内容正文:
第5课时 生物大分子的碳链骨架和糖类
学习目标 1.分析图2-5,理解生物大分子以碳链为骨架。2阅读P23~24内容,总结糖类的种类和作用。3.尝试完成检测生物组织中的还原糖的实验。
[重难点击] 1.生物大分子以碳链为骨架。2.糖类的种类和作用。
一、生物大分子的碳链骨架
科学家说“碳是生命的核心元素”,构成细胞的有机物中都含有碳元素,碳元素之所以能形成各种生物大分子是因为其具有独特的原子结构。
1.碳元素的特点
(1)成键数目多:碳原子最外层有4个电子,能和其他原子形成4个化学键。
(2)成键方式多:在有机物中,碳原子能相互连接成链或者环,形成各种复杂的骨架结构,其长短和排列方式决定了有机物的基本性质。观察下列几种有机物的结构,阴影部分表示碳链骨架。
(3)结合元素种类多:有机化合物的性质除了碳链骨架外,还取决于与碳链骨架相连的含有O、H、N、S和P的官能团,这些官能团可以引发有机物之间特定的化学反应。
2.生物大分子的组成
(1)组成生物体的重要的生物大分子往往是由大量相似的小分子有机物聚合而成,其中这些小分子有机物称为单体,许多单体聚合成的大分子有机物称为多聚体。
(2)生物单体分子可以通过脱水缩合反应聚合成生物大分子,生物大分子多聚体也可以通过水解反应水解为单体,观察图示分析:
①图中的物质M是水。反应A是脱水缩合反应,反应B是水解反应。
②n个单体形成1个多聚体会产生n-1分子的物质M。
归纳提炼
1.决定有机化合物性质的因素有碳链骨架结构的排列方式和长短以及与碳链骨架相连接的某些含氧、氮、硫、磷等的官能团。
2.几种常见多聚体的单体
多聚体(生物大分子)
单体(基本单位)
多糖
葡萄糖
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸
活学活用
1.唾液淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖,再在麦芽糖酶的作用下进一步分解为葡萄糖,下列说法不正确的是( )
A.麦芽糖是淀粉的单体 B.葡萄糖是淀粉的单体
C.该过程是水解反应 D.淀粉是一种多聚体
答案 A
解析 淀粉是一种多聚体,其单体是葡萄糖;麦芽糖可以进一步水解,不是基本单位,也就不是单体;多聚体可以水解成单体。
二、细胞中的糖类
有些糖是生命活动所需的能源物质,有些糖是细胞结构的重要组成成分,其可分为单糖、二糖和多糖,请阅读教材P23~24内容,分析下面材料,完成下列问题。
1.观察下面几种常见的单糖结构式,结合教材P24内容思考:
(1)观察上图可以看出,单糖分子都是由C、H、O三种元素构成的。
(2)上图中核糖和脱氧核糖含有5个碳原子,称为五碳糖,葡萄糖、果糖和半乳糖等含有6个碳原子,称为六碳糖,五碳糖和六碳糖均是不能再水解的糖类,称为单糖。单糖可直接被细胞吸收。
小贴士 核糖、脱氧核糖、葡萄糖在动植物细胞中都有分布。果糖分布于植物细胞中,半乳糖分布于动物细胞中,葡萄糖、果糖、半乳糖都可以被氧化分解提供能量。
2.观察几种二糖的组成示意图,结合教材P24内容思考:
(1)由上图可以看出,二糖均是由一分子葡萄糖和另一分子单糖脱一分子水组成的。[来源:学科网]
(2)在甜菜和甘蔗里富含的二糖为蔗糖,其是由葡萄糖和果糖聚合而成的;通常只存在于发生淀粉水解的组织中的二糖是麦芽糖,其是由葡萄糖和葡萄糖聚合而成的;在哺乳动物的乳汁里富含的二糖为乳糖,其是由葡萄糖和半乳糖聚合而成的。
3.下图是一个汉堡中的几种多糖的组成,据图分析:
(1)生物体内常见的多糖有淀粉、糖原和纤维素三种,它们均是由葡萄糖通过脱水缩合(反应)连接形成的。其中,贮存在植物体内的淀粉和分布在人和动物肝脏和肌肉中的糖原是生物中的贮存能量的物质;而纤维素是构成植物细胞壁的基本组成成分。
(2)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,为什么它们在化学性质上有很大差异?
答案 三种多糖的基本单位都是葡萄糖,但葡萄糖连接的方式不同,使它们具有了不同的化学性质。
4.糖类还可以和其他物质结合形成复杂的化合物,如糖蛋白、糖脂等,这些物质都是细胞的重要成分。
5.还原糖的检测
(1)实验原理
还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)+斐林试剂煮沸,砖红色沉淀。
(2)葡萄糖的鉴定
①方法步骤
a.取两只试管,编号分别为1号、2号,分别加入2 mL质量分数为10%的葡萄糖溶液和2 mL清水。
b.向两只试管中分别加入2 mL新配制的斐林试剂,振荡混匀。
c.将两支试管放入盛有开水的烧杯中,用酒精灯加热煮沸2~3分钟。
d.观察两试管中溶液的颜色变化。
②结果和结论:1号试管有砖红色沉淀生成,2号试管不变色。说明葡萄糖是还原糖。
(3)生物组织中还原糖的检测
小贴士 糖类物质分类
按其归
属分类
动植物细胞共有的糖
核糖、脱氧核糖、葡萄糖
动物细胞特有的糖
乳糖、糖原
植物细胞特有的糖
果糖、蔗糖、麦