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第四节 基本营养物质
三大能源物质
糖类
脂肪
蛋白质
六大营养素
糖类、油脂
蛋白质、维生素
无机盐、水
在生活中我们所接触到的营养物质主要有哪一些?
糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐、水
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基本营养物质
?
元素组成 代表物 代表物分子
糖
类 单糖 C、H、O 葡萄糖、果糖 C6H12O6
双糖 C、H、O 蔗糖、麦芽糖 C12H22O11
多糖 C、H、O 淀粉、纤维素 (C6H10O5) n
油脂 油 C、H、O 植物油 不饱和高级脂肪酸甘油酯
脂 C、H、O 动物脂肪 饱和高级脂肪酸甘油酯
蛋白质 C、H、O、N、S、P等 酶、肌肉、毛发等 氨基酸连接成的高分子
糖类、油脂、蛋白质代表物的化学组成
几个问题:
1、室温下,呈液态的油脂称为油,呈固态的油脂称为脂(外观上);
微观上,油是不饱和高级脂肪酸甘油酯(含碳碳双键);脂是饱和
高级脂肪酸甘油酯(不含碳碳双键)。
2、汽油、石油和花生油不是同一种物质,石油、汽油的主要由各种烃
所组成;而花生油是烃的衍生物的一种——酯。
3、高分子是指相对分子量很大,从几万到几千万的一类物化合物。
糖类的概念:
一、糖类
从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
从来源上看,糖类是绿色植物光合作用的产物。
糖的分类及代表物:
部分糖的结构和性质
1.葡萄糖
分子式:
C6H12O6
CH2—CH—CH—CH—CH—C—H
=
O
—
OH
—
OH
—
—
—
OH
OH
OH
结构简式:
CH2OH(CHOH)4CHO
葡萄糖属于五羟基醛
物理性质:
无色晶体,能溶于水,有甜味。
特征反应:
(1)和新制的氢氧化铜悬溶液(斐林试剂)反应
CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 +NaOH
CH2OH(CHOH)4COONa + Cu2O↓+ 3H2O
▲
现象:
生成砖红色沉淀。
诊断患者是否有糖尿病。
应用:
配制Cu(OH)2悬浊液时NaOH溶液必须:
过量
(2)银镜反应
CH2OH(CHOH)4CHO + 2Ag(NH3)2OH
CH2OH(CHOH)4COONH4 + 3NH3 + 2Ag↓+ H2O
水浴加热
现象:
试管壁上产生光亮如镜的银
应用:
工业制镜或在热水瓶胆上镀银
配制银氨溶液的操作:
向2%的AgNO3稀溶液中逐滴加入2%的稀氨水,并不断振荡,直至产生的沉淀又刚好完全溶解。
有关的化学方程式和离子方程式:
AgNO3 + NH3·H2O = AgOH↓ + NH4NO3
AgOH + 2NH3·H2O = Ag(NH3)2OH + 2H2O
Ag+ + NH3·H2O = AgOH↓ + NH4+
AgOH + 2NH3·H2O = Ag(NH3)2++OH— + 2H2O
二糖 蔗糖 麦芽糖
分子式
物理性质
存在
结构特征
化学性质
2.蔗糖和麦芽糖
C12H22O11(二者为同分异构体)
无色晶体,易溶于水
白色晶体,溶于水
甘蔗、甜菜
麦芽、薯类
无醛基
有醛基
均能发生水解反应
生成葡萄糖和果糖
只生成葡萄糖
非还原性糖
还原性糖
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
催化剂
C12H22O11 + H2O 2C6H12O6
催化剂
麦芽糖 葡萄糖
3.淀粉和纤维素
淀粉 纤维素
分子式和结构特点
物理
性质
化学
性质
用途
1.白色粉末状物质,没有甜
味,不溶于冷水。
2.在热水中淀粉会部分溶解,
形成胶状的淀粉糊。
白色纤维状状物质,没有甜味,不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂。
1.遇淀粉显蓝色。
2.属于非还原糖。
分子式均为 (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。二者的n值不同,不是同分异构体。淀粉的相对分子质量可达到几十万,纤维素的相对分子质量可达到几百万。
4.在酸或酶的作用下水解,
最终生成葡萄糖。
3.能发生酯化反应。
1.属于非还原糖。
2.能发生酯化反应。
3.在酸或酶的作用下水
解,最终生成葡萄糖。
用于生产葡萄糖和乙醇。
用于生产乙醇。
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
酸或酶
淀粉
葡萄糖
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
