基(—NH2 )和羧基(—COOH)
观察甘氨酸和苯丙氨酸的结构简式，辨认其中的官能团，并说明其结构的共同点
H
O
CH2
NH2
O
C
甘氨酸
CH2
H
O
O
C
CH
NH2
苯丙氨酸
问题3
氨基酸
基本营养物质
氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸(氨基与羧基连在同一个碳原子上)
结构简式
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
基本营养物质
氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸(氨基与羧基连在同一个碳原子上)
物理性质
天然的氨基酸均为无色晶体
熔点较高，一般在200~300 ℃熔化时分解
能溶于强酸或强碱溶液，除少数外一般都能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚。
氨基酸
基本营养物质
氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸(氨基与羧基连在同一个碳原子上)
化学性质
氨基酸分子中的-COOH是酸性基团，-NH2是碱性基团。因此，氨基酸是两性化合物，它既可以与酸反应，也可以与碱反应，且都生成盐。
CH
NH2
R
COOH
＋ HCl
CH
NH3Cl
R
COOH
＋ NaOH
＋H2O
CH
NH2
R
COOH
CH
NH2
R
COONa
肽键
氨基酸
基本营养物质
氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸(氨基与羧基连在同一个碳原子上)
化学性质
一定条件下，氨基酸之间能发生聚合反应，生成更为复杂的多肽，进而构成蛋白质。
H
O
CH
NH2
O
C
R
CH
N
COOH
R1
H
H
＋
CH
NH2
O
C
R
CH
N
COOH
R1
H
我国科学家于1965年在世界上首次完成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素的全合成，对蛋白质的研究作出了重要贡献。
氨基酸
基本营养物质
研究蛋白质的结构、功能和合成对探索生命活动规律、促进人类健康具有重要意义
蛋白质分子在受到某些物理因素(如加热、紫外线等)和化学试剂(如重金属的盐类、强酸、强碱、乙醇、甲醛等)的影响，其结构会被破坏，会发生变性，溶解度下降，并失去生理活性。
酒精消毒
甲醛水溶液(福尔马林)浸泡动物标本
如CuSO4 BaCl2等
化学变化，不可逆，即变性后不会恢复
蛋白质变性
基本营养物质
基本营养物质
实验探究
蛋白质的变性实验
蛋白质变性
实验步骤一
向盛有鸡蛋清溶液的试管中加几滴醋酸铅溶液，观察现象。
实验步骤二
向盛有鸡蛋清溶液的试管中加几滴浓硝酸，加热，观察现象。
实验步骤三
在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品，小心地闻气味。
基本营养物质
实验探究
蛋白质的变性实验
蛋白质变性
实验现象
向鸡蛋清溶液中加入几滴醋酸铅溶液。现象：
生成白色沉淀
不可逆过程，变性后的蛋白质会失去原有的生理活性
基本营养物质
实验探究
蛋白质的变性实验
蛋白质变性
实验现象
向盛有鸡蛋清溶液的试管中加几滴浓硝酸，加热，现象：
溶液显黄色
部分蛋白质的特征反应——显色反应，可用于蛋白质的检验
基本营养物质
实验探究
蛋白质的变性实验
蛋白质变性
实验现象
头发被灼烧时，会产生类似，现象： ________________ ________
可闻到烧焦羽毛的特殊气味
此反应常用于鉴别真丝和人造丝
毛和蚕丝的成分都为蛋白质，可以制作服装
02
从动物皮、骨中提取的明胶可作食品增稠剂，阿胶可作中药材等
03
绝大多数酶也是蛋白质，是重要的催化剂
04
蛋白质存在于一切细胞中，是人类必需的营养物质
01
蛋白质对人体的作用
基本营养物质
请同学们回顾所学内容，判断正误：
问题1
问题2
问题3
问题4
问题5
蛋白质都是高分子化合物(　　)
蛋白质在酶的作用下，可直接水解生成各种氨基酸(　　)
生物体内的酶都是蛋白质(　　)
向鸡蛋白溶液中加入醋酸铅溶液，生成白色沉淀，加水可重新溶解(　　)
可以通过灼烧的方法鉴别真蚕丝和人造丝(　　)
血红蛋白也能与一氧化碳结合， 而且结合能力很强，大约是氧气的200 ~ 300 倍，一旦结合便不容易分离，且不能再与氧气结合，人就会缺氧窒息死亡。
吸烟的害处
香烟的烟气中含有几百种有毒物质， 其中就有一氧化碳
1.下面关于蛋白质的叙述不正确的是( )
A.在豆浆中加入少量石膏，能使豆浆中的蛋白质凝结，从而制成豆腐
B.蛋白质都是高分子化合物
C.蛋白质在酶的作用下水解的最终产物是葡萄糖
D.若误食重金属盐而引起中毒，可服用大量牛奶或豆浆进行解救
C
2.下列有关蛋白质的性质描述说法错误的是( )
A.棉被和蚕丝被的主要材质均为高分子
B.从牛奶中可以提取酪素，用来制作塑料
C.消毒过程中细菌蛋白质发生了盐析
D.在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液，都会产生沉淀，但原
理不同
C
3.应用所学知识回答下列问题：
(1)下列物质对蛋白质的化学性质具有明显影响的是________(填字母，下同)。
A.福尔马林溶液(HCHO溶液) B.蓝矾 C.NaCl
D.高锰酸钾 E.酒精 F.生牛奶
G.熟鸡蛋
ABDE
(2)如果你发现有人误服重金属盐而出现了中毒病症，需要你马上对病人进行抢救，你认为上述物质中可以应用的是______。
F
(3)当你选择物质对病人进行抢救以后，下一步的打算或做法是______。
A.建议病人快去医院继续治疗
B.将病人安置于通风处呼吸新鲜的空气
C.建议病人卧床休息
A
4.试分析为什么医院里可以用高温蒸煮，紫外线照射或涂抹医用酒精杀菌消毒，在生物实验中用甲醛溶液(福尔马林)保存标本，农业上用波尔多液(CuSO4和生石灰和水)防治农作物病害的原因？
细菌主要成分为蛋白质，在生产和生活中，可以用一些化学试剂或某些物理因素使蛋白质发生变性从而使细菌或病毒的蛋白质失去生理活性，从而起到杀灭细菌的目的。
5.已知氨基(—NH2)呈碱性，羧基(—COOH)呈酸性，试分析甘氨酸( )和
苯丙氨酸( )有什么共同性质？写出甘氨酸和盐酸及氢氧化钠
反应方程式？
据甘氨酸和苯丙氨酸的结构，两者有共同的官能团氨基和羧基，据已知信息，两者既可以和酸反应，又可以和碱反应，故甘氨酸和盐酸及氢氧化钠反应的方程式为 ＋HCl―→
， ＋NaOH―→ ＋H2O。

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