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第2课时
第四节 基本营养物质
蛋白质 油脂
情 景 引 入
我国科学家于1965年在世界上首次完成了具有生物活性的结晶牛胰岛素的全合成,标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途中迈出了关键性的一步,促进了生命科学的发展,开辟了人工合成蛋白质的时代,在我国基础研究,尤其是生物化学的发展史上具有重大意义和影响。
人工合成结晶牛胰岛素
我国为纪念人工全合成结晶牛胰岛素五十周年而发行的邮票
是一类非常复杂的天然有机高分子,由C、H、O、N、S等元素组成,有的能溶于水,如鸡蛋清等,有的则难溶于水,如丝、毛等。
1、蛋白质:
是构成细胞的基本物质,存在于各类生物体内。一切重要的生命现象都与蛋白质密切相关。
(1)存在:
蛋白质
细胞:构成细胞的基础物质
动物:肌肉、皮肤、发、毛、蹄、角
植物:种子中含有丰富的蛋白质
(2)蛋白质的组成:
目标一 蛋白质
2.蛋白质的化学性质
(1)蛋白质的水解
蛋白质
多肽
氨基酸(最终产物)
酸、碱或酶
水解
聚合
—
—
甘氨酸 CH2—COOH 苯丙氨酸 —CH2—CH—COOH
NH2
NH2
观察甘氨酸和苯丙氨酸的结构简式,辨认其中的官能团,并说明其结构的共同点。
含有氨基(—NH2)和羧基(—COOH),且连在同一个碳上(即α -氨基酸)。
天然蛋白质水解的氨基酸都是α 氨基酸
思考与讨论
(2)蛋白质的性质探究
操作 在酒精灯火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品
现象
解释
产生白色沉淀
加热后沉淀变黄色
产生类似烧焦羽毛的特殊气味
蛋白质发生变性
蛋白质发生显色反应
头发、丝织品的主要成分是蛋白质
①蛋白质的变性
化学试剂:重金属(CuSO4、AgNO3等)的盐类
强酸、强碱、乙醇、甲醛等
物理因素:加热、紫外线
发生变性,溶解度下降,并失去生理活性。
②蛋白质的检验
显色反应,很多蛋白质(含有苯环)与浓硝酸作用时呈黄色;
特殊气味,蛋白质在灼烧时会产生类似烧焦羽毛的特殊气味。
鉴别丝织品与毛织物等
(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?
提示 因为在加热、紫外线、乙醇等的作用下,蛋白质会发生变性,溶解度下降,并失去生理活性,从而起到杀菌、消毒的作用。
(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,为什么?
提示 甲醛能使蛋白质变性,故有防腐作用,可以较长时间保存动物标本,铜离子是重金属离子,能使害虫病菌的蛋白质变性而死亡,故可以防治农作物病害。
思考与讨论
蛋
白
质
纺织业:用蚕丝织成的丝绸可以制作服装
食品业:从动物皮、骨中提取的明胶可用作食品的增稠剂
医药业:生产医用胶囊和摄影用感光材料,用驴皮制阿胶
化工业:从牛奶和大豆中提取的酪素可以用来制作食品和涂料
3.蛋白质的应用
蛋白质是人类必需的营养物质,在工业上也有很多应用和作用。
目标二 油脂
植物油脂
动物油脂
液态 固态
油 脂肪
元素组成 : C、H、O
物理性质:密度比水的小,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
1.油脂的组成
油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯,又叫甘油三酯,属于酯类。
R1
C
O
CH2
O
C
O
R3
CH2
O
C
O
R2
CH
O
高级脂肪酸
CH2—OH
CH—OH
CH2—OH
甘油
名称 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸
软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸
结构简式 C15H31COOH C17H35COOH C17H33COOH C17H31COOH
2.油脂的结构
(1) 按高级脂肪酸的种类分:
简单甘油酯:R、R’、R’’ 相同
混合甘油酯:R、R’、R’’不同
(2) 油脂是油和脂肪的统称,按常温下的状态分:
油:呈____态,主要为植物油(含较多不饱和脂肪酸成分的甘油酯)
脂肪:呈___态,主要为动物油(含较多饱和的脂肪酸成分的甘油酯)
固
液
注意:油脂的相对分子质量大,但不属于高分子化合物
动物脂肪(固态)
饱和脂肪酸甘油酯
植物油(液态)
不饱和脂肪酸甘油酯
3.油脂的分类
官能团
化学性质
油脂的官能团与化学性质
酯基:
发生水解反应
饱和烃基
不饱和烃基
可能含碳碳双键:
能与氢气发生加成反应,
能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
4.油脂的化学性质
C17H33COOCH2
C17H33COOCH2
C17H33COOCH
+
3H2
一定条件
C17H35COOCH2
C17H35COOCH
C17H35COOCH2
性质稳定,不易变质,便于运输和储存
(1)加成反应 (油脂的氢化或硬化)
液态植物油
+H2
加成反应
固态的氢化植物油
用途:生产人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工业原料。
(2)水解反应
酶的催化:油脂+水→高级脂肪酸+甘油,再分别氧化分解,释放能量
酸性条件:
+
3H2O
3C17H35COOH +
硬脂酸甘油脂
