2024届高三化学一轮复习 专题九9.5生物大分子 讲义

生物大分子 【考纲要求】 1．能列举典型的糖类物质，能说明单糖、二糖及多糖的区别和联系，能探究葡萄糖的化学性质，能描述淀粉、纤维素的典型性质 2．知道油脂的概念、组成和结构特点，掌握油脂的主要化学性质，会书写油脂皂化、水解的化学方程式 3．能辨识蛋白质结构中的肽键，能说明蛋白质的基本结构特点，能判断氨基酸的缩合产物、多肽的水解产物，能分析说明氨基酸、蛋白质与人体健康的关系 4．掌握核酸的分类及组成，能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键，能基于氢键分析碱基的配对原理 考点一 糖类的组成、结构和性质 【核心知识梳理】 1．糖类的概念及组成 (1)概念：从分子结构上看，糖类可以定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物 (2)组成：碳、氢、氧三种元素。大多数糖类化合物的通式为Cm(H2O)n，所以糖类也叫碳水化合物 2．糖的分类 定义 元素组成 代表物的名称、分子式、相互关系 单糖 不能再水解生成其他糖的糖 C、H、O 二糖 1 mol糖水解生成2 mol单糖的糖 C、H、O 多糖 1 mol糖水解生成多摩尔单糖的糖 C、H、O 3．糖类的性质 (1)单糖 ①葡萄糖——还原性糖 a．分子组成与结构特点——五羟基醛 分子式 结构式 结构简式 最简式 官能团 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO CH2O，符合此简式的有：甲醛、乙酸、甲酸甲酯等 羟基、 醛基 b．物理性质：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 c．化学性质：葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基，可发生加成、氧化、酯化等反应 还原性 能发生银镜反应，能与新制的Cu(OH)2反应，使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色 加成反应 CH2OH(CHOH)4CHO＋H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH 发酵成醇 C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2↑ 生理氧化 C6H12O6(s)＋6O2(g) 6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－2 804 kJ·mol－1 d．葡萄糖的环状结构 α­D­吡喃葡萄糖 　 链状葡萄糖　 β­D­吡喃葡萄糖 e．用途：葡糖糖用于制镜业、糖果制造业，还用于医药工业，葡糖糖可直接被人体吸收。因此，体弱和血糖过低的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养 ②果糖 a．物理性质：纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，吸湿性强 b．化学性质：果糖分子中有一个羰基和五个羟基，可发生加成、酯化反应 c．果糖与葡萄糖的比较 分子式 结构简式 官能团 类别 关系 葡萄糖 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO 羟基、醛基 单糖 互为同分异构体 果糖 C6H12O6 羟基、酮羰基 单糖 ③戊糖——核糖、脱氧核糖：核糖和脱氧核糖是生物体的遗传物质——核酸的重要组成部分 分子式 结构简式 环式结构简式 核糖 C5H10O5 CH2OH(CHOH)3CHO 脱氧核糖 C5H10O4 CH2OH(CHOH)2CH2CHO (2)二糖——蔗糖与麦芽糖 蔗糖 麦芽糖 分子式 C12H22O11 C12H22O11 分子结构 分子中无醛基 分子中有醛基 互为同分异构体，都是二糖 化学性质 水解生成葡萄糖和果糖 水解生成葡萄糖 非还原性糖，与银氨溶液或新制的Cu(OH)2不反应 还原性糖，与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应 鉴别方法 向其溶液中分别加入银氨溶液，水浴加热，能发生银镜反应的是麦芽糖，不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜鉴别) (3)多糖——淀粉与纤维素 ①相似点 a．都属于天然有机高分子，属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n b．都能发生水解反应 淀粉在稀硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖： 纤维素在浓硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖：(C6H10O5)n＋nH2O nC6H12O6 纤维素 葡萄糖 c．非还原性糖，都不能发生银镜反应 ②不同点 a．通式中n值不同，不互为同分异构体 b．淀粉溶液遇碘显蓝色 4．两类重要实验 (1)蔗糖水解及水解产物的检验 实验内容 在洁净的试管中加入1 mL 10%蔗糖溶液和5滴10% H2SO4溶液，热水浴中加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液至溶液呈碱性，再加入银氨溶液或新制备的Cu(OH)2，加热，观察现象 实验装置 实验现象 加入银氨溶液的试管中产生银镜；加入新制的Cu(OH)2的试管中出现红色沉淀 实验结论 蔗糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性 反应方程式 微点拨 检验