生命中的物质基础

1、 1.葡萄糖与果糖 (1)葡萄糖的分子结构 葡萄糖的分子式为，最简式为。 结构简式： 。 官能团是。 C6H12O6CH2O CH2OHCHOHCHOHCHOH CHOHCHO或或CH2OH(CHOH)4CHO OH、CHO (2)葡萄糖的化学性质 能与H2加成生成己六醇。 能发生银镜反应。 能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成红色沉淀。 发酵成醇。 由葡萄糖发酵生成乙醇的化学方程式： 。 生理氧化： C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l) (葡萄糖) H2804 kJ/mol (3)葡萄糖的用途 葡萄糖用于制镜业、糖果制造业，还可用于医药工业。 (4)果糖 果糖的分子式

2、为C6H12O6，结构简式： ， 与葡萄糖互为。 CH2OHCHOHCHOHCHOHCOCH2OH 同分异构体同分异构体 2蔗糖与麦芽糖 蔗糖与麦芽糖都属于二糖，在酸性条件下，两者都能水解。 3淀粉与纤维素 (1)相似点 都属于 化合物，属于多糖，分子式都可表示为，但二者不属于同分异构体。 都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为 都不能发生银镜反应 (2)淀粉特性：遇碘呈现 。 高分子高分子 (C6H10O5)n 蓝色蓝色 1.油脂的结构与物理性质 (1)油脂的结构为 (2)油脂的物理性质 在油脂中，不饱和烃基的含量越 ，则其熔点越低。 溶解性：油脂的密度比水 ，溶于水，易溶于苯、CCl4等

3、有机溶剂。 高高 小小难难 2油脂的化学性质 (1)硬脂酸甘油酯在酸性条件下发生水解反应的化学方程式： (3)油脂的氢化 油酸甘油酯氢化的化学方程式： 1.氨基酸 (1)概念：羧酸分子中与羧基相连碳原子上的氢原子被氨基取代后的产物。通式为 (2)官能团 氨基(NH2)：碱性，与酸反应生成盐。 羧基(COOH)：与碱反应生成盐。 2蛋白质 (1)蛋白质的组成和结构 蛋白质的成分里含有碳、氢、氧、氮、硫等元素。 蛋白质是由不同氨基酸按不同排列顺序相互结合而构成的高分子化合物。 蛋白质分子中含有未缩合的羧基(COOH)和氨基(NH2)。 蛋白质溶液是一种胶体。 (2)蛋白质的性质 两性：因为有NH2

4、和COOH。 水解：在酸、碱或酶作用下天然蛋白质水解为肽类化合物，天然蛋白质最终水解产物为 。 盐析：少量Na2SO4、(NH4)2SO4可促进蛋白质的溶解，浓的上述无机盐溶液可降低蛋白质的溶解度， 而使蛋白质析出，称为。 变性：使蛋白质变性的物理因素有 、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等。 使蛋白质变性的化学因素有、甲醛、乙醇、丙酮等。 颜色反应：具有苯环结构的蛋白质遇浓HNO3显 。 灼烧：灼烧蛋白质有烧焦羽毛的气味。 氨基酸氨基酸 盐析盐析 加热加热 强酸、强碱、金属盐强酸、强碱、金属盐 黄色黄色 3酶 (1)酶是一类蛋白质，性质与蛋白质相似。 (2)酶是一种高效生物催化剂，其催化

5、作用有以下特点： 高度的专一性。 高效的催化作用。 条件温和、不需加热。 4氨基酸的化学性质 (1)两性：既显酸性，又显碱性 (2)生成肽 一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基脱去水分子，经缩合而成的产物叫肽。 称为肽键。 两分子氨基酸脱去一分子水生成二肽；三分子氨基酸脱去两分子水生成三肽，多分子氨基酸脱 水生成多肽或蛋白质。 一、淀粉水解程度的判断及水解产物的检验 1方法：用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。 2步骤 3实验现象及结论 4.注意事项 (1)验证水解产物时，首先要加入NaOH溶液中和后再进行实验。 (2)要验证混合液中是否还有淀粉，应

