第四章 生物大分子（知识清单）化学人教版选择性必修3

第四章 生物大分子 第一节 糖类 一、糖类的组成和分类 1．概念：糖类是指多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质。 2．组成通式：大多数糖类的通式为Cm(H2O)n；最早称为碳水化合物，由C、H、O三种元素组成。 3．分类：根据糖类能否水解以及水解后的产物，糖类可分 (1)单糖：通常将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：1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的称为寡糖或低聚糖。若1 mol糖水解生成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10 mol以上单糖的称为多糖，如淀粉、纤维素和糖原等。 二、单糖 1．葡萄糖的物理性质与结构 物理性质：白色晶体，不溶于水不及蔗糖甜，存在于葡萄汁、甜味水果、蜂蜜中。 分子式：C6H12O6 最简式：CH2O 结构简式为：CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO 葡萄糖的环状结构： 2．葡萄糖的化学性质 (1)氧化反应 ①生理氧化或燃烧 C6H12O6(s)＋6O2(g)→6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2 804 kJ·mol－1 ②被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液氧化CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH2Ag↓＋3NH3↑＋CH2OH(CHOH)4COONH4＋H2O CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O (2)酯化反应 CH2OH(CHOH)4CHO＋5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO＋5H2O (3)加成反应 CH2OH(CHOH)4CHO＋H2CH2OH(CHOH)4CH2OH (4)发酵成醇 2C2H5OH＋2CO2↑ 3．果糖 (1)分子式：C6H12O6(与葡萄糖同分异构) (2)结构简式：CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CO—CH2OH。果糖是一种多羟基酮，属于酮糖。 (3)物理性质：比蔗糖甜，纯净的果糖是白色晶体，通常是粘稠的液体，易溶于水。果糖是最甜的糖。 (4)存在：存在于水果、蜂蜜中。 4．核糖与脱氧核糖 CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO(核糖) CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO(脱氧核糖) 葡萄糖 果糖 核糖 脱氧核糖 三、二糖 1．蔗糖 (1)蔗糖的结构 分子式为C12H22O11，蔗糖分子中无醛基，与麦芽糖互为同分异构体。 (2)蔗糖的化学性质 蔗糖无醛基，无还原性，水解产物有两种 水解方程式为＋H2O＋。 (3)蔗糖的水解反应 ①水解反应：稀硫酸(1∶5)作催化剂，水解加热。 ②水解产物中葡萄糖的检验：欲要检验水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和多余的硫酸，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。 2．麦芽糖 (1)麦芽糖的结构 麦芽糖的分子式均为C12H22O11，麦芽糖分子中有醛基，与蔗糖互为同分异构体。 (2)麦芽糖的化学性质 a.有还原性：能发生银镜反应(分子中含有醛基)，是还原性糖。 b．水解反应：产物为葡萄糖，水解方程式为C12H22O11＋H2O 。 四、甜味剂 甜味是甜味剂分子刺激味蕾产生的一种复杂的物理、化学和生理过程。甜味的高低称为甜度，是甜味剂的重要指标。甜度不能用物理、化学的方法定量测定，只能凭借人们的味觉进行感官判断。为比较甜味剂的甜度，一般是选择蔗糖作为标准，其他甜味剂的甜度是与它比较而得出的相对甜度。 甜味剂种类较多，可分为：按其来源可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂；按其营养价值分为营养性甜味剂和非营养性甜味剂；按其化学结构和性质分为糖类和非糖类甜味剂。 葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉糖和乳糖等糖类物质，虽然也是天然甜味剂，但因长期被人食用，且是重要的营养素，通常视为食品原料，在中国不作为食品添加剂。 属于非糖类的甜味剂有天然甜味剂和人工合成甜味剂。天然甜味剂有木糖醇、甜菊糖、甘草、甘草酸二钠、甘草酸三钾和三钠等。人工合成甜味剂有阿期巴甜、糖精、糖精钠、环己基氨基磺酸钠、天门冬酰苯丙氨酸甲酯阿力甜等。 木糖醇 阿期巴甜 糖精钠 五、多糖 1．淀粉 (1)组成：通式为(C6H10O5)n，属天然有机高分子化合物。 (2)性质：①在淀粉酶的催化下，淀粉先水解生成麦芽糖，最后水解为葡萄糖。 ②在酸催化下，水解生成葡萄糖。 由淀粉水解制葡萄糖的过程中，判断淀粉尚未水解、正在水解(部分水解)和水解已完全的方法原理：淀粉无还原性且遇碘单质显蓝色，葡萄糖能发生银镜反应。具体见下表： 加入碘水 银镜反应实验 结论 变蓝 无银镜 尚未水解 变蓝 有银镜 部分水解 不变蓝 有银镜 水解已完全 检验淀粉水解程度的方法如下： 水解液中和液有银镜产生：淀粉已经水解 无银镜产生：淀粉未水解 溶液变蓝：淀粉未水解完全或未水解溶液不变蓝：淀粉完全水解 (3)用途 淀粉是食物的重要成分，同时还是重要的食品工业原料，葡萄糖转化为酒精的化学方程式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2。 2．纤维素 (1)组成：通式为(C6H10O5)n或[C6H7O2(OH)3]n，属天然有机高分子化合物。 (2)纤维素的物理性质：白色、无臭、无味的物质，不溶于水，也不溶于一般有机溶剂。 (3)纤维素的化学性质 ①水解反应。纤维素在浓硫酸的催化下水解的化学方程式为：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖) ②酯化反应。纤维素分子是由很多个葡萄糖单元构成。每一个葡萄糖单元有三个醇羟基，因此，纤维素分子也可以用[C6H7O2(OH)3]n表示。由于醇羟基的存在，所以纤维素能够表现出醇的一些性质，如：生成纤维素乙酸酯，纤维素硝酸酯。 纤维素在一定条件下可与浓硝酸发生酯化反应得到纤维素硝酸酯(俗称硝化纤维)，其反应方程式为[(C6H7O2)(OH)3]n＋3nHO-NO2[(C6H7O2)(O-NO2)3]n + 3nH2O 纤维素一般不容易完全酯化生成三硝酸酯(含N：14．14%)。N%：12．5～13．8% 火棉；N%：10.5～12% 胶棉，火棉：外表与棉花相似，但在密闭容器中爆炸，可用作无烟火药。胶棉：易于燃烧，但不爆炸，珂倮酊：胶棉的乙醇-乙醚溶液(封瓶口)。 ③纤维素粘胶液粘胶纤维人造棉人造丝 ④纤维素铜氨纤维。 第二节 蛋白质 一、氨基酸的组成和结构 1．组成。氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的H被氨基取代的化合物。 2．结构。α­氨基酸的结构简式可表示为，其官能团为氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。 3．常见的氨基酸 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 H2N—CH2COOH 氨基乙酸 丙氨酸 2-氨基丙酸 谷氨酸 2-氨基戊二酸 苯丙氨酸 2-氨基-3-苯基丙酸 半胱氨酸 2-氨基-3-巯基丙酸 二、氨基酸的的性质 1．