内容正文:
第2课时 糖类和核酸
学习任务目标
1.从糖类和核酸的官能团微观探析糖类和核酸的结构特点,了解糖类的分类,理解糖类和核酸的化学性质。
2.了解糖类在人体供能、储能等方面的作用,了解糖类的摄入和代谢与人体健康之间的关系,科学合理地搭配饮食。
1.糖类是一大类有机化合物,葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素等都属于糖类。糖类物质是由C、H、O三种元素组成的,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,因此曾把它们称为碳水化合物。
2.葡萄糖是一种重要的单糖,是生物体内主要的能源物质。正常人的血液里约含0.1%(质量分数)的葡萄糖,血糖通常指的是血液中的葡萄糖。
3.淀粉在酸或酶的催化作用下可以逐步水解,最终生成葡萄糖,葡萄糖进一步氧化成二氧化碳和水,人体从中得到相应的能量。
一、糖类概述
1.概念
分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。
2.分类
二、单糖
1.葡萄糖
(1)分子式:C6H12O6。
(2)结构简式:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。
(3)官能团:醛基、羟基。
(4)物理性质:能溶于水,有甜味。
(5)化学性质
2.果糖
(1)分子式:C6H12O6,与葡萄糖互为同分异构体。
(2)结构简式:
(3)甜度:自然界中甜度最高的单糖。
三、双糖
1.蔗糖和麦芽糖的比较
糖
蔗糖
麦芽糖
相
同
点
组成
相同,分子式都为C12H22O11,互为同分异构体
类别
都属于双糖
水解
产物
都能够发生银镜反应,都能够被新制氢氧化铜悬浊液氧化
溶解性
都易溶于水
甜味
都具有甜味(蔗糖更甜)
不
同
点
官能团
无醛基
有醛基
化学
性质
不能发生银镜反应,不能被新制氢氧化铜悬浊液氧化
能发生银镜反应,能被新制氢氧化铜悬浊液氧化
水解
产物
葡萄糖和果糖
只有葡萄糖
来源
甘蔗和甜菜中含量最多
淀粉酶作用下的水解产物
2.水解的化学方程式
(1)麦芽糖:C12H22O11(麦芽糖)+H2O2C6H12O6(葡萄糖)。
(2)蔗糖:C12H22O11(蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)。
四、多糖
1.淀粉
(1)分子通式:(C6H10O5)n。
(2)水解反应
化学方程式:(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)。
葡萄糖发酵反应:C6H12O6(葡萄糖)2C2H5OH+2CO2↑。
(3)特征反应:淀粉遇碘溶液显蓝色,利用这一特征可以鉴定淀粉的存在。
2.纤维素
(1)分子通式:(C6H10O5)n。
(2)官能团:1个葡萄糖单元[C6H7O2(OH)3]中含3个醇羟基。
(3)水解反应:(C6H10O5)n(纤维素)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)。
(4)酯化反应
纤维素可通过酯化反应制得纤维素硝酸酯(俗名硝酸纤维)、纤维素乙酸酯(俗名醋酸纤维)等。
五、五碳醛糖与核酸
1.核糖和脱氧核糖的链式与环式结构
(1)链式核糖:。
环式核糖: 。
(2)链式2脱氧核糖:。
环式2脱氧核糖:。
2.核苷酸
(1)核糖核苷酸由环式核糖与碱基、磷酸基团共同组成。参与构成核糖核苷酸的碱基包括含有双环结构的腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)以及含有单环结构的尿嘧啶(U)和胞嘧啶(C)。
(2)脱氧核糖核苷酸由脱氧核糖与碱基和磷酸基团共同组成。
3.核酸
(1)核糖核酸(RNA):多个核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的核糖核苷酸链。
(2)脱氧核糖核酸(DNA):多个脱氧核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的脱氧核糖核苷酸链。
(3)RNA与DNA的区别:RNA的五碳醛糖是核糖,DNA的五碳醛糖是脱氧核糖;参与构成DNA的碱基除将尿嘧啶(U)替换成胸腺嘧啶(T)之外,其余碱基与RNA相同。
4.核酸分子的生物学性质
(1)DNA分子中的氢键:DNA分子的四种碱基均含N—H键,一个碱基中的N—H键的H原子与另一个碱基中的N原子或O原子能形成氢键。不同碱基间能形成的氢键数目是不同的,G与C配对能形成三个氢键、A与T配对能形成两个氢键,这样形成的氢键数目最多、结构最稳定。
(2)DNA分子中的遗传信息:两条长链是按照碱基互补配对原则结合在一起形成了稳定的双螺旋结构,这也是DNA精准复制重要的结构基础。DNA分子中的遗传信息实际上就是碱基对的排布序列。
(3)遗传信息的“转录”:遗传信息从DNA转移至RNA中遵循碱基互补配对原则。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)糖类均可发生水解反应。 ( )
× 提示:葡萄糖是单糖,不会发生水解反应。
(2)葡萄糖发生水解反应生成乙醇。 ( )
× 提示:葡萄糖不发生水解反