6、直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入NaOH溶液中和后再加 碘水，因为碘水可与NaOH溶液反应。 二、蛋白质的性质 1多肽和蛋白质都可以由氨基酸缩合而成。只是蛋白质的相对分子质量更大，而蛋白质水解可以得到多 肽，多肽进一步水解可得氨基酸。 3蛋白质的鉴别方法 鉴别蛋白质的依据主要有：(1)有些蛋白质分子中有苯环存在，这样的蛋白质跟浓硝酸作用时呈黄色。(2) 蛋白质被灼烧时，有烧焦羽毛的气味(常以此来区别毛纺物和棉纺物)。 4蛋白质的分离与提纯 常用盐析来分离提纯蛋白质，因为盐析是可逆的，在蛋白质溶液中加入浓的盐溶液，蛋白质的溶解度降低 而从溶液中析出，析出的蛋白质又能溶于水中，并不影响它原

7、来的性质。应该注意的是：盐析与蛋白质的 变性凝结相区别，当蛋白质在加热、酸、碱、重金属盐、乙醇、甲醛、紫外线等作用下会发生性质改变而 凝结起来，这种凝结叫变性，不可逆，不可能再使它们恢复为原来的蛋白质。 5盐析与变性的区别 例1(2009重庆卷，28)星形聚合物SPLA可经下列反应路线得到(部分反应条件未注明)。 (1)淀粉是_糖(填“单”或“多”)；A的名称是_。 (2)乙醛由不饱和烃制备的方法之一是_(用化学方程式表示，可多步)。 (3)DE的化学反应类型属于_反应；D结构中有3个相同的基团，且1molD能与 2molAg(NH3)2OH反应，则D的结构简式是_；D与银氨溶液反应的化学方程

8、式为 _。 (4)B的直链同分异构体G的分子中不含甲基，G既不能与NaHCO3溶液反应，又不能与新制Cu(OH)2反应， 且1mol G与足量Na反应生成1molH2，则G的结构简式为_。 (5)B有多种脱水产物，其中两种产物的结构简式为_和_。 解析(1)淀粉为多糖，其水解的最终产物A应为葡萄糖；(2)制乙醛的方法为：CH2=CH2H2O CH3CH2OH,2CH3CH2OHO2 2CH3CHO2H2O(其它方法也可)；(3)从D和E的分子式可以看 出从D到E的过程为加成或还原反应。根据D的分子式和1molD和2molAg(NH3)2OH反应及D中有3个相同 基团可知D应 为：； (4)根据

9、B的分子式和B与G互为同分异构体知G为C3H6O3且无CH3，不和NaHCO3反应说明无COOH， 又不能与新制Cu(OH)2反应，则无CHO和Na反应生成1mol H2说明有2个OH则G为 ；(5)B应为乳酸，结构简式为可以 消去也可以酯化成链，成环状和高分子状可得答案。 答案(1)多；葡萄糖 方法点拨糖类的相互转化 说明：糖类俗称碳水化合物，一般符合通式Cn(H2O)m，但符合此通式的物质不一定是糖类，如乙酸；不符 合此通式的物质也可能是糖类，如鼠李糖(C6H12O5)。 某糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量甘蔗渣，对甘蔗渣进行综合利用，不仅可以提高经济效益，而且 还可以防止环境污染，现在

10、按下列方式进行综合利用。回答有关问题： (1)A的名称是_，若已知A分子的每个链节中含有3个OH，即分子式为C6H7O2(OH)3n，写出 它与醋酸发生酯化反应的化学方程式： _。 (2)已知B能发生银镜反应，且1 mol B与足量银氨溶液反应可生成银2 mol，则B的名称为_，在银 镜反应之后，B的生成物名称为_，其结构简式为_，B与乙酸反应生成酯，从理论上讲 1 mol B被足量的乙酸酯化时，消耗乙酸_g；B在体内富氧条件下被氧化生成CO2和H2O，但在缺 氧条件下(如运动中)，则生成一种有机酸E而导到人体肌肉的酸疼，则E的名称为_，写出BE的 化学方程式： _。 (3)D的名称为_，BD