物理性质 天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，在200～300 ℃熔化时分解，能溶于强酸或强碱溶液中，除少数外一般都能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚。 2．化学性质 (1)两性。氨基酸分子中含有酸性官能团—COOH和碱性官能团—NH2，因此具有两性，可与酸、碱反应生成盐。 ①与盐酸的反应：。 ②与氢氧化钠反应：。 (2)成肽反应。两个氨基酸分子，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的—NH2和另一分子的—COOH间脱去一分子水，缩合成含有肽键()的化合物，称为成肽反应。 ①二肽 氨基酸分子的羧基与另外1个氨基酸分子的氨基脱水形成肽键(与酯化反应类似)，根据参与反应的羧基或氨基的不同可形成多种二肽。 ②成环——分子内或分子间脱水成环 ； 。 ③氨基酸分子缩聚成高分子化合物 。 三、蛋白质的组成和结构 1．蛋白质的存在。动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁及毛、发、蹄、角等，或植物的种子里。 2．蛋白质的组成。 蛋白质是一类非常重要的含氮生物高分子化合物，其相对分子质量从几万到几千万。它是由C、H、O、N等元素组成，有些蛋白质中含有S、P，少量蛋白质还含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等。 2．蛋白质的结构。 (1)任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构。 (2)蛋白质分子特定的空间结构： 蛋白质的一级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。蛋白质的一级结构决定其空间结构。 蛋白质的二级结构是指多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构。 蛋白质的三级结构是整个多肽链的三维构象，它是在二级结构的基础上，多肽链进一步折叠卷曲形成复杂的球状分子结构。具有三级结构的多肽链叫亚基。 蛋白质的四级结构：蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局称为蛋白质的四级结构。 (3)蛋白质的性质不仅取决于多肽链氨基酸的种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关。 四、蛋白质的化学性质 1．蛋白质的特征反应 (1)颜色反应：取一小块鸡皮，置于蒸发皿中，滴加3～5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观察到的现象是鸡皮遇浓硝酸变黄色。实验结论：浓硝酸可使某些蛋白质显黄色，常用此反应来鉴别蛋白质。 (2)蘸取少量鸡蛋清或取一根头发，放在酒精灯火焰上灼烧，可闻到烧焦羽毛的特殊气味。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。 2．蛋白质的两性 形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生成肽反应形成的，在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基，侧链中也有酸性或碱性基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有两性，能与酸或碱反应。 3．蛋白质的水解 蛋白质多肽氨基酸 4．蛋白质的盐析 (1)按下列实验操作完成实验： (2)实验现象：加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，试管内蛋白质产生沉淀，加蒸馏水后沉淀溶解。 (3)结论：少量的盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等]能促进蛋白质溶解，但当盐溶液浓度较大时，则会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。 (4)蛋白质的盐析是一个可逆过程，采用多次盐析和溶解可分离提纯蛋白质。 5．蛋白质的变性 (1)按下列实验操作完成实验： 实验操作Ⅰ： 实验操作Ⅱ： (2)实验现象：加热及加入醋酸铅溶液，Ⅰ、Ⅱ两支试管内蛋白质均产生沉淀；加入蒸馏水后沉淀不溶解。 (3)结论：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。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、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。 (4)蛋白质的变性是一个不可逆过程，变性后的蛋白质在水中不溶解，同时也会失去原有的生理活性。利用蛋白质的变性，可用于杀菌消毒，而疫苗等生物制剂的冷冻保存则为了防止变性。 五、酶 酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质。酶对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用，酶的催化作用具有以下特点： 1．条件温和，不需加热。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起催化作用。 2．具有高度的专一性。例如，蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应，淀粉酶只对淀粉水解起催化作用。 3．具有高效催化作用。酶催化的化学反应速率比普通的催化剂高107～1013倍。 第三节 核酸 一、核酸的组成 1．核酸的分类 核酸一类含磷的生物高分子化合物，相对分子量可达十几万至几百万。核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定性的作用。核酸具有酸性。 核酸的分类： (1)脱氧核糖核酸(DNA)：生物遗传信息的载体；指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。 (2)核糖核酸(RNA)：根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。 其类别如下表所示： 分类 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 存在 大量存在于细胞核中 主要存在于细胞质中 生理作用 生物遗传信息的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞 根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成 2．核酸的基本组成单位 (1)每分子核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成。 (2)元素组成：C、H、O、N、P。 (3)种类：根据五碳糖的不同，可分为两类——脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸 (4)基本单位：核苷酸——磷酸、五碳糖、含氮碱基。 (5)DNA的基本单位：脱氧(核糖)核苷酸——磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、G、C、T)。 (6)RNA的基本单位：核糖核苷酸——磷酸、核糖、含氮碱基(A、G、C、U)。 3．腺苷三磷酸 (1)核糖可与腺嘌呤形成腺嘌呤核苷，其中核糖的羟基继续与磷酸反应，可形成磷酸酯(AMP，腺嘌呤核苷酸，又称腺苷酸)、二磷酸酯(ADP，腺苷二磷酸)及三磷酸酯(ATP，腺苷三磷酸)。 (2)腺苷三磷酸是一种不稳定的高能化合物，由1分子腺嘌呤，1分子核糖和3分子磷酸基团连接而成，水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的能量来源，生命的维持和运动均需要持续的化学能供应。 (3)大量储存的或来自于食物中的潜在能量可被转化为肌肉利用的能源。外侧的两个磷酸键可在水解后断裂，并释放出化学能。ATP通过ATP酶的水解反应可生成能量，以及腺苷二磷酸腺苷(ADP)和无机磷酸。 (4)植物光合作用和动物体内食物氧化分解提供的能量，又可使ADP与磷酸重新反应合成ATP。 二、核酸的结构 1．DNA 脱氧核糖核酸(DNA)是生物细胞内含有的四种生物大分子之一核酸的一种。 DNA携带有合成RNA和蛋白质所必需的遗传信息，是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子。 DNA由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有4种：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。 DNA 分子结构中，两条多脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕，构成双螺旋结构。脱氧核糖-磷酸链在螺旋结构的外面，碱基朝向里面。两条多脱氧核苷酸链反向互补，通过碱基间的氢键形成的碱基配对相连，形成相当稳定的组合。 2．RNA 核糖核酸(RNA)，存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体。 RNA由核糖核苷酸经磷酸二酯键缩合而成长链状分子。一个核糖核苷酸分子由磷酸，核糖和碱基构成。 RNA的碱基主要有4种，即A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、U(尿嘧啶)，其中，U(尿嘧啶)取代了DNA中的T。 核糖核酸在体内的作用主要是引导蛋白质的合成。 易错点01：糖类概念的理解 (1)大多数糖类化合物的分子式可用通式一般为Cm(H2O)n，m与n是可以相同、也可以不同的正整数； (2)糖类不一定均符合Cm(H2O)n组成，如：脱氧核糖的分子式为C5H10O4； (3)符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类，如：乙酸的分子式为C2H4O2[或C2(H2O)2]，故碳水化合物表示糖类并不准确； (4)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。 (5)脱水缩合一般指两个或更多反应物生成一个主要产物，并伴随着失去H2O等小分子的反应。 易错点02：蔗糖与麦芽糖的比较 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Cu(OH)2悬浊液不反应 还原性糖，与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应 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悬浊液鉴别) 易错点03：淀粉与纤维素比较 1．相同点 (1)都属于天然高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n。 (2)都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为 淀粉：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖)； 纤维素：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖)。 (3)都不能发生银镜反应，均为非还原性糖。 2．不同点 (1)通式中n不同，不互为同分异构体。 (2)淀粉遇碘呈现特殊的蓝色，纤维素不能。 易错点04：糖灰水解易错点 (1)盛蔗糖溶液的试管要预先洗净，可先用NaOH溶液洗涤，再用清水洗净。 (2)蔗糖水解实验需要用水浴加热。 (3)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂，检验水解产物之前，必须先加碱中和酸，以免硫酸与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应，导致实验失败。 (4)要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入NaOH中和后再加碘水，因碘水与NaOH溶液反应。 易错点05：氨基酸成肽反应易错点 (1)氨基酸的缩合机理 氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即，脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“—CONH—”，不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同。 (2)多肽分子中肽键个数的判断 由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。 易错点06：蛋白质的盐析与变性 盐析 变性 概念 蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出 蛋白质在加热、强酸、强碱等条件下性质发生改变而凝结起来 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 钠、镁、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液 加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等 用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒 实例 硫酸铵或硫酸钠等盐溶液使蛋白质盐析 重金属盐(例如硫酸铜)溶液能使蛋白质变性 易错点07：颜色反应、焰色反应和显色反应的比较 颜色反应 焰色反应 显色反应 含义 含苯环的蛋白质遇某些试剂后显示某种特殊的颜色。如鸡蛋清、人的皮肤等遇浓硝酸显黄色 钠、钾等多种金属元素被灼烧时，火焰会呈现某种特殊的颜色。钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃) 苯酚遇FeCl3溶液显紫色；淀粉溶液遇碘显蓝色等 实质 化学变化 物理变化 化学变化 应用 鉴别含苯环的蛋白质 鉴别钠、钾等金属元素 鉴别苯酚、淀粉等 易错点08：核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)比较 物质 核糖核酸(RNA) 脱氧核糖核酸(DNA) 元素组成 C、H、O、N、P 基本组成单位 核糖核苷酸(4种) 脱氧核糖核苷酸(4种) 化学 组成 戊糖 核糖 脱氧核糖 碱基 U(尿嘧啶) T(胸腺嘧啶) A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) 磷酸 相同 一般结构 由一条核糖核苷酸链构成 由两条脱氧核糖核苷酸链构成 分布 主要在细胞质中 主要在细胞核中 方法01：糖类的结构与性质 【解题通法】 类别 依据 举例 单糖 不能水解的糖 葡萄糖、果糖和脱氧核糖等 寡糖或 低聚糖 1 mol糖水解后能产生2～10mol单糖 以二糖最为重要，二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等 多糖 1 mol糖水解后能产生10mol以上单糖 淀粉、纤维素和糖原等 转化 关系 【典型例题】唐代张九龄诗句“松叶堪为酒，春来酿几多”涉及淀粉、麦芽糖、葡萄糖、乙醇等化学物质，下列有关说法错误的是( ) A．淀粉、乙醇所含元素种类相同 B．蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素都互为同分异构体 C．麦芽糖、葡萄糖都能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化 D．