甘油
高级脂肪酸
(硬脂酸)
H﹢
△
碱性条件:
C17H35COOCH2
C17H35COOCH2
C17H35COOCH
+
3NaOH
CH2OH
CHOH
CH2OH
3C17H35COONa +
硬脂酸甘油脂
甘油
高级脂肪酸盐
(硬脂酸钠)
皂化反应
△
CH2OH
CHOH
CH2OH
C17H35COOCH2
C17H35COOCH2
C17H35COOCH
用途:生产肥皂
(1)食用、释放能量
(2)工业上可利用油脂的皂化反应进行肥皂生产,还可利用植物油的氢化生产人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工业原料。
(3)油脂能促进脂溶性维生素(如维生素A、D、E、K)的吸收,并为人体提供亚油酸等必需脂肪酸。
(4)在烹饪过程中,油脂不仅是加热介质,还会赋予食物令人愉悦的风味和口感。
5.油脂的主要用途
油脂
核心考点总结
糖类、油脂和蛋白质都只含有C、H、O三种元素
糖类、油脂和蛋白质都是天然高分子化合物
糖类、油脂和蛋白质都可以发生水解反应
蛋白质水解的最终产物是氨基酸
动物毛发、皮肤、蹄甲,蛋类、牛奶、蚕丝、羊毛、酶等的主要成分都是蛋白质
蛋白质在加热、紫外线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、甲醛等作用下会变性
蛋白质与浓硝酸作用呈黄色,可用于蛋白质的检验
蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味,可用此方法鉴别蚕丝和人造丝
判断正误
√
×
×
×
√
√
√
√
核心考点总结
油脂是高级脂肪酸与甘油通过酯化反应生成的酯
油脂都不能使溴水褪色
植物油可用于生产氢化植物油,该反应是加成反应
油脂可用于生产肥皂,该反应是皂化反应,是油脂在碱性条件下是水解反应
油脂可用于生产甘油
判断正误
×
√
√
√
√
1. 下列关于葡萄糖和蔗糖的叙述错误的是( )
A.分子式不同
B.分子结构不同
C.不是同分异构体,但属于同系物
D.蔗糖可以水解生成葡萄糖和果糖
练 习
C
教材P90
2. 下列关于淀粉和纤维素的叙述正确的是( )
A.分子式都是(C6H10O5)n,是同分异构体
B.都能为人体提供能量
C.都可以发生水解,最终产物都是葡萄糖
D.都是天然高分子
练 习
CD
教材P90
教材P90
3. 有广告称某品牌八宝粥(含糯米、红豆、桂圆等)不含糖,适合糖尿病 患者食用。你认为下列判断错误的是( )
A.该广告有可能误导消费者
B.糖尿病患者应少吃含糖的食品,该八宝粥未加糖,可以放心食用
C.不含糖不等于没有糖类物质,糖尿病患者食用时需慎重考虑
D.不能盲从广告的宣传
练 习
B
4. 下列关于蛋白质的叙述正确的是( )
A. 蛋白质在人体内消化后会产生氨基酸
B. 温度越高,酶的催化效率越高
C. 重金属盐能使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会引起中毒
D. 蛋白质遇到浓硫酸会显黄色
练习1
A
教材P90
5.油脂的以下性质和用途与其含有的碳碳双键有关的是( )
A.某些油脂兼有酯和烯烃的一些化学性质
B.油脂可用于生产甘油
C.油脂可以为人体提供能量
D.植物油可用于生产氢化植物油
练 习
AD
教材P90
淀粉、纤维素和蛋白质是高分子;油脂、葡萄糖、蔗糖等不是高分子
6.判断下列说法是否正确,若不正确,请予改正。
(1)糖类、蛋白质都是高分子。
(2)糖类、油脂和蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的。
(3)淀粉和纤维素可用于生产乙醇。
(4)油脂都不能使溴水褪色。
练 习
×
√
×
×
糖类和油脂是由C、H、O三种元素组成的。
不饱和油脂能使溴水褪色。
教材P90
教材P90
7. 某同学进行蔗糖的水解实验,并检验水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下:取少量纯蔗糖加适量水配成溶液;向蔗糖溶液中加入3~5滴稀硫酸;将混合液煮沸几分钟,冷却;向冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加热,没有银镜产生。
(1)产生上述实验结果的原因可能是 ——————————(填字母)。
a. 蔗糖尚未水解 b. 煮沸后的溶液中没有加碱中和作催化剂的酸
c. 加热温度不够高 d. 蔗糖水解的产物中没有葡萄糖
(2)正确的操作应当是 —————————————————————————————————
练 习
b
向冷却后的溶液中先加入NaOH溶液中和酸,再加入银氨溶液,水浴加热
9.请简要回答下列问题。
(1)未成熟苹果的果肉遇碘酒呈现蓝色,成熟苹果汁液能与银氨溶液发生反应,试解释原因。
(2)在以淀粉为原料生产葡萄糖的水解过程中,可用什么方法来检验淀粉的水解是否完全?
(3)为什么可以用热的碱性溶液洗涤沾有油脂的器皿?
(4)如何鉴别蚕丝和人造丝(主要成分为纤维素)织物?
未成熟苹果的果肉中含有淀粉,成熟过程中淀粉发生了水解反应,成熟苹果的汁液中含有葡萄糖。
练 习
取淀粉水解液,加入碘水。若溶液变成蓝色,说明淀粉没有完全水解;
若溶液不变蓝色,说明淀粉已经完全水解。
油脂在热的碱性溶液中发生皂化反应,生成易溶于水的物质。
教材P90
取少量织物纤维,在火焰上灼烧,若有烧焦羽毛的气味则是蚕丝,若有烧纸的气味则是人造丝。
作 业
1.优先布置教材习题,P90 第4、5、6、9题
2.课时作业P50-51,第5、6、7、8题