11、的化学方式：_。 解析(1)植物秸秆的主要成分为纤维素，故A为纤维素。羧基均可以发生酯化反应，故可把每个链节作为 三元醇来看待，完成酯化反应即可。 (2)在C6H12O6中能发生银镜反应的是葡萄糖，它发生银镜反应生成对应羧酸的铵盐；它与乙酸酯化时相当 于五元醇；人体运动时体内缺氧，葡萄糖转化为乳酸导致肌肉酸疼。 (3)葡萄糖在酒化酶的作用下，生成乙醇和CO2。 答案(1)纤维素 C6H7O2(OH)3n3nCH3COOH (2)葡萄糖葡萄糖酸铵 (3)乙醇(酒精) 例2下列物质属于油脂的是() 解析油脂是由高级脂肪酸(如硬脂酸、软脂酸、油酸)与甘油所形成的酯，其结构 为： ，对照题目中提供的四

12、种物质，只有C项符合要求。 答案C 答案答案 C 方法点拨油脂和矿物油的比较 油酸是一种不饱和脂肪酸，其分子结构如下图所示。下列说法不正确的是 () A油酸的分子式为C18H34O2 B油酸可与氢氧化钠溶液发生中和反应 C1 mol油酸可与2 mol氢气发生加成反应 D1 mol甘油可与3 mol油酸发生酯化反应 解析油酸的分子结构中只有一个碳碳双键，则1 mol油酸可与1 mol氢气发生加成反应，C错误。 答案C 淀粉、蛋白质、脂肪是人体必需的营养物质。根据学过的化学知识可知下列有关说法合理的是( ) A它们都是天然高分子化合物，一定条件下都能发生水解、氧化反应 B动植物的油脂中都含有油酸，

13、油酸分子中含有碳碳双键，易被空气中的氧气氧化变质 C淀粉在人体内水解的最终产物是葡萄糖 D根据蛋白质的变性原理，硫酸铜可以用作外伤止血剂 解析脂肪不是高分子化合物，A错；植物的油脂中含有油酸甘油酯，而动物的油脂中不含油酸甘油酯，B 错；硫酸铜为重金属盐，有毒，D错。 答案C 例3阿斯巴甜(Aspartame)具有清爽的甜味，甜度约为蔗糖的200倍。有关说法不正确的是 () A分子式为C14H18N2O3，阿斯巴甜属于蛋白质 B水解产物中有两种氨基酸 C阿斯巴甜一定条件下既能与酸反应，又能与碱反应 D分子中有2个手性碳原子 解析 答案A 方法点拨能够发生水解反应的物质归纳 1盐类水解 (1)强酸

14、弱碱盐水解呈酸性。如：CuSO4、NH4NO3、FeCl3、Al2(SO4)3等。 (2)强碱弱酸盐水解呈碱性。如：KF、Na2CO3、K2SiO3、NaClO等。 2卤化物水解生成酸 PCl33H2O=H3PO33HCl IClH2O=HIOHCl 3金属氮化物水解生成金属氢氧化物和氨 Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3 4金属碳化物水解生成金属氢氧化物和烃 CaC22H2OHCCHCa(OH)2 Al4C312H2O3CH44Al(OH)3 5卤代烃的水解(碱性环境中) 6酯类水解 (1)在酸性介质中生成酸和醇 (2)在碱性介质中生成盐和醇 7糖类的水解 在硫酸催化下中低聚糖、多

15、糖的水解。 8蛋白质的水解 下列叙述不正确的是 () A天然蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸 B所有的蛋白质遇到浓硝酸都变黄 C人工合成的具有生命活力的蛋白质结晶牛胰岛素是中国科学家在1965年合成的 D可以用灼烧法来鉴别蛋白质 解析A、C选项都为正确的常识性知识。硝酸能使某些蛋白质(分子内含有苯环)变黄，称为蛋白质的颜色 反应。注意，若蛋白质分子内不含有苯环，则遇到浓硝酸不变黄。所以B项不正确。蛋白质在烧焦时有特 殊气味，常用于鉴别蛋白质，所以D项正确。 答案B 2008年诺贝尔化学奖授予钱永键等三位科学家，以表彰他们在发现和研究绿色荧光蛋白(一种蛋白质，简 称GFP)方面做出的杰出贡献。下