淀粉、麦芽糖都能发生水解反应，最终生成葡萄糖 【答案】B 【解析】蔗糖和麦芽糖的分子式都是C12H22O11，互为同分异构体；淀粉和纤维素均属于多糖，分子式均为(C6H10O5)n，但聚合度n不同，二者不互为同分异构体，故B错误。 方法02：葡萄糖的化学性质 (1)生理氧化：C6H12O6+6O26CO2+6H2O (2)发酵反应：C6H12O62C2H5OH+2CO2 (3)酯化反应：CH2OH(CHOH)4CHO +5CH3COOH CH3COOCH2(CHOH)4CHO+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 【典型例题】D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是( ) A．分子式为C8H14O6N B．其水解产物之一为葡萄糖 C．该分子结构中含有4种官能团 D．能发生缩聚反应 【答案】D 【解析】A项，由结构简式可知分子式为C8H15O6N，A错误；B项，酰胺基能发生水解，酸性条件下该分子水解产物为：和CH3COOH，无葡萄糖，B错误；C项，该分子含羟基、醚键、酰胺基，共3种官能团，C错误；D项，该物质结构中含有多个醇羟基，能发生缩聚反应，D正确；故选D。 方法03：淀粉水解程度的判断 (1)实验原理：判断淀粉水解的程度时，要注意检验产物中是否生成葡萄糖，同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。 (2)实验步骤 (3)实验现象和结论 现象A 现象B 结论 ① 未出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉尚未水解 ② 出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉部分水解 ③ 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 【典型例题】为检验淀粉水解的情况，进行如下图所示的实验，试管甲和丙均用60～80 ℃的水浴加热5～6 min，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。 实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。 实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。 实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。 下列结论错误的是( ) A．淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行 B．欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷却后的水溶液中直接加碘 C．欲检验淀粉的水解产物具有还原性，可在水解液中加入新制氢氧化铜并加热 D．若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象 【答案】C 【解析】题中实验甲与乙、甲与丙都是对照实验，前者探究温度的影响，后者探究催化剂的影响，通过对照实验可知A正确；因为I2可与NaOH发生反应：I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O，故用I2检验淀粉是否存在时，不能有NaOH存在，B正确；用新制Cu(OH)2检验水解产物的还原性，必须在碱性环境中进行，故在水解液中先加NaOH中和稀硫酸至碱性后，再加入新制Cu(OH)2并加热，C错误；若用唾液代替稀硫酸，则不必加碱中和，直接加入新制Cu(OH)2，加热即可出现预期现象，D正确。 方法04：氨基酸的化学性质 (1)两性 ①与酸反应：HOOC－CH2－NH2+HClHOOC－CH2－NH3Cl ②与碱反应：H2N－CH2COOH+NaOHH2N－CH2COONa+H2O (2)成肽反应：羧基脱羟基，氨基脱氢，形成肽键() 【典型例题】谷胱甘肽是广泛存在于人体内的肽类物质，近年来因美白功能受关注，下列说法不正确的是( ) A．1个谷胱甘肽分子中有2个手性碳原子 B．谷胱甘肽由三种氨基酸分子脱水缩合生成 C．谷胱甘肽具有清除自由基的抗氧化功能，主要与分子中的氨基(-NH2)有关 D．根据结构推测，谷胱甘肽能与汞离子形成配合物 【答案】C 【解析】A项，手性碳原子是指连有四个各不相同的原子或基团的碳原子，1个谷胱甘肽分子中有2个手性碳原子，可用*号标明：，A正确；B项，观察谷胱甘肽的结构简式知，它由、、这三种氨基酸分子脱水缩合生成，B正确；C项，谷胱甘肽具有清除自由基的抗氧化功能，主要与分子中的巯基(-SH)有关，巯基易被氧化，C错误；D项，谷胱甘肽中的巯基中硫原子有孤电子对，能与汞离子形成配位键，进而形成配合物，D正确；故选C。 方法05：蛋白质性质 (1)水解：在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸； (2)两性：含有—NH2显碱性和含有—COOH显酸性； (3)盐析：某些浓的无机盐可降低蛋白质的溶解度而使蛋白质从水溶液中析出，为可逆过程。可用于分离提纯蛋白质； (4)变性：加热、加压、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物会使蛋白质变性，属于不可逆过程。是杀菌、消毒的原理； (5)颜色反应：含苯环的蛋白质遇浓硝酸，加热显黄色——蛋白质的检验方法； (6)燃烧：有烧焦羽毛的气味——检验毛、丝纺织品。 【典型例题】《嫘祖圣地》碑文记载：“生前首创种桑养蚕之法，抽丝编绢之术，谏诤黄帝，旨定农桑，法制衣裳……”。下列说法错误的是( ) A．丝绸制品主要成分是蛋白质 B．“抽丝编绢”涉及化学变化 C．蚕丝和棉纤维可用灼烧法鉴别 D．蚕丝水解产生－氨基酸 【答案】B 【解析】A项，丝绸制品主要材质是蚕丝，蚕丝的主要成分是蛋白质，A正确；B项，“抽丝编绢”是蚕丝形态的变化，没有涉及化学变化，B错误；C项，蛋白质灼烧有烧焦羽毛气味，灼烧法可区分蛋白质和纤维素，C正确；D项，蚕丝是天然蛋白质，水解产生－氨基酸，D正确；故选B。 方法06 ：核酸的组成与结构 【解题通法】 核酸可以看做磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。 (1)戊糖：分为核糖和脱氧核糖，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。 (2)碱基：具有碱性的杂环化合物，RNA的碱基和DNA的碱基不同，共同的类别有3种。如下图所示： (3)核酸的结构 ①DNA分子：由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构；每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键作用结合成碱基对，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧啶配对，遵循碱基互补配对原则。 ②RNA分子：与DNA类似，以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖由核糖替代了脱氧核糖、碱基由尿嘧啶替代了胸腺嘧啶，RNA分子一般成单链状结构，比DNA小的多。 【典型例题】核酸是生物体遗传信息的携带者，被誉为“生命之源”，下列说法不正确的是( ) A．五碳糖与磷酸、碱基之间通过分子间脱水形成核苷酸 B．核苷酸分子之间通过磷酯键形成核酸，反应类型为加聚反应 C．DNA是核酸中的一种，其对应的五碳糖为脱氧核糖 D．DNA分子两条链上的碱基按照形成氢键数目最多、结构最稳定的原则配对 【答案】B 【解析】A项，碱基与五碳糖通过脱水缩合形成核苷，核苷分子中五碳糖上的羟基与磷酸脱水，通过磷酯键结合形成核苷酸，故A正确；B项，核苷酸分子之间通过磷酯键形成核酸，反应类型为缩聚反应，故B错误；C项，DNA是核酸中的一种，其对应的五碳糖是戊糖，称为脱氧核糖，故C正确；D项，DNA分子两条链上的碱基按照形成氢键数目最多、结构最稳定的原则配对，使之形成双螺旋结构，故D正确；故选B。