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生命的基础能源——糖类
[重点难点]
1、重点
葡萄糖的还原性;淀粉的水解;葡萄糖、淀粉和纤维素的生理功能。
2、难点
葡萄糖的还原性;淀粉的水解。
[知识点讲解]
1、葡萄糖还原性
葡萄糖的结构简式是:
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO或把中间重复的部分合并,写成CH2OH(CHOH)4CHO。
每个葡萄糖分子中含有5个羟基(—OH)和一个醛基(—CHO),是一种多羟基醛,因此葡萄糖具有还原性。主要表现在两个反应上:
(1)与新制的氢氧化铜悬浊液的反应
将葡萄糖与新制的氢氧化铜悬浊液混合加热,葡萄糖被氧化为葡萄糖酸,氢氧化铜(+2价)则被还原生成红色的氧化亚铜(+1价)沉淀。
CH2OH(CHOH)4CHO
+
2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4COOH
+
Cu2O↓+
2H2O
葡萄糖酸
氧化亚铜
这个反应的现象明显,常被用来检验病人的尿液中是否含有葡萄糖,以确定病人是否患有糖尿病。
(2)与银氨溶液反应——银镜反应
反应中,银氨溶液里的主要成分氢氧化二氨合银[Ag(NH3)2OH]中的银(+1价)被还原为单质银(0价),葡萄糖被氧化为葡萄糖酸后再与溶液中的NH3结合生成葡萄糖酸铵[CH2OH(CHOH)4COONH4]。
CH2OH(CHOH)4CHO
+
2Ag(NH3)2OH
2Ag↓+
CH2OH(CHOH)4COONH4
+
3NH3
+
H2O
做银镜反应时,为了保证能够在试管内壁生成光亮的银镜,需要注意下面几点:
①选用洁净的试管
②银氨溶液现配现用。配制银氨溶液时,要逐滴将稀氨水加入到硝酸银溶液中,到生成的沉淀刚好完全溶解为止。氨水不要过量。
③水浴加热
2、淀粉的水解
在人体内,淀粉是在酶的催化作用下发生水解的。淀粉的水解也可以用酸做催化剂。
(C6H10O5)n+
n
H2O
n
C6H12O6
淀粉没有还原性,不能发生银镜反应,因此可以用银镜反应来检验淀粉是否水解生成了葡萄糖。不过要注意做银镜反应之前,要先向水解液中加入适量的碱中和淀粉水解时用来做催化剂的酸。
3、葡萄糖、淀粉和纤维素的生理功能
(1)葡萄糖
葡萄糖是人体内最重要的供能物质,是人体能直接吸收利用的唯一糖类。1g葡萄糖完全氧化,能放出15.6kJ的能量。
C6H12O6(s)
+
6O2(g)
6CO2(g)+
6H2O(l)
(2)淀粉是人类最主要的能源物质,在人体内最终被水解成葡萄糖提供能量。
(3)纤维素在生产和生活中都有重要应用。一方面,它可用于纺织业、造纸业,另一方面,又可做为动物食料,还能刺激人体肠道蠕动和分泌消化液。
[练习题]
1、下列说法正确的是(
)
A、凡分子组成符合Cn(H2O)m的化合物属糖类
B、有甜味的物质不一定属于糖类
C、糖类可看做是碳的水化物
D、糖类物质在空气中燃烧都生成CO2和H2O
2、有关纤维素的说法,错误的是(
)
A、纤维素是一种天然高分子化合物
B、纤维素是一种多糖,能够水解生成葡萄糖
C、人体内含有能够促使纤维素水解的酶,纤维素在人体内能够被消化吸收
D、纤维素是白色、没有气味和味道的纤维状结构的物质
3、某淀粉平均相对分子质量为162000,可推知此种淀粉的每个分子中平均具有的葡萄糖单元是(
)
A、450
B、500
C、900
D、1000
练习题答案
1、BD
2、C
解析:
纤维素在人体内不发生水解,无法被消化吸收。
3、D
解析:
淀粉中每个葡萄糖单元的组成是C6H10O5,其相对质量是162,因此相对分子质量为162000的淀粉分子中含有1000个葡萄糖单元。
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