16、列有关GFP的说法错误的是 () A属于高分子化合物 B遇到CuSO4溶液会发生盐析 C水解后可得到多种氨基酸 D可用于蛋白质反应机理的研究 解析本题以最新科研成果考查考生对蛋白质知识的认知情况。蛋白质为高分子化合物，A项正确；蛋白 质遇到CuSO4溶液发生变性，B项错；蛋白质水解后最终得到各种氨基酸，C项正确；由题干可知GFP可用 于蛋白质反应机理的研究，D项正确。 答案B 1核糖是合成核酸的重要原料，结构简式为：CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO，下列关于核糖的 叙述正确的是 () A与葡萄糖互为同分异构体 B可以与银氨溶液作用形成银镜 C可以跟氯化铁溶液作用显色 D可以使紫色石蕊试

17、液变红 解析核糖是五碳糖，葡萄糖是六碳糖，二者不属于同分异构体，A选项错；核糖分子中含有醛基，能发 生银镜反应，故B选项正确；与FeCl3显色是酚类的性质，使紫色石蕊试液变红是酸性物质表现的性质，核 糖分子结构中既不具备酚的结构，又无羧基，显然没有酸性，故C、D选项均不符合题意。 答案B 2白酒、食醋、蔗糖、淀粉是家庭厨房中常用的烹调剂，利用这些物质能完成的实验是 () A鉴别食盐和小苏打 B检验食盐中是否含KIO3 C检验自来水是否含氯离子 D检验白酒中是否含甲醇 解析因食醋中有CH3COOH，酸性大于H2CO3，所以可以与小苏打NaHCO3反应产生CO2气体。 答案A 3脑白金主要成分的结

18、构简式如图所示，下列对脑白金主要成分的推论正确的是 () A其官能团和苯丙氨酸相同 B其分子式为C13H15N2O C该物质能与溴水和酸性高锰酸钾溶液反应 D该物质能发生取代反应、加成反应和氧化反应 解析 答案答案CD 4已知某油脂仅含两种不饱和酯肪酸，测得100 g该油脂可与116 g碘加成，则此油脂是( ) 答案B 5下列蛋白质的叙述中，不正确的是() 蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出，再加入水，也不溶解 人工合成的具有生命活力的蛋白质结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的 重金属盐能使蛋白质凝结，所以误食重金属盐会中毒 浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质

19、发生了颜色反应 蛋白质溶液里的蛋白质能透过半透膜 AB CD 解析中盐析过程是可逆的，析出的蛋白质能重新溶解于水中，中是蛋白质变性，重金属盐使人中毒， 属于颜色反应，分子中含有苯环的蛋白质遇酸显黄色，蛋白质是高分子化合物，它的分子直径符合胶 粒范围，所以蛋白质具有胶体的性质，它能通过滤纸，但不能透过半透膜，叙述均正确。 答案C 6市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物的汗渍、 血迹及人体排放的蛋白质油渍遇到它皆能水解而除去，下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是：棉织品； 毛织品；腈纶织品；蚕丝织品；涤纶织品；锦纶织品 () AB CD 解析因洗衣粉中加入

20、了少量的碱性蛋白酶，故能够使蛋白质发生水解，而毛织品和蚕丝的成分都是蛋白 质，所以不能用它洗涤。 答案B 7(2010年高考山东卷9)下列叙述错误的是() A合金材料中可能含有非金属元素 B人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物 C加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性 D在汽车排气管中加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放 解析本题考查化学常识。生产光导纤维的主要原料是SiO2，SiO2属于无机物，所以B项错误。 答案B 8(2010年高考浙江卷10)核黄素又称为维生素B2，可促进发育和细胞再生，有利于增进视力，减轻眼睛 疲劳。核黄素分子的结构为： 有关核黄素的下列说法中，不正确的是() A该化合物的分子式为C17H22N4O6 B酸性条件下加热水解，有CO2生成 C酸性条件下加热水解，所得溶液加碱后有NH3生成 D能发生酯化反应 解析由核黄素的结构简式可写出其分子式为C17H20N4O6，故A项错误；核黄素在酸性条件下加热水解， 肽键发生断裂，产物中有NH3H2O和H2CO3，H2CO3不稳定，分解释放出CO2，加碱有NH3放出，故B、C 两项正确，核黄素中含有OH，能发生酯化反应，故D项正确。 答案A 92008年10月8日，瑞典皇家科学院宣布将诺贝尔化学奖授予日本科学家下村修