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第2节 糖类 油脂
生命在于运动,而运动需要消耗能量。因此,我们要通过摄取不同的食物来补充各种营养成分。食物中能供给人们生命活动所需要能量的物质都是有机化合物。
那么,食物中含有哪些营养物质呢?
人类健康生活需要糖类、油脂、蛋白质、维生素、 矿物质和水等六类营养物质,其中蛋白质、糖类、油脂、维生素为有机营养素,而矿物质(无机盐)和水为无机营养素。
一、糖类
葡萄糖、淀粉、纤维素是食物中能为人和动物提供能量的有机化合物,它们均属于糖类物质。
问:葡萄糖、淀粉、纤维素这三种有机化合物的组成特点是什么?它们为何能为人和动物提供能量?
答:它们都含有C、H、O三种元素,它们在生物体内可氧化分解,释放能量,供生命活动使用。
1、淀粉和纤维素的来源
6CO2+6H2O
C6H12O6+6O2
光照
叶绿素
植物的光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转化成葡萄糖,并且释放出O2的过程。
绿色植物在生长过程中把光合作用生成的葡萄糖进一步转化为蔗糖、淀粉或纤维素。
因此淀粉、纤维素中蕴含的能量都来自太阳能。
葡萄糖、淀粉、纤维素等有机化合物属于糖类。习惯上称它们为碳水化合物。为何如此称呼他们呢?
是否所有的糖类都有甜味?
发现它们通式可以写成Cn(H2O)m,由碳和水组成,因此可以称它们为碳水化合物。
(C6H10O5)n
淀粉
C6H12O6
葡萄糖
C12H10O5
蔗糖
C6(H2O)6
C6(H2O)5
C6n(H2O)5n
(C6H10O5)n
纤维素
C6n(H2O)5n
没有甜味
没有甜味
有甜味
有甜味
葡萄糖、淀粉和纤维素都是由C、H、O三种元素的有机化合物。
淀粉和纤维素都属于有机高分子化合物,组成都可以用(C6H10O5)n表示,但n值不同。
2、淀粉和纤维素的组成、性质特点
组成特点
淀粉的物理性质
白色粉状、不溶于冷水,部分溶于热水。
淀粉的化学性质
淀粉与碘作用呈现蓝色
(1)淀粉
(C6H10O5)n +nH2O nC6H12O6
酶
大米
玉米
土豆
红薯
面粉
藕
富含淀粉的食物
淀粉的检验:
碘水或碘酒
红薯
取样,滴入碘水(或碘酒),变蓝色,有淀粉。
注意:碘单质与淀粉作用变蓝色,但碘的化合物不能与淀粉作用变蓝色。如:碘盐中加淀粉不变色。
变蓝色
淀粉虽无甜味,但却是人们食用的最主要的糖类。大米、糯米、玉米、高粱、小麦等五谷杂粮富含淀粉,可用来酿酒。
酿酒的过程:淀粉先转化为葡萄糖,葡萄糖发酵生成酒精。
C6H12O6 2C2H5OH(乙醇)+2CO2↑
酶
(C6H12O5)n +nH2O nC6H12O6
酶
乙醇(俗称酒精,化学式为C2H5OH或C2H6O),无色透明、具有特殊香味的液体。易挥发、能与水以任意比例互溶,是一种常用的有机溶剂,还可作为燃料。
工业酒精中含有少量对人体有害的甲醇(CH3OH),绝对禁止用工业酒精配制饮用酒和调味用的酒。
物理性质:
无色、无臭、无味的物质,不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂。
(二)纤维素的性质
纤维素的存在:草木、庄稼秸秆、菜、棉花等。
纤维素的消化:
纤维素在人体中无法转化为葡萄糖。但在食草动物体内,可以通过微生物作用分解、消化,转化成葡萄糖。
纤维素对人体健康的作用主要有:
一是人类对纤维素虽然不能直接消化、利用,但是肠道内的细菌能把纤维素中的一部分分解而被人类吸收、利用。
二是预防动脉硬化、冠心病等心血管疾病。 实验证明,食物中的纤维素能和胆固醇的代谢产物胆酸在肠道中结合,从而减少人体对胆固醇的吸收。
三是食物中的纤维素吸收水分性能好,使粪便保持一定量的水分,避免大便干燥,对便秘、痔疮等疾病有预防和治疗作用。
四是纤维素使肠管蠕动加快,减少了肠道中致癌物质的停留时间,减少了发生肠癌的危险。
五是纤维素在食物中起支架作用,给人以饱足感,对治疗糖尿病、肥胖症有不可缺少的作用。肠管蠕动加快还可以促进消化功能,对厌食也有好处。
葡萄糖的来源
人体内淀粉在酶的催化下水解为葡萄糖
食草动物体内微生物分解消化产生葡萄糖
自然界:绿色植物光合作用
吃饭的时候,米饭越嚼越甜是什么原因?
