第四章生物大分子-高二化学下学期期末单元复习知识清单（人教版2019选择性必修3）

第四章生物大分子考点01糖类的组成和分类1．结构与组成从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，其组成大多以通式Cm(H2O)n表示。2．分类(1)单糖：凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖等。(2)寡糖(低聚糖)：1mol糖水解后能产生2～10mol单糖的称为寡糖或低聚糖。若水解生成2mol单糖，则称为二糖，常见的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。(3)多糖：1mol糖水解后能产生10mol以上单糖的称为多糖，如淀粉、纤维素和糖原等。【特别提示】1．大多数糖类化合物的分子可以用通式Cm(H2O)n来表示，m与n是可以相同、也可以不同的正整数。2．符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类，如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)等；有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n，如脱氧核糖(C5H10O4)。3．有甜味的不一定是糖，如甘油、木糖醇等；没有甜味的也可能是糖，如淀粉、纤维素等。因此，糖类物质不完全属于碳水化合物，也不等于甜味物质。考点02单糖1．葡萄糖(1)葡萄糖的结构特点分子式：C6H12O6，与果糖互为同分异构体。结构简式：，官能团为羟基（—OH）和醛基（—CHO），属于多羟基醛。(2)葡萄糖的化学性质①生理氧化：C6H12O6+6O2eq\o(,\s\up7(酶),\s\do5())6CO2+6H2O②在酒化酶的作用下发酵生成酒精：C6H12O6eq\o(,\s\up7(酒化酶),\s\do5())2C2H5OH+2CO2③酯化反应如葡萄糖和乙酸的反应：+5CH3COOH+5H2O④银镜反应CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHeq\o(,\s\up7(△))CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O⑤与新制Cu(OH)2反应CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHeq\o(,\s\up7(△))CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O⑥与H2加成：CH2OH(CHOH)4CHO+H2eq\o(,\s\up7(Ni),\s\do5(△))CH2OH(CHOH)4CH2OH2．其他常见单糖单糖果糖核糖脱氧核糖物理性质无色晶体，易溶于水，吸湿性强—类别多羟基酮，属于酮糖，与葡萄糖互为同分异构体多羟基醛，属于醛糖分子式C6H12O6C5H10O5C5H10O4结构简式CH2OH(CHOH)3COCH2OHCH2OH(CHOH)3CHOCH2OH(CHOH)2CH2CHO用途用于食品和医药的生产中核糖核酸(RNA)的重要组成部分脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分3．实验探究葡萄糖的性质实验步骤实验现象试管壁上有银镜生成试管中出现砖红色沉淀考点03二糖1．来源、用途及物理性质类别蔗糖麦芽糖分子式C12H22O11C12H22O11物理性质无色晶体，易溶于水，有甜味白色晶体，易溶于水，有甜味来源甘蔗、甜菜发芽的谷粒和麦芽用途甜味剂制饴糖联系互为同分异构体2．化学性质——水解反应蔗糖、麦芽糖都能发生水解反应，化学方程式为3．蔗糖、麦芽糖的结构、性质探究实验步骤实验现象实验结论试管内无明显现象蔗糖分子中无醛基，是非还原糖；麦芽糖分子中含有醛基，是还原糖试管内产生砖红色沉淀①②把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液，重复实验操作加入银氨溶液的试管中都产生银镜；加入新制的Cu(OH)2的试管中都出现砖红色沉淀蔗糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性；麦芽糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性【特别提示】保证糖类还原性实验成功的注意事项(1)盛蔗糖或麦芽糖溶液的试管要预先洗净，可先用NaOH溶液洗涤，再用蒸馏水洗净。(2)蔗糖的水解实验需要用水浴加热。(3)检验蔗糖的水解产物是否具有还原性时，一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸至溶液呈碱性后，再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2，否则实验会失败。考点04多糖1．淀粉和纤维素的结构和性质分类淀粉纤维素通式(C6H10O5)n关系①不是同分异构体(n值不等)，也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团)②都是天然有机高分子结构特征分子中含有几百个到几千个单糖单元分子中含有几千个单糖单元物理性质白色粉末状物质，没有甜味，不溶于冷水，在热水中发生糊化作用白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂化学性质①无还原性②能水解生成葡萄糖③遇碘单质变蓝①无还原性②能水解生成葡萄糖(难)③能发生酯化反应存在绿色植物光合作用的产物参与构成了植物的细胞壁用途燃料乙醇、白酒、食醋、味精，以及氨基酸、抗生素等药物。生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶纤维等2．判断淀粉的水解程度的方法(1)实验原理：淀粉在酸作用下发生水解反应最终生成葡萄糖，反应物淀粉遇碘变蓝色，不能发生银镜反应；产物葡萄糖遇碘不变蓝，能发生银镜反应。(2)实验步骤：(3)实验现象及结论：现象A现象B结论1未出现银镜溶液变蓝色淀粉尚未水解2出现银镜溶液变蓝色淀粉部分水解3出现银镜溶液不变蓝色淀粉完全水解【特别提示】(1)验证水解产物时，首先要向水解液中加入NaOH溶液中和至碱性后再进行实验。(2)要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入NaOH中和后再加碘水，因碘水与NaOH溶液反应。考点05氨基酸1．氨基酸的分子结构(1)羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物称为氨基酸。(2)天然氨基酸几乎都是α氨基酸，其结构简式可以表示为，官能团为—COOH和—NH2。α氨基酸除甘氨酸外，一般均含有连接4个不同原子或原子团的手性碳原子，具有对映异构体。2．常见的氨基酸俗名结构简式甘氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸半胱氨酸3．氨基酸的物理性质天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，一般能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。4．氨基酸的化学性质(1)氨基酸的两性氨基酸分子中既含有羧基，又含有氨基。羧基是酸性基团，氨基是碱性基团，因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。①与酸反应：。②与碱反应：。(2)成肽反应①两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键()的化合物，发生成肽反应。②由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽。二肽还可以继续与其他氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽，以至生成长链的多肽。5．氨基酸的成肽规律在成肽反应中，官能团的断裂方式是酸脱羟基、氨脱氢。规律如下：(1)1种氨基酸脱水形成二肽(2)2种氨基酸脱水形成4种二肽如将甘氨酸()与丙氨酸()混合，反应生成的二肽有：(3)分子间成环(4)分子内成环(5)多分子脱水形成多肽(6)多种氨基酸缩聚成蛋白质氨基酸eq\o(,\s\up7(脱水))二肽或多肽eq\o(,\s\up7(脱水))蛋白质考点06蛋白质酶1．蛋白质的组成蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子，是一般细胞中含量最多的有机分子，主要由C、H、O、N、S等元素组成，有些还含有P、Fe、Zn、Cu等元素。2．蛋白质的四级结构3．蛋白质的性质(1)两性：蛋白质的结构中含有—NH2和—COOH两种官能团，因此既能与酸反应又能与碱反应，是两性分子。(2)水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下，水解生成相对分子质量较小的多肽化合物，最终水解得到氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α氨基酸。(3)盐析：①概念：向蛋白质溶液中加入大量的浓盐溶液(轻金属盐或铵盐)，使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出，这种作用称为盐析。②特点：盐析不影响蛋白质的结构和生物活性，属于物理变化，是一个可逆过程。③利用盐析可分离提纯蛋白质。(4)变性：在某些物理因素(加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等)和某些化学因素(强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等)的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性。(5)显色反应含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会有白色沉淀产生，加热后沉淀变黄色。(6)蛋白质灼烧有烧焦的羽毛味。4．酶(1)概念：一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物，其中绝大多数是蛋白质。(2)催化特点：①条件温和，一般接近体温和中性的条件；②具有高度的专一性；③具有高效催化作用。(3)应用：①蛋白酶用于医药、制革等工业；②淀粉酶用于食品、发酵、纺织等工业。③有的酶可以用于疾病的诊断。5．蛋白质的性质实验实验1：蛋白质的盐析实验操作实验现象试管①中出现白色沉淀；试管②中白色沉淀消失实验2：蛋白质的变性实验操作实验现象加热后产生白色沉淀，加入蒸馏水后沉淀不溶解加入硝酸银溶液后产生白色沉淀，加入蒸馏水后沉淀不溶解加入乙醇后产生白色沉淀，加入蒸馏水后沉淀不溶解实验3：蛋白质的显色反应实验操作实验现象加入浓硝酸后产生白色沉淀，加热后沉淀变黄色考点07核酸1．核酸的概念核酸是一种生物大分子，相对分子质量可达上百万。2．核酸的分类3．核酸的组成(1)核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。(2)核酸的水解