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5.4生命中的基础有机化学物质
1.糖类
定义:从结构上看,它一般是 或 以及水解生成的物质。
[糖类的结构和组成]
(1)糖类的结构:分子中含有多个羟基、醛基的多羟基醛,以及水解后能生成多羟基醛的由 组成的有机物。糖类根据其能否水解以及水解产物的多少,可分为 等。
(2)糖类的组成:糖类的通式为 ,对此通式,要注意掌握以下两点:
[单糖——葡萄糖]
(1)自然界中的存在:葡萄和其他带甜味的水果中,以及蜂蜜和人的血液里。
(2)结构:分子式为 (与甲醛、乙酸、乙酸乙酯等的最简式相同,均为CH2O),其结构简式为:CH2OH-(CHOH)4-CHO,是一种 。
(3)化学性质:兼有醇和醛的化学性质。
①能发生银镜反应的化学方程式: 。
②与新制的Cu(OH)2碱性悬浊液共热生成红色沉淀。其化学方程式: 。
③能被H2还原:其化学方程式: 。
④酯化反应:其化学方程式: 。
(4)用途:
[二糖——蔗糖和麦芽糖]
蔗糖、麦芽糖
(1)蔗糖和麦芽糖的分子式为 。
(2)蔗糖是一种无色晶体,溶于水,是重要的甜味食物。食用白糖、冰糖等就是蔗糖。在稀酸或生物催化剂(酶)
作用下水解生成葡萄糖和果糖。水解反应的化学方程式: 。
(3)麦芽糖也是一种二糖,在硫酸催化下水解生成葡萄糖。水解反应的化学方程式: 。
[多糖——淀粉和纤维素]
(1)多糖:分子式:
(2)淀粉在稀酸作用下水解生成葡萄糖:
2.油脂
(1)油脂的组成和结构:
油脂属于酯类,是 和 的统称。油脂是由多种 (如 、 、 、 等)与 生成的甘油酯。它的结构式表示如下:
在结构式中,R1、R2、R3代表饱和烃基或不饱和烃基。若R1、R2、R3相同,叫 ;若R1、R2、R3不相同,则称为 。天然油脂大多数是 。
(2)油脂的物理性质:
①状态:由不饱和的油酸形成的甘油酯(油酸甘油酯)熔点较低,常温下呈液态,称为 ;而由饱和的软脂酸或硬脂酸生成的甘油酯(软脂酸甘油酯、硬脂酸甘油酯)熔点较高,常温下呈固态,称为 。
②溶解性:不溶于水,易溶于有机溶剂(工业上根据这一性质,常用有机溶剂来提取植物种子里的油)。
(3)油脂的化学性质:
①油脂的氢化
说明
②油脂的水解。油脂属于酯类的一种,具有酯的通性。
a.在无机酸做催化剂的条件下,油脂能水解生成甘油和高级脂肪酸(工业制取高级脂肪酸和甘油的原理)的化学方程式 。
b.皂化反应:在碱性条件下,油脂水解彻底,发生皂化反应,生成甘油和高级脂肪酸盐(肥皂的有效成分)的化学方程式 。
(4)油脂的生理功能
在人体内,高级脂肪酸甘油酯在酶的催化作用下发生水解,生成 和 ,然后再分别进行氧化分解,释放能量;油脂有保持体温和保护内脏器官的功能;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。
3.蛋白质
[蛋白质]
(1)存在:蛋白质广泛存在于生物体内,是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、皮肤、发、毛、蹄、角等的主要成分都是蛋白质.植物的种子、茎中含有丰富的蛋白质。酶、激素、细菌、抵抗疾病的抗体等,都含有蛋白质。
(2)组成元素: 等。蛋白质是由不同的 通过发生缩聚反应而成的天然高分子化合物。
(3)性质:
①水解:在酸、碱或酶的作用下,能发生水解,水解的最终产物是 。
②盐析:
说明
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