纤维素
葡萄糖
酸或酶
人体内不含纤维素水解所需要的酶,因此纤维素不能直接成为人的营养物质,但是食物中的纤维素在人体消化过程中有着重要的作用,它能刺激肠道蠕动和分泌消化液,有助于食物的消化和排泄。因此,我们每天必须摄入一定量富含纤维素的新鲜蔬菜。
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑
酶
这个转化被广泛应用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇。
组成蛋白质主要元素:
C、H、O、N、S 等
有些蛋白质还含有:
蛋白质属于:
人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。
二、蛋白质
1.蛋白质的组成
P、Fe、Zn、Cu等
高分子化合物
2.蛋白质的性质
(1)水解反应
在酸、碱或酶作用下,蛋白质逐步水解成相对分子质量较小的 ,最终水解得到________。
多肽
氨基酸
食物中的蛋白质在人体内各种_______的作用下水解成_______,氨基酸被_____吸收进入_____,再在体内_________人体所需要的蛋白质。
蛋白酶
氨基酸
肠壁
血液
重新合成
少量的_____________(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能_____蛋白质的_____。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时,反而使蛋白质的____________而使其从溶液中______,这种作用称为盐析。
某些可溶性盐
溶解
溶解度降低
析出
蛋白质的盐析是一个_________,盐析出的蛋白质在水中仍能溶解,并不影响其_______。采用_________________,可以分离提纯蛋白质。
可逆过程
活性
多次盐析和溶解
(2)盐析
促进
概念
影响因素 物理 ______、加压、搅拌、振荡、紫外线和放射线、超声波等
化学因素 ______、 、 、乙醇、甲醛、丙酮等
特点 变性会使蛋白质的结构发生变化,使其失去原有的__________,在水中不能重新溶解,是 过程
在某些物理或化学因素的影响下,蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象。
加热
强酸
强碱
重金属盐
不可逆
生理活性
(3)变性
向某些蛋白质溶液加入浓硝酸会有___色沉淀产生,加热后沉淀变_____色。含有 的蛋白质均能发生这个反应。
蛋白质的分析检测。
皮肤、指甲遇浓硝酸都能变______色。
白
苯环
黄
黄
其他一些试剂也可以与蛋白质作用,呈现特定颜色,可用于
(4)显色反应
蛋白质的鉴别
蛋白质燃烧时会产生( )
可用于 ( )
(5)燃烧反应
烧焦羽毛味。
油
(液态----植物油脂 )
脂肪
(固态-----动物油脂 )
三、油脂
1、高级脂肪酸
⑴定义:
含碳原子较多的羧酸。
⑵常见的高级脂肪酸:
硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、
油酸(C17H33COOH)
2、甘油:又叫丙三醇,结构简式为
3、油脂的定义:
由高级脂肪酸和甘油所形成的酯,叫做油脂。
4、油脂的组成
通式和分类:
(1)R1、R2、R3可以代表饱和烃基或不饱和烃基。依烃基可分为饱和油脂和不饱和油脂
(2)如果R1、R2、R3相同,这样的油脂称为单甘油酯;如果R1、R2、R3不相同,称为混甘油酯。
(3)天然油脂大都为混甘油酯,且动、植物体内的油脂大都为多种混甘油酯的混合物,无固定熔沸点。
(4)常温下呈固态的油脂叫脂肪,
呈液态的油脂叫油。
●区分一下“酯”和“脂”●
请将脂和酯字填入下面相应的括号里:
油和( )肪均是高级( )肪酸的甘油( ), 前者可能是油酸甘油( ),常温下为液态;后者可能是硬( )酸或软( )酸的甘油( ), 常温下为固态,叫( )肪;油和( )肪通称为油( )。实际上它们均属于( )类化合物,一般为混合物,需要注意的是高级( )肪酸中的硬( )酸和软( )酸在常温下也是固体。
脂
酯
脂
脂
脂
脂
脂
酯
酯
酯
脂
脂
脂
脂
5、油脂的物理性质:
油脂都不溶于水,比水轻。
6、油脂的化学性质
⑴不饱和的油脂可和氢气发生加成反应(也是还
原反应,又叫油脂的氢化、油脂的硬化)
⑵水解反应
①在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油。
②在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘
油。在此条件下的水解反应又叫皂化反应。
可用于制备高级脂肪酸和甘油
应用:
应用:
可用于生产肥皂。