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 生物大分子 第一节 糖类 一、糖类的组成和分类 1．概念：糖类是指__________或__________以及能水解生成它们的物质。 2．组成通式：大多数糖类的通式为__________；最早称为碳水化合物，由__________三种元素组成。 3．分类：根据糖类能否水解以及水解后的产物，糖类可分 (1)单糖：通常将__________的糖称为单糖。如__________、__________、核糖和脱氧核糖等。 (2)寡糖：1 mol糖水解后能产生__________ mol单糖的称为寡糖或低聚糖。若1 mol糖水解生成2 mol单糖，则称为__________，常见的二糖有__________、乳糖和__________等。 (3)多糖：1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的称为__________，如__________、__________和糖原等。 二、单糖 1．葡萄糖的物理性质与结构 物理性质：_____色晶体，不溶于水不及蔗糖甜，存在于葡萄汁、甜味水果、蜂蜜中。 分子式：____________________ 最简式：____________________ 结构简式为：__________________________________________________ 葡萄糖的环状结构： 2．葡萄糖的化学性质 (1)氧化反应 ①生理氧化或燃烧 C6H12O6(s)＋6O2(g)→6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2 804 kJ·mol－1 ②被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液氧化CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH__________________________________________________ CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH________________________________________ (2)酯化反应 CH2OH(CHOH)4CHO＋5CH3COOH________________________________________ (3)加成反应 CH2OH(CHOH)4CHO＋H2________________________________________ (4)发酵成醇 2C2H5OH＋2CO2↑ 3．果糖 (1)分子式：__________(与葡萄糖同分异构) (2)结构简式：________________________________________。果糖是一种__________，属于______糖。 (3)物理性质：比蔗糖甜，纯净的果糖是白色晶体，通常是粘稠的液体，易溶于水。果糖是最甜的糖。 (4)存在：存在于水果、蜂蜜中。 4．核糖与脱氧核糖 CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO(_______糖) CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO(__________糖) 葡萄糖 果糖 核糖 脱氧核糖 三、二糖 1．蔗糖 (1)蔗糖的结构 分子式为__________，蔗糖分子中___________，与麦芽糖互为______________________。 (2)蔗糖的化学性质 蔗糖无醛基，无还原性，水解产物有两种 水解方程式为＋H2O_________________________________。 (3)蔗糖的水解反应 ①水解反应：稀硫酸(1∶5)作催化剂，___________加热。 ②水解产物中葡萄糖的检验：欲要检验水解产物中的葡萄糖，必须先加入___________中和多余的硫酸，再加入___________或______________________进行检验。 2．麦芽糖 (1)麦芽糖的结构 麦芽糖的分子式均为___________，麦芽糖分子中_______醛基，与蔗糖互为______________________。 (2)麦芽糖的化学性质 a.有还原性：能发生银镜反应(分子中含有醛基)，是________性糖。 b．水解反应：产物为葡萄糖，水解方程式为C12H22O11＋H2O______________________。 四、甜味剂 甜味是甜味剂分子刺激味蕾产生的一种复杂的物理、化学和生理过程。甜味的高低称为甜度，是甜味剂的重要指标。甜度不能用物理、化学的方法定量测定，只能凭借人们的味觉进行感官判断。为比较甜味剂的甜度，一般是选择蔗糖作为标准，其他甜味剂的甜度是与它比较而得出的相对甜度。 甜味剂种类较多，可分为：按其来源可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂；按其营养价值分为营养性甜味剂和非营养性甜味剂；按其化学结构和性质分为_________类和_________类甜味剂。 葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉糖和乳糖等糖类物质，虽然也是天然甜味剂，但因长期被人食用，且是重要的营养素，通常视为食品原料，在中国不作为食品添加剂。 属于非糖类的甜味剂有_________甜味剂和___________甜味剂。天然甜味剂有木糖醇、甜菊糖、甘草、甘草酸二钠、甘草酸三钾和三钠等。人工合成甜味剂有阿期巴甜、糖精、糖精钠、环己基氨基磺酸钠、天门冬酰苯丙氨酸甲酯阿力甜等。 木糖醇 阿期巴甜 糖精钠 五、多糖 1．淀粉 (1)组成：通式为___________，属天然有机高分子化合物。 (2)性质：①在淀粉酶的催化下，淀粉先水解生成___________，最后水解为___________。 ②在酸催化下，水解生成___________。 由淀粉水解制葡萄糖的过程中，判断淀粉尚未水解、正在水解(部分水解)和水解已完全的方法原理：淀粉无还原性且遇碘单质显蓝色，葡萄糖能发生银镜反应。具体见下表： 加入碘水 银镜反应实验 结论 变蓝 无银镜 _________水解 变蓝 有银镜 _________水解 不变蓝 有银镜 水解___________ 检验淀粉水解程度的方法如下： 水解液中和液有银镜产生：淀粉_________水解 无银镜产生：淀粉未水解 溶液变蓝：淀粉未水解完全或未水解溶液不变蓝：淀粉_________水解 (3)用途 淀粉是食物的重要成分，同时还是重要的食品工业原料，葡萄糖转化为酒精的化学方程式为C6H12O6______________________。 2．纤维素 (1)组成：通式为___________或______________________，属天然有机高分子化合物。 (2)纤维素的物理性质：白色、无臭、无味的物质，_______溶于水，也不溶于一般有机溶剂。 (3)纤维素的化学性质 ①水解反应。纤维素在浓硫酸的催化下水解的化学方程式为：(C6H10O5)n＋nH2O___________ ②酯化反应。纤维素分子是由很多个___________单元构成。每一个葡萄糖单元有三个___________，因此，纤维素分子也可以用[C6H7O2(OH)3]n表示。由于醇羟基的存在，所以纤维素能够表现出醇的一些性质，如：生成纤维素乙酸酯，纤维素硝酸酯。 纤维素在一定条件下可与浓硝酸发生酯化反应得到纤维素硝酸酯(俗称___________)，其反应方程式为[(C6H7O2)(OH)3]n＋3nHO-NO2_________________________________。 纤维素一般不容易完全酯化生成三硝酸酯(含N：14．14%)。N%：12．5～13．8% 火棉；N%：10.5～12% 胶棉，火棉：外表与棉花相似，但在密闭容器中爆炸，可用作无烟火药。胶棉：易于燃烧，但不爆炸，珂倮酊：胶棉的乙醇-乙醚溶液(封瓶口)。 ③纤维素粘胶液粘胶纤维人造棉人造丝 ④纤维素_________纤维。 第二节 蛋白质 一、氨基酸的组成和结构 1．组成。氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的H_________取代的化合物。 2．结构。α­氨基酸的结构简式可表示为______________________，其官能团为氨基(___________)和羧基(___________)。 3．常见的氨基酸 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 H2N—CH2COOH 氨基乙酸 丙氨酸 2-氨基丙酸 谷氨酸 2-氨基戊二酸 苯丙氨酸 2-氨基-3-苯基丙酸 半胱氨酸 2-氨基-3-巯基丙酸 二、氨基酸的的性质 1．物理性质 天然氨基酸均为________色晶体，熔点_________，在200～300 ℃熔化时分解，能溶于_________或_________溶液中，除少数外一般都能_______于水，而__________于乙醇、乙醚。 2．化学性质 (1)两性。氨基酸分子中含有酸性官能团___________和碱性官能团___________，因此具有两性，可与___________反应生成盐。 ①与盐酸的反应：。 ②与氢氧化钠反应：。 (2)成肽反应。两个氨基酸分子，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的__________和另一分子的__________间脱去___________，缩合成含有__________()的化合物，称为成肽反应。 ①二肽 氨基酸分子的羧基与另外1个氨基酸分子的氨基脱水形成肽键(与酯化反应类似)，根据参与反应的羧基或氨基的不同可形成多种二肽。 ②成环——分子内或分子间脱水成环 ____________________________________________； _________________________________。 ③氨基酸分子缩聚成高分子化合物 _________________________________。 三、蛋白质的组成和结构 1．蛋白质的存在。动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁及毛、发、蹄、角等，或植物的种子里。 2．蛋白质的组成。 蛋白质是一类非常重要的含_______生物高分子化合物，其相对分子质量从几万到几千万。它是由___________等元素组成，有些蛋白质中含有S、P，少量蛋白质还含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等。 2．蛋白质的结构。 (1)任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有______________________的结构。 (2)蛋白质分子特定的空间结构： 蛋白质的一级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。蛋白质的一级结构决定其空间结构。 蛋白质的二级结构是指多肽链___________和______________________。 蛋白质的三级结构是整个多肽链的三维构象，它是在二级结构的基础上，多肽链进一步___________形成复杂的球状分子结构。具有三级结构的多肽链叫__________。 蛋白质的四级结构：蛋白质分子中亚基的___________、亚基间的相互作用与布局称为蛋白质的四级结构。 (3)蛋白质的性质不仅取决于多肽链氨基酸的__________、__________及___________，还与其______________________有关。 四、蛋白质的化学性质 1．蛋白质的特征反应 (1)颜色反应：取一小块鸡皮，置于蒸发皿中，滴加3～5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观察到的现象是鸡皮遇浓硝酸变黄色。实验结论：浓硝酸可使某些蛋白质显__________色，常用此反应来鉴别蛋白质。 (2)蘸取少量鸡蛋清或取一根头发，放在酒精灯火焰上灼烧，可闻到_______________的特殊气味。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。 2．蛋白质的两性 形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生___________形成的，在多肽链的两端存在着自由的__________和__________，侧链中也有酸性或碱性基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有__________，能与酸或碱反应。 3．蛋白质的水解 蛋白质_____________________ 4．蛋白质的盐析 (1)按下列实验操作完成实验： (2)实验现象：加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，试管内蛋白质____________________，加蒸馏水后沉淀__________。 (3)结论：少量的盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等]能__________蛋白质溶解，但当盐溶液浓度较大时，则会使蛋白质的溶解度__________而从溶液中__________，这种作用称为__________。 (4)蛋白质的盐析是一个__________过程，采用___________和__________可分离提纯蛋白质。 5．蛋白质的变性 (1)按下列实验操作完成实验： 实验操作Ⅰ： 实验操作Ⅱ： (2)实验现象：加热及加入醋酸铅溶液，Ⅰ、Ⅱ两支试管内蛋白质均___________；加入蒸馏水后沉淀___________。 (3)结论：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因素有： 物理因素：__________、加压、搅拌、振荡、____________________、超声波等； 化学因素：__________、__________、___________、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。 (4)蛋白质的变性是一个___________过程，变性后的蛋白质在水中___________，同时也会失去______________________。利用蛋白质的变性，可用于杀菌消毒，而疫苗等生物制剂的冷冻保存则为了防止变性。 五、酶 酶是一类由__________产生的、对生物体内的化学反应具有__________作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质。酶对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用，酶的催化作用具有以下特点： 1．___________，不需加热。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起催化作用。 2．具有______________________。例如，蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应，淀粉酶只对淀粉水解起催化作用。 3．具有______________________。酶催化的化学反应速率比普通的催化剂高107～1013倍。 第三节 核酸 一、核酸的组成 1．核酸的分类 核酸一类含磷的生物高分子化合物，相对分子量可达十几万至几百万。核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定性的作用。核酸具有酸性。 核酸的分类： (1)脱氧核糖核酸(DNA)：生物遗传信息的载体；指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。 (2)核糖核酸(RNA)：根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。 