内容正文:
第四章 生物大分子
第一节 糖类
学习目标
核心素养
宏观辨识与微观探析
认识糖类的组成和性质特点,能列举典型糖类物质,能说明单糖、二糖和多糖的区别与联系。
科学态度与社会责任
了解淀粉和纤维素及其与葡萄糖的关系,了解葡萄糖的结构特点、主要性质与应用。
预习导学
一、糖类的组成和分类
1.组成:一般含碳、氢、氧三种元素,通式一般为Cm(H2O)n,称为 。
但要注意:(1)糖类不一定均符合Cm(H2O)n组成,如脱氧核糖的分子式为 。
(2)符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类,如乙酸的分子式为 。故碳水化合物表示糖类并不准确。
2.定义:糖类是 、 和它们的脱水缩合物。
3.分类
单糖
寡糖(低聚糖)
多糖
概念
水解的糖
1 mol糖水解后能产生 mol单糖的糖
1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的糖
代表物及分子式
、
、
淀粉、纤维素
(C6H10O5)n
二、单糖
1.葡萄糖
(1)存在与物理性质
葡萄糖存在于 、蜂蜜,以及植物的 、 、 、 中。动物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。葡萄糖是易溶于水的无色晶体,熔点为146 ℃,有甜味,但甜度不如蔗糖。
(2)分子式与结构特点
分子式为 ,分子中含有 和 ,属于醛糖。结构简式为 。
(3)化学性质
葡萄糖具有醛和醇的特征反应
①还原性:与新制Cu(OH)2悬浊液反应、银镜反应、使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。
②不饱和性:与H2发生 反应。
③与羧酸等发生取代反应。1 mol葡萄糖可以与 乙酸发生酯化反应。
④体内氧化反应提供能量,是一种重要的营养物质。
C6H12O6+6O26CO2+6H2O
葡萄糖
2.果糖
(1)存在与物理性质
果糖在水果和蜂蜜中含量较高,它比蔗糖的甜度高。纯净的果糖为无色晶体, 溶于水,吸湿性强。
(2)分子式与结构特点
果糖的分子式为 ,是 的同分异构体。果糖是一种多羟基酮,属于酮糖。结构简式为_______________________。
3.核糖与脱氧核糖
核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质 与 的重要组成部分。它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。均为醛糖,具有还原性。
二者的结构简式分别为CH2OH(CHOH)3CHO和 。
4.糖类分子与手性
(1)手性碳原子:在分子中连有 个不同的 的碳原子叫做不对称碳原子,也叫手性碳原子。
(2)手性分子:含有 碳原子存在不能重叠、互为镜像的 异构体的分子称手性分子:如为手性分子。
三、二糖——蔗糖与麦芽糖
1.来源及用途
名称
存在
常见物质
分子式
用途
蔗糖
大多数植物体中(甜菜、甘蔗中含量最高)
红糖、白糖
C12H22O11
甜味食品
麦芽糖
发芽的谷粒和麦芽中
饴糖
C12H22O11
甜味食品
2.物理性质
(1)蔗糖:无色晶体,易溶于水,较难溶于乙醇,甜味仅次于果糖。
(2)麦芽糖:无色晶体,易溶于水,有甜味,但甜味不如蔗糖。
3.化学性质——水解反应
(1)蔗糖是一种二糖,可以在酸或酶的作用下,水解生成葡萄糖和果糖,化学方程式为______________________。
(2)麦芽糖与蔗糖互为同分异构体,在酸或酶催化下,麦芽糖发生水解反应生成葡萄糖,化学方程式为______________________。
(3)还原性:蔗糖为 ,麦芽糖为 。
四、多糖——淀粉与纤维素
1.淀粉和纤维素的组成与结构
二者都是由大量 相互连接组成,属于天然 ;分子式可以表示为 或 ,但二者的n值不同,二者 同分异构体。
2.淀粉
(1)存在与物理性质
①存在:在种子、块根和块茎中含量丰富,谷类和薯类含淀粉较多。天然淀粉由直链淀粉和 淀粉组成。 淀粉含量很高的一些谷物,如糯米、糯玉米等有比较黏的口感。
②物理性质:淀粉是白色粉末状物质, 甜味, 于冷水。在热水中淀粉会 ,形成胶状的淀粉糊。
(2)化