6CO2+6H2O C6H12O6+6O2
光照
三、葡萄糖
葡萄糖的物理性质:
白色粉状、甜味、可溶于水等
葡萄糖的化学性质:
人体中,60%~70%的能量来自糖类
C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O +能量
缓慢氧化
葡萄糖的性质
C6H12O6 2C2H5OH(乙醇)+2CO2↑
酶
葡萄糖发酵生成酒精:
在上述试管中加入几滴10%的葡萄糖溶液,并在酒精灯上加热至沸,片刻后生成红色的Cu2O沉淀。
葡萄糖的检验:
在试管中加入2mL10%的NaOH溶液,滴加5%的硫酸铜溶液4~5滴,混合均匀,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀(NaOH要过量,使溶液显碱性)
CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu(OH)2 ↓
葡萄糖与人体健康
低血糖症状
人体内血糖太低,医学上称为“低血糖”。
低血糖的人会出现乏力、疲倦、昏迷、休克等症状。
血糖过高症状
人体内血糖太高,医学上称为“糖尿病”。
患有糖尿病的人会出现疲乏、倦怠,尿量增多,口渴,饮水量增多,易饥饿,饭量增多,但是体重减少等症状(简称“三多一少”)。
糖尿病病人的禁用和限用食品对患者来说是要时刻注意的。禁用食品包括各种糖类、白糖、红糖、葡萄糖、麦芽糖、饴糖以及糖果等。这些糖类使血糖升高的速度很快,应禁食。用这些糖制成的各种糕点、蜜饯、果汁等含糖量较高的食物也以不吃为宜。 各种油煎、油炸、油酥食物,以及猪油、鸡皮、鸭皮应少吃或不吃。同时克服吃零食的习惯。
含糖量较高的食物如粉丝、红薯、土豆、芋头、玉米、菱角、栗子、毛豆等不宜作为糖尿病病人的食物。
生活小常识
糖尿病患者的饮食
二、油脂
2、油脂的分类:
在常温下呈液态的叫油。
例:花生油、豆油、菜籽油---植物性油脂
在常温下呈固态的叫脂。
例:牛油、猪油---动物性油脂
1、油脂的存在:猪油、牛油、奶油、花生油、豆油、菜油、椰子油等。
富含油脂的食物
4、油脂的物理性质:
不溶于水,密度比水小,易溶于有机溶剂。
5、油脂的化学性质:
油脂在人体内氧化,释放热量,维持人体活动所需的热量和能量,还能溶解某些维生素,使之被人体吸收,剩余部分还能转化为脂肪储备丰富的热能。
3、油脂与糖类的区别:
油脂的组成元素与淀粉相同,由C、H、O三种元素组成,但是它们的分子组成、结构、性质与淀粉、纤维素不同。各种油脂的相对分子质量只有数百左右,不是高分子化合物。
脂肪是人体肤下面和内脏四周。等质量的油脂,放热量的后备能源,储存在皮是淀粉等的2倍以上。一旦人体缺乏糖类,这些脂肪就会分解,释放能量。如果人体摄入的糖类过多,剩余部分的糖也会转化成脂肪,堆积在体内,造成肥胖,堆积在肝脏中造成脂肪肝,甚至是肝硬化。
减肥的最佳方法是:坚持锻炼,消耗热量。
你知道吗
1、用研钵将大豆碾碎,放入试管中,加入10mL己烷,振荡后,静置一段时间
从大豆中提取油脂
5、把油移入试管,加水,振荡静置后,观察现象
3、将滤液转移至烧杯中,用热水浴蒸发己烷
注意:该实验要在通风良好的场所进行,因为己烷有毒。
原理:豆油易溶于己烷,难溶于水。
4、观察大豆油的颜色与状态
2、过滤
1、现在有些不法商犯,采用以次充好、假冒伪劣的方法,欺骗和坑害消费者,向食用油中掺入米汤,向奶粉中掺入面粉,大肆制假,你有什么简便可行的办法来揭穿他们的把戏?
取样,加入碘水,若变蓝色,证明有米汤或面粉,油、奶粉是假的。
2、在抗日战争时期,我党一些地下组织经常互通“无字密信”,请根据所学的化学原理设计一封无字密信?对方如何解读?
淀粉写,碘酒显
酚酞写,碱液显
虽然面粉中有淀粉,但只有单质碘才能与淀粉变蓝色,而碘盐中的碘不是单质碘,所以不能与淀粉变蓝色。
3、碘盐放入面粉中为什么不变蓝色?
4、要洗净沾附油脂的试管或烧杯,可以用热的氢氧化钠溶液,也可以用汽油,洗洁精来洗涤。请你说出所用的这些洗涤用品在洗涤中各起什么作用?洗涤时,是否有化学变化发生?
汽油能溶解油脂;洗洁精能乳化油脂;氢氧化钠能与油脂反应。
5、如何证明某水果中淀粉正在转化为葡萄糖?
取样,加入新制的氢氧化铜,煮沸,沉淀变红色,说明淀粉正在转化为葡萄糖。