其类别如下表所示： 分类 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 存在 大量存在于___________中 主要存在于___________中 生理作用 生物遗传信息的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞 根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成 2．核酸的基本组成单位 (1)每分子核苷酸由一分子___________、一分子磷酸、一分子___________组成。 (2)元素组成：______________________。 (3)种类：根据五碳糖的不同，可分为两类——脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸 (4)基本单位：核苷酸——磷酸、___________、___________。 (5)DNA的基本单位：脱氧(核糖)核苷酸——磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(______________________)。 (6)RNA的基本单位：核糖核苷酸——磷酸、核糖、含氮碱基(______________________)。 3．腺苷三磷酸 (1)核糖可与腺嘌呤形成______________________，其中核糖的羟基继续与磷酸反应，可形成磷酸酯(__________，腺嘌呤核苷酸，又称腺苷酸)、二磷酸酯(___________，___________________)及三磷酸酯(___________，_____________)。 (2)腺苷三磷酸是一种不稳定的__________化合物，由1分子___________，1分子__________和3分子__________基团连接而成，水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的__________来源，生命的维持和运动均需要持续的化学能供应。 (3)大量储存的或来自于食物中的潜在能量可被转化为肌肉利用的能源。外侧的两个磷酸键可在水解后断裂，并释放出__________。ATP通过ATP酶的水解反应可生成能量，以及____________________(ADP)和无机__________。 (4)植物光合作用和动物体内食物氧化分解提供的能量，又可使ADP与磷酸重新反应合成ATP。 二、核酸的结构 1．DNA 脱氧核糖核酸(DNA)是生物细胞内含有的四种生物大分子之一核酸的一种。 DNA携带有合成__________和蛋白质所必需的遗传信息，是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子。 DNA由_________________组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由__________、___________和__________构成。其中碱基有4种：___________(A)、___________(G)、___________(T)和___________(C)。 DNA 分子结构中，两条多脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕，构成___________结构。脱氧核糖-磷酸链在螺旋结构的外面，碱基朝向里面。两条多脱氧核苷酸链反向互补，通过碱基间的__________形成的碱基配对相连，形成相当稳定的组合。 2．RNA 核糖核酸(RNA)，存在于生物细胞以及部分病毒、___________中的遗传信息载体。 RNA由_________________经_______________缩合而成长链状分子。一个核糖核苷酸分子由__________，__________和__________构成。 RNA的碱基主要有4种，即A(__________)、G(___________)、C(___________)、U(尿嘧啶)，其中，U(尿嘧啶)取代了DNA中的T。 核糖核酸在体内的作用主要是引导___________的合成。 易错点01：糖类概念的理解 (1)大多数糖类化合物的分子式可用通式一般为Cm(H2O)n，m与n是可以相同、也可以不同的正整数； (2)糖类不一定均符合Cm(H2O)n组成，如：脱氧核糖的分子式为C5H10O4； (3)符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类，如：乙酸的分子式为C2H4O2[或C2(H2O)2]，故碳水化合物表示糖类并不准确； (4)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。 (5)脱水缩合一般指两个或更多反应物生成一个主要产物，并伴随着失去H2O等小分子的反应。 易错点02：蔗糖与麦芽糖的比较 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Cu(OH)2悬浊液不反应 还原性糖，与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应 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悬浊液鉴别) 易错点03：淀粉与纤维素比较 1．相同点 (1)都属于天然高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n。 (2)都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为 淀粉：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖)； 纤维素：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖)。 (3)都不能发生银镜反应，均为非还原性糖。 2．不同点 (1)通式中n不同，不互为同分异构体。 (2)淀粉遇碘呈现特殊的蓝色，纤维素不能。 易错点04：糖灰水解易错点 (1)盛蔗糖溶液的试管要预先洗净，可先用NaOH溶液洗涤，再用清水洗净。 (2)蔗糖水解实验需要用水浴加热。 (3)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂，检验水解产物之前，必须先加碱中和酸，以免硫酸与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应，导致实验失败。 (4)要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入NaOH中和后再加碘水，因碘水与NaOH溶液反应。 易错点05：氨基酸成肽反应易错点 (1)氨基酸的缩合机理 氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即，脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“—CONH—”，不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同。 (2)多肽分子中肽键个数的判断 由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。 易错点06：蛋白质的盐析与变性 盐析 变性 概念 蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出 蛋白质在加热、强酸、强碱等条件下性质发生改变而凝结起来 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 钠、镁、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液 加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等 用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒 实例 硫酸铵或硫酸钠等盐溶液使蛋白质盐析 重金属盐(例如硫酸铜)溶液能使蛋白质变性 易错点07：颜色反应、焰色反应和显色反应的比较 颜色反应 焰色反应 显色反应 含义 含苯环的蛋白质遇某些试剂后显示某种特殊的颜色。