内容正文:
第七章 有机化合物
第四节 基本营养物质
课时2 蛋白质和油脂
健美运动员为了保持身材,除了每天正常饮食之外,还要额外补充一定量的蛋白质,你知道这是为什么吗?
蛋白质是生命的物质基础,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。
课堂导入
蛋白质主要的存在于生物体内:肌肉、毛发、皮肤、脚蹄、蛋清、酶、激素、抗体、病毒
在植物中也很丰富,比如大豆、花生、谷物
1、蛋白质的存在
一、蛋白质
2、蛋白质组成
由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成,是一类非常复杂的天然有机高分子。
(1)蛋白质的水解反应
(最终产物)
多肽
氨基酸
水解反应
蛋白质
酸、碱或酶
水解反应
3、蛋白质性质
一、蛋白质
【思考与讨论】下列为两种常见的氨基酸:甘氨酸和苯丙氨酸的结构简式,辨认氨基酸中存在的官能团,并说明其结构的共同点?
—
—
甘氨酸 CH2—COOH 苯丙氨酸 —CH2—CH—COOH
NH2
NH2
官能团:氨基(-NH2)和羧基(-COOH)
结构特点:均含有氨基和羧基官能团,它们连接在同一碳原子上。
扩展视野
氨基酸的化学性质
(1)两性
含有氨基(显碱性): 与氢离子反应-NH3+
含有羧基(显酸性): 能与碱反应
(具有碱性)
(具有酸性)
扩展视野
+ H2O
+
肽键
酸或碱
(2)成肽反应:
(酸脱羟基,氨脱氢)
取代反应
扩展视野
练习1.下列物质中既能与盐酸反应,又能NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ; ②(NH4)2S ; ③Al(OH)3 ; ④NH4Cl; ⑤Al; ⑥Al2O;
⑦H2N-CH2-COOH ; ⑧CH3-COOH; ⑨蛋白质
A.①②③⑧ B.①②④⑤ C.⑤⑥⑦⑧⑨ D.①②③⑤⑥⑦⑨
小结 : 既能与强酸又能与强碱反应的物质
(1)两性金属:Al (2)两性氧化物:Al2O3
(3)两性氢氧化物 (4)弱酸的酸式盐
(5)弱酸的铵盐 (6)氨基酸和蛋白质
(7)酯类物质
D
学以致用
[实验7-9]蛋白质性质实验
(1) 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴醋酸铅溶液,再放入另一支试管加入蒸馏水,观察现象。
一、蛋白质
【实验现象】加入醋酸铅后,鸡蛋清沉淀,加入蒸馏水,凝结的鸡蛋清不溶解
在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质失去生理活性,溶解度下降的现象。
(2)蛋白质的变性
变性是不可逆的化学变化过程
一、蛋白质
能使蛋白质变性的因素有:
物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等;
化学因素:强酸、强碱、重金属盐(醋酸铅、硫酸铜)、某些有机物(甲醛、乙醇、苯酚等)。
[思考与讨论]
(1)为什么医院里用高温蒸煮、紫外线照射或涂抹医用酒精等方法进行消毒。
(2)在生物实验室里,常用甲醛溶液(俗称福尔马林)保存动物标本。在农业上,可以用硫酸铜、生石灰和水制成波尔多液来防治农作物病害。想一想为什么。
甲醛水溶液(福尔马林)浸泡动物标本
酒精消毒
细菌、病毒等都含有蛋白质,高温蒸煮、紫外线以及消毒剂都可以使蛋白质变性,丧失生理活性。
一、蛋白质
[实验7-9]蛋白质性质实验
(2) 向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴入几滴浓硝酸,加热,观察现象
一、蛋白质
【实验现象】鸡蛋清溶液变为黄色
(3)蛋白质的显色反应
蛋白质与一些试剂发生显色反应,如蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色。
一、蛋白质
含有苯环
(4)蛋白质的燃烧反应
在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品,小心的闻气味。
【实验现象】产生类似烧焦羽毛的特殊气味
以上两个反应均可用于鉴别部分蛋白质
(5)蛋白质的盐析
【实验探究】向两支盛有鸡蛋清溶液的试管中分别加入几滴(NH4)2SO4、Na2SO4溶液,观察现象。
【实验现象】蛋白质溶液有沉淀产生,加水沉淀溶解
蛋白质在某些盐(轻金属盐)的浓溶液中,因溶解度降低而析出,这一过程称为盐析。盐析是物理变化,且是可逆的。
利用盐析分离、提纯蛋白质
一、蛋白质
盐析 变性
概念 蛋白质在某些盐的浓溶液中
因溶解度降低而析出 蛋白质在加热、酸、碱等条件下
性质发生改变而聚沉
特征 可逆 不可逆
