内容正文:
第四章 生物大分子
考点01 糖类的组成和分类
1.结构与组成
从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,其组成大多以通式Cm(H2O)n表示。
2.分类
(1)单糖:凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖等。
(2)寡糖(低聚糖):1 mol糖水解后能产生2~10mol单糖的称为寡糖或低聚糖。若水解生成2 mol单糖,则称为二糖,常见的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
(3)多糖:1 mol糖水解后能产生10mol以上单糖的称为多糖,如淀粉、纤维素和糖原等。
【特别提示】
1.大多数糖类化合物的分子可以用通式Cm(H2O)n来表示,m与n是可以相同、也可以不同的正整数。
2.符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类,如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)等;有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n,如脱氧核糖(C5H10O4)。
3.有甜味的不一定是糖,如甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如淀粉、纤维素等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
考点02 单糖
1.葡萄糖
(1)葡萄糖的结构特点
分子式:C6H12O6,与果糖互为同分异构体。
结构简式:,官能团为羟基(—OH)和醛基(—CHO),属于多羟基醛。
(2)葡萄糖的化学性质
①生理氧化:C6H12O6+6O26CO2+6H2O
②在酒化酶的作用下发酵生成酒精:C6H12O62C2H5OH+2CO2
③酯化反应
如葡萄糖和乙酸的反应:
+5CH3COOH+5H2O
④银镜反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
⑤与新制Cu(OH)2反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
⑥与H2加成:CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH
2.其他常见单糖
单糖
果糖
核糖
脱氧核糖
物理
性质
无色晶体,易溶于水,吸湿性强
—
类别
多羟基酮,属于酮糖,与葡萄糖互为同分异构体
多羟基醛,属于醛糖
分子式
C6H12O6
C5H10O5
C5H10O4
结构简式
CH2OH(CHOH)3COCH2OH
CH2OH(CHOH)3CHO
CH2OH(CHOH)2CH2CHO
用途
用于食品和医药的生产中
核糖核酸(RNA)的重要组成部分
脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分
3.实验探究葡萄糖的性质
实验步骤
实验现象
试管壁上有银镜生成
试管中出现砖红色沉淀
考点03 二糖
1.来源、用途及物理性质
类别
蔗糖
麦芽糖
分子式
C12H22O11
C12H22O11
物理性质
无色晶体,易溶于水,有甜味
白色晶体,易溶于水,有甜味
来源
甘蔗、甜菜
发芽的谷粒和麦芽
用途
甜味剂
制饴糖
联系
互为同分异构体
2.化学性质——水解反应
蔗糖、麦芽糖都能发生水解反应,化学方程式为
3.蔗糖、麦芽糖的结构、性质探究
实验步骤
实验现象
实验结论
试管内无明显现象
蔗糖分子中无醛基,是非还原糖;麦芽糖分子中含有醛基,是还原糖
试管内产生砖红色沉淀
①
②把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液,重复实验操作
加入银氨溶液的试管中都产生银镜;
加入新制的Cu(OH)2的试管中都出现砖红色沉淀
蔗糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性;麦芽糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性
【特别提示】保证糖类还原性实验成功的注意事项
(1)盛蔗糖或麦芽糖溶液的试管要预先洗净,可先用NaOH溶液洗涤,再用蒸馏水洗净。
(2)蔗糖的水解实验需要用水浴加热。
(3)检验蔗糖的水解产物是否具有还原性时,一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸至溶液呈碱性后,再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2,否则实验会失败。
考点04 多糖
1.淀粉和纤维素的结构和性质
分类
淀粉
纤维素
通式
(C6H10O5)n
关系
①不是同分异构体(n值不等),也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团)
②都是天然有机高分子
结构特征
分子中含有几百个到几千个单糖单元
分子中含有几千个单糖单元
物理性质
白色粉末状物质,没有甜味,不溶于冷水,在热水中发生糊化作用
白色纤维状物质,没有甜味,不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂
化学性质
①无还原性
②能水解生成葡萄糖
③遇碘单质变蓝
①无还原性
②能水解生成葡萄糖(难)
③能发生酯化反应
存在
绿色植物光合作用的产物
参与