如鸡蛋清、人的皮肤等遇浓硝酸显黄色 钠、钾等多种金属元素被灼烧时，火焰会呈现某种特殊的颜色。钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃) 苯酚遇FeCl3溶液显紫色；淀粉溶液遇碘显蓝色等 实质 化学变化 物理变化 化学变化 应用 鉴别含苯环的蛋白质 鉴别钠、钾等金属元素 鉴别苯酚、淀粉等 易错点08：核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)比较 物质 核糖核酸(RNA) 脱氧核糖核酸(DNA) 元素组成 C、H、O、N、P 基本组成单位 核糖核苷酸(4种) 脱氧核糖核苷酸(4种) 化学 组成 戊糖 核糖 脱氧核糖 碱基 U(尿嘧啶) T(胸腺嘧啶) A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) 磷酸 相同 一般结构 由一条核糖核苷酸链构成 由两条脱氧核糖核苷酸链构成 分布 主要在细胞质中 主要在细胞核中 方法01：糖类的结构与性质 【解题通法】 类别 依据 举例 单糖 不能水解的糖 葡萄糖、果糖和脱氧核糖等 寡糖或 低聚糖 1 mol糖水解后能产生2～10mol单糖 以二糖最为重要，二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等 多糖 1 mol糖水解后能产生10mol以上单糖 淀粉、纤维素和糖原等 转化 关系 【典型例题】唐代张九龄诗句“松叶堪为酒，春来酿几多”涉及淀粉、麦芽糖、葡萄糖、乙醇等化学物质，下列有关说法错误的是( ) A．淀粉、乙醇所含元素种类相同 B．蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素都互为同分异构体 C．麦芽糖、葡萄糖都能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化 D．淀粉、麦芽糖都能发生水解反应，最终生成葡萄糖 方法02：葡萄糖的化学性质 (1)生理氧化：C6H12O6+6O26CO2+6H2O (2)发酵反应：C6H12O62C2H5OH+2CO2 (3)酯化反应：CH2OH(CHOH)4CHO +5CH3COOH CH3COOCH2(CHOH)4CHO+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 【典型例题】D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是( ) A．分子式为C8H14O6N B．其水解产物之一为葡萄糖 C．该分子结构中含有4种官能团 D．能发生缩聚反应 方法03：淀粉水解程度的判断 (1)实验原理：判断淀粉水解的程度时，要注意检验产物中是否生成葡萄糖，同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。 (2)实验步骤 (3)实验现象和结论 现象A 现象B 结论 ① 未出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉尚未水解 ② 出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉部分水解 ③ 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 【典型例题】为检验淀粉水解的情况，进行如下图所示的实验，试管甲和丙均用60～80 ℃的水浴加热5～6 min，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。 实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。 实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。 实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。 下列结论错误的是( ) A．淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行 B．欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷却后的水溶液中直接加碘 C．欲检验淀粉的水解产物具有还原性，可在水解液中加入新制氢氧化铜并加热 D．若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象 方法04：氨基酸的化学性质 (1)两性 ①与酸反应：HOOC－CH2－NH2+HClHOOC－CH2－NH3Cl ②与碱反应：H2N－CH2COOH+NaOHH2N－CH2COONa+H2O (2)成肽反应：羧基脱羟基，氨基脱氢，形成肽键() 【典型例题】谷胱甘肽是广泛存在于人体内的肽类物质，近年来因美白功能受关注，下列说法不正确的是( ) A．1个谷胱甘肽分子中有2个手性碳原子 B．谷胱甘肽由三种氨基酸分子脱水缩合生成 C．谷胱甘肽具有清除自由基的抗氧化功能，主要与分子中的氨基(-NH2)有关 D．根据结构推测，谷胱甘肽能与汞离子形成配合物 方法05：蛋白质性质 (1)水解：在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸； (2)两性：含有—NH2显碱性和含有—COOH显酸性； (3)盐析：某些浓的无机盐可降低蛋白质的溶解度而使蛋白质从水溶液中析出，为可逆过程。可用于分离提纯蛋白质； (4)变性：加热、加压、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物会使蛋白质变性，属于不可逆过程。是杀菌、消毒的原理； (5)颜色反应：含苯环的蛋白质遇浓硝酸，加热显黄色——蛋白质的检验方法； (6)燃烧：有烧焦羽毛的气味——检验毛、丝纺织品。 【典型例题】《嫘祖圣地》碑文记载：“生前首创种桑养蚕之法，抽丝编绢之术，谏诤黄帝，旨定农桑，法制衣裳……”。下列说法错误的是( ) A．丝绸制品主要成分是蛋白质 B．“抽丝编绢”涉及化学变化 C．蚕丝和棉纤维可用灼烧法鉴别 D．蚕丝水解产生－氨基酸 方法06 ：核酸的组成与结构 【解题通法】 核酸可以看做磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。 (1)戊糖：分为核糖和脱氧核糖，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。 (2)碱基：具有碱性的杂环化合物，RNA的碱基和DNA的碱基不同，共同的类别有3种。如下图所示： (3)核酸的结构 ①DNA分子：由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构；每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键作用结合成碱基对，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧啶配对，遵循碱基互补配对原则。 ②RNA分子：与DNA类似，以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖由核糖替代了脱氧核糖、碱基由尿嘧啶替代了胸腺嘧啶，RNA分子一般成单链状结构，比DNA小的多。 【典型例题】核酸是生物体遗传信息的携带者，被誉为“生命之源”，下列说法不正确的是( ) A．五碳糖与磷酸、碱基之间通过分子间脱水形成核苷酸 B．核苷酸分子之间通过磷酯键形成核酸，反应类型为加聚反应 C．DNA是核酸中的一种，其对应的五碳糖为脱氧核糖 D．DNA分子两条链上的碱基按照形成氢键数目最多、结构最稳定的原则配对 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $