9.51 生物大分子 课件-2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习课件聚焦“生物大分子”专题，覆盖糖类、蛋白质、核酸的组成、结构、性质及应用等高考核心考点，依据高考评价体系分析了糖类水解、蛋白质变性等高频考点权重，归纳了选择判断、实验验证等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于融入2022年全国甲卷、广东卷等高考真题训练，通过淀粉水解程度检验的现象对比表等方法突破考点，培养学生科学思维与科学探究素养。助力学生掌握答题技巧，教师可据此系统指导复习，提升备考效率。

第九章 有机化学基础 第51节 生物大分子 高三一轮总复习 1 CONTENT 1. 糖类 2. 蛋白质 单糖、二糖、多糖 3. 核酸 水解、盐析、变性、显色反应 组成、结构、生物功能 3 1. 糖 类 组成与分类 1. 元素组成 糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成。 很多糖类分子中H原子和O原子的数目比恰好为2∶1，其组成可以用通式Cm(H2O)n表示，因此又称为碳水化合物。 2. 通式 注意：①不是所有的糖类都符合以上通式，如脱氧核糖：C5H10O4； ②符合以上通式的不一定是糖类，如乙酸：C2H4O2。 从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和他们的脱水缩合物。 葡萄糖—多羟基醛 果糖—多羟基酮 糖类 根据水解情况 单糖 寡糖 多糖 不能水解的糖 如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖 又称低聚糖，1分子寡糖可水解生成2~10分子单糖 如蔗糖、麦芽糖、乳糖 1分子多糖可水解生成10分子以上单糖 如淀粉、纤维素、糖原 组成与分类 缩合 vs. 水解 1. 糖 类 ①单糖--葡萄糖 1. 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。 2. 分子结构 ①分子式 C6H12O6 ②分子结构 ——多羟基醛 CH2OH(CHOH)4CHO ③葡萄糖的环状结构 思考：链状葡萄糖转化为环状葡萄糖的反应属于什么反应类型？ 加成反应 1. 糖 类 ①单糖--葡萄糖 3. 化学性质 ① 还原性 ② 多羟基化合物的性质 分别向新制氢氧化铜悬浊液中，滴入等量乙醛、乙醇、丙三醇、葡萄糖： 多羟基化合物可以与氢氧化铜作用产生深蓝色溶液 1. 糖 类 葡萄糖的化学性质 醛的性质 醇的性质 ①加成反应：与H2加成 ②氧化反应：银镜反应、与新制氢氧化铜反应、与溴水反应 ①置换反应：与Na反应 ②氧化反应：醇羟基的催化氧化 ③取代反应：与HX反应、酯化反应 ④消去反应：浓硫酸加热 ①单糖--葡萄糖 4. 应用 ①重要的营养物质 C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O 经酶的催化发生氧化反应提供生命活动所需要的能量。 酶 1. 糖 类 4. 应用 ②食品和医药工业 ③工业制镜 ④制酒工业 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑ 酒化酶 ①单糖--葡萄糖 1. 糖 类 ①单糖--果糖 1. 物理性质 纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，吸湿性强。 2. 分子结构 ①分子式 C6H12O6 ②分子结构 ——多羟基酮 与葡萄糖互为同分异构体 CH2OH(CHOH)3COCH2OH 3. 化学性质 果糖分子中虽然没有醛基，属于酮糖，但也具有还原性，属于还原糖，能发生银镜反应，也能与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。 果糖分子中含有酮羰基和醇羟基，具有酮和醇的性质。 1. 糖 类 核糖与脱氧核糖都属于戊糖（五碳糖），分别是生物体的遗传物质核糖核酸（RNA）与脱氧核糖核酸（DNA）的重要组成部分。 核糖 ①单糖--(脱氧)核糖 脱氧核糖 1. 糖 类 ②二糖--蔗糖、麦芽糖 纯净的蔗糖为无色晶体，熔点186℃，易溶于水。 分子式：C12H22O11 在酸或酶的作用下，蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖，麦芽糖发生水解反应生成葡萄糖。 二者互为同分异构体 1. 糖 类 1. 糖 类 ②二糖--蔗糖、麦芽糖 1. 糖类的还原性 葡萄糖、果糖都属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖？ 实验内容 实验现象 实验结论 无明显现象 蔗糖不属于还原糖 产生砖红色沉淀 麦芽糖属于还原糖 2. 蔗糖的水解实验 如何验证蔗糖是否发生了水解反应？ 含有游离醛基或酮羰基的单糖、含有游离醛基的二糖都具有还原性 还原糖：葡萄糖、果糖、核糖、麦芽糖等 ③多糖--淀粉、纤维素 淀粉和纤维素都是由大量葡萄糖单元相互连接组成的，属于天然有机高分子。 淀粉的相对分子质量可达到几十万，纤维素可达到几百万。 分子式：(C6H10O5)n，其中的葡萄糖单元中一般仍有三个羟基，所以也可表示为[C6H7O2(OH)3]n。 注意：淀粉和纤维素分子中所包含的葡萄糖单元数目，即n值不同，因此不属于同分异构体。 1. 糖 类 1. 物理性质 白色粉末，无甜味，不溶于冷水。热水中部分溶解，形成胶状的淀粉糊。 2. 结构 天然淀粉中有直链淀粉和支链淀粉，支链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。 3. 化学性质 ①淀粉的特征反应：遇碘单质变蓝，可以利用该性质检验淀粉或碘单质。 ②淀粉分子的葡萄糖单元中存在醇羟基，可以发生酯化反应。 ③淀粉不能被银氨溶液和氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖。 ③多糖--淀粉 1. 糖 类 ④淀粉在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。 思考：如何检验淀粉的水解程度(未水解、部分水解、完全水解）？ 现象B 现象A 结论 溶液呈蓝色 无银镜 淀粉未水解 溶液呈蓝色 产生银镜 淀粉部分水解 溶液不呈蓝色 产生银镜 淀粉完全水解 ③多糖--淀粉 1. 糖 类 ③多糖--纤维素 纤维素是自然界中分布最广泛的一种多糖，参与构成了植物的细胞壁。 纤维素是白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。 化学性质与淀粉类似， 在酸或酶的催化下可发生水解，最终生成葡萄糖； 能够发生酯化反应； 不能被银氨溶液、氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖。 1. 糖 类 2. 