实质 溶解度降低,物理变化 结构、性质改变,化学变化
条件 碱金属、镁、铝等轻金属盐的
浓溶液及铵盐溶液 加热、强酸、强碱、重金属盐类、紫外线、X射线、甲醛、酒精、苯甲酸等
用途 提纯蛋白质 杀菌消毒
蛋白质盐析和变性比较
一、蛋白质
【例题】人体所需的营养物质中,蛋白质主要依靠从食物中摄取,而不是靠人体自身合成的。下列关于蛋白质的说法中,正确的是( )
A.蛋白质分子中只含有C、H、O、N元素
B.向蛋白质溶液中加入饱和的(NH4)2SO4溶液,蛋白质会析出,再加水不溶解
C.误食重金属盐,可立即喝牛奶或生鸡蛋清进行解毒
D.只有高温、重金属盐和紫外线才能使蛋白质变性
C
学以致用
4. 蛋白质的用途
(1)蛋白质是人类必须的营养物质。
(2)用蚕丝织成的丝绸可以制作服装;从动物皮、骨中提取的明胶可用作食品增稠剂,生产胶囊和感光材料。
(3)绝大多数酶是蛋白质,是生物体内重要的催化剂。
一、蛋白质
课堂总结
1、组成元素: 。
2、分类:根据室温下油脂状态,油脂分为 和 。
碳、氢、氧
油 脂肪
脂肪(动物油)固态
油(植物油)液态
二、油脂的组成和性质
3、物理性质:黏度比较大,触摸时有明显的油腻感,难溶于水,易溶于有机溶剂,密度比水小,没有固定的熔沸点
4、油脂的结构
油脂是高级脂肪酸与甘油(丙三醇)通过酯化反应所生成的酯。
酯基
高级脂肪酸
丙三醇(甘油)
R1、R2、R3代表高级脂肪酸的烃基,可以相同或不同。
天然油脂大都是混合甘油(没有固定的熔沸点)
二、油脂的组成和性质
【注意】油脂不是高分子化合物
5、常见高级脂肪酸
二、油脂的组成和性质
高级脂肪酸
饱和脂肪酸
C17H35COOH
C15H31COOH
不饱和脂肪酸
油酸:
亚油酸:
C17H33COOH
C17H31COOH
不含C=C键
含C=C键
脂肪酸的饱和程度对油脂熔点的影响
不饱和的高级脂肪酸甘油酯,含有C=C键,熔点较低,呈液态
饱和的高级脂肪酸甘油酯,不含有C=C键,熔点较高,呈固态
油:
脂:
硬脂酸:
软脂酸:
6、化学性质
(1)油的氢化(硬化)
二、油脂的组成和性质
氢化植物油性质稳定,不易变质,便于运输和储存
不饱和高级脂肪酸甘油酯+ H2
饱和高级脂肪酸甘油酯
一定条件
液态植物油
固态氢化植物油
——加成反应
【资料卡片】常见的食用油中普遍含有油酸等不饱和脂肪酸的甘油酯,其分子中含有碳碳双键,在空气中放置久了会被氧化,产生过氧化物和醛类等。变质的油脂带有一种难闻的“哈喇”味,不能食用。因此很多食品的包装中常有一小包含有铁粉等物质的脱氧剂,市售的食用油中也普遍加入叔丁基对苯二酚(TBHQ)等抗氧化剂,以确保食品安全。
二、油脂的组成和性质
二、油脂的组成和性质
(2)油酯的水解反应
① 酸性或酶的作用下水解
油脂在人体中(在酶的作用下)水解,生成高级脂肪酸和甘油,被肠壁吸收,作为人体的营养物质。
硬脂酸甘油脂
硬脂酸钠
甘油
二、油脂的组成和性质
(2)油酯的水解反应
② 碱性水解(皂化反应)
油脂在碱性(NaOH)条件下,生成高级脂肪酸钠盐和甘油。高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分。所以油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。
工业上用此反应来制肥皂,不可逆
摄入脂肪
甘油 脂肪酸
氧化分解
CO2 水 能量
脂肪酶
水解
体内脂肪(储存)
7、油脂在人体内的转化
人体中,油脂主要在小肠水解吸收
氧化分解
二、油脂的组成和性质
8、油脂的应用
二、油脂的组成和性质
油脂
提供人体必需不饱和高级脂肪酸
溶解脂溶性维生素
增加饱腹感
保护内脏器官
细胞膜、神经和脑组织的成分
储备热能、保温御寒
提供热能
课堂总结
1. 下列关于油脂的叙述不正确的是( )
A.油脂属于酯类 B.油脂的组成元素为C、H、O
C.油脂可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.油脂不能使溴的四氯化碳溶液褪色
D
学以致用
2. 动物油和植物油的不同之处是( )
A.前者给人体提供的热量多,后者给人体提供的热量少
B.前者是高分子化合物,后者不是
C.前者的烃基是较饱和的,后者的烃基是较不饱和的
D.前者能够水解,后者不能水解
C
3. 下列关于油脂的说法不正确的是( )
A.油脂在人体内的水解产物是硬脂酸和甘油
B.天然油脂大多是由混合甘油酯分子组成的混合物
C.脂肪里的饱和烃基的相对含量较大,熔点较高
D.油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类
A
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