蛋白质 氨基酸、蛋白质、酶 氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位 1. 定义 羧酸分子烃基上的H被氨基取代得到的化合物称为氨基酸，属于取代羧酸。 其中氨基连在羧基的邻位碳原子上的氨基酸叫做α-氨基酸，组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸。 组成生物体内蛋白质的氨基酸一般只有20种，其中8种在人体内不能合成，必须通过食物供给，这些氨基酸称为必须氨基酸。 2. 氨基酸的结构与性质 α-氨基酸的结构简式可以表示为： 除甘氨酸外，α-氨基酸一般均含手性碳原子，具有对映异构体。 ①氨基酸 天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，多在200~300℃熔化时分解。 氨基酸一般能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。（內盐） 2. 蛋白质 ①氨基酸 3. 氨基酸的化学性质 氨基酸的官能团： 氨基、 羧基 碱性基团 酸性基团 氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。 ① 两性 2. 蛋白质 氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键的化合物 ② 成肽反应 ①氨基酸 二肽 二肽可以继续与其他氨基酸分子缩合生成长链的多肽，属于缩聚反应。 一般把相对分子质量在10000以上，并具有一定空间结构的多肽称为蛋白质。 2. 蛋白质 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 ②蛋白质的结构 2. 蛋白质 ②蛋白质的性质 1. 蛋白质的两性 既能与酸反应，又能与碱反应。 2. 水解 蛋白质在酸、碱或酶等催化剂的作用下水解，最终得到氨基酸。 食物中的蛋白质在人体内各种蛋白酶的作用下水解成氨基酸，氨基酸被肠壁吸收进入血液，再在体内重新合成人体所需要的蛋白质。 2. 蛋白质 蛋白质溶液 +可溶性盐 盐溶液少量： 促进蛋白质的溶解 硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等 盐溶液达到一定浓度： 使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出 ②蛋白质的性质 3. 盐析 可逆过程，物理变化，盐析出的蛋白质在水中仍能溶解，并不影响其活性。 4. 变性 蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性。 引起蛋白质变性的因素 物理因素： 化学因素： 加热、加压、搅拌、振荡、紫外线和放射线、超声波等 强酸、强碱、重金属盐、强氧化剂、乙醇、甲醛、丙酮等 化学变化 2. 蛋白质 5. 显色反应 加入浓硝酸有白色沉淀，加热后沉淀变黄色 原因： 含有苯环的蛋白质与浓硝酸发生显色反应，使蛋白质变黄 本质： 也属于蛋白质的变性 ②蛋白质的性质 6. 燃烧 蛋白质可以燃烧，一般生成CO2、H2O、N2、SO2、P2O5等物质，灼烧蛋白质有烧焦羽毛的气味，可用于鉴别羊毛衫、蚕丝被的真假。 2. 蛋白质 ③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化合物，其中绝大多数是蛋白质。 ①高效催化作用 酶的特点 酶的催化效果一般是普通催化剂的107倍 ②条件温和 一般在接近体温和中性的条件，酶的活性最高。 ③高度的专一性 一种酶只能催化特定的化学反应。 2. 蛋白质 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，是生物体遗传信息的携带者，在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用。 天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸（DNA，双螺旋连）和核糖核酸（RNA，单链） 3. 核酸 核糖 存在于RNA中 脱氧核糖 存在于DNA中 核酸的水解 核酸 核苷酸 磷酸 核苷 碱基 戊糖 酶 水解 酶 水解 酶 水解 存在于DNA中 存在于RNA中 3. 核酸 DNA双螺旋结构 ①两条多聚核苷酸链组成DNA分子，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构； ②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； ③两条链的碱基通过氢键作用，遵循碱基互补配对原则，结合成碱基对。 碱基互补配对原则： ①腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对； ②DNA两条链间的距离保持一致。 碱基间形成氢键 3. 核酸 课堂练习 1. 下列有关糖类的说法正确的是(　　) A.(2022全国甲卷,7C)棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 B.(2022广东卷,9A)淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖 C.(2022广东卷,9B)葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类 D.(2022海南卷,4B)纤维素可以为运动员提供能量 B 2. 下列有关氨基酸和蛋白质的说法不正确的是(　　) A. (2022浙江6月选考,6B)福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本 B. (2022浙江1月选考,14A)苯酚、乙醇、硫酸铜、氢氧化钠和硫酸铵均能使蛋白质变性 C. (2022浙江6月选考,6D)中国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素 D. (2022浙江6月选考,14D)将天然的甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合,在一定条件下生成的链状二肽有9种 课堂练习 B 3. 判断正误 (1)(2022浙江6月选考,14C)麦芽糖、葡萄糖都能发生银镜反应。(　　) (2)(2021浙江1月选考,14A)甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下可生成4种二肽。(　　) (3)(2021湖南卷,2A)糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物。(　　) √ √ × 课堂练习 课后作业 1. 大本《优化设计》第51讲 33 2. 小本《优化设计》第51讲 只做：1, 4, 7, 9, 12, 13 不做：P271-例2，P273-对点训练1，P276-T4 $