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1、基本营养物质 知识分析教材知识分析 一、六大营养素和基本营养物质 1.六大营养素 六大营养素是指糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。 2.基本营养物质 (1)基本营养物质：人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。 糖类、油脂、蛋白质，是生命活动不可缺少的物质。 (2)基本营养物质的化学组成 糖类、油脂和蛋白质代表物的化学组成 单糖 糖 双糖 多糖 油 油 脂 脂 C、H、O 动物脂肪 元素组成 C、H、O C、H、O C、H、O C、H、O 代表物 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖 淀粉、纤维素 植物油 代表物分子 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)
2、n 不饱和高级脂肪酸甘油酯 饱和高级脂肪酸甘油酯 R 1 R 2 R 3 分析提示 对维持生命而言，比六大营养素还重要的是空气。 COO COO COO CH 2CH CH 2高级脂肪酸的甘油脂 硬脂酸：C OOH17 H35 C高级软脂酸：脂肪酸C OOH15 H31 C油酸：C OOH17 H35 C 蛋白质 C、H、O、酶、肌肉、毛发氨基酸连接成N、S、P等 等 的高分子 糖类分子中，每个构单元。 淀粉和纤维素虽然都可“n”比纤维素的“n”小的多，它(3)学与问糖类的组成和结构 问题1答案：单糖分子中只含一个葡萄糖结构单元，二糖分单元。 问题2答案：葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖虽然具有相同
3、的有不同的性质。 子中含有两个葡萄糖结构单元，多糖分子中含有多个葡萄糖结构C6H10O5被称为1个葡萄糖结分子式，但却具有不同的结构，即它们互为同分异构体，故其具用(C6H10O5)n表示，但淀粉的(4)葡萄糖和果糖的结构 H们分子式不相同，不可互称同分异构体。何况淀粉和纤维素都是混合物，即淀粉(或OHO OHOHOHOHH H H H H H C C C C C C H O OHOHOHOHOHH C C 纤维素)众多的分子中，n值也是有的相同，有的不同。 H H H H C C C C H 葡萄糖的结构式 果糖的结构式 葡萄糖分子中含有官能团羟基(OH)和醛基(CHO)，所以葡萄糖又称为五
4、羟基醛。 果糖分子中含有官能团羟基(OH)和酮基(CO)，所以果糖又称为五羟基酮。 二、糖类、油脂、蛋白质的性质 1.糖类和蛋白质的特征反应 (1)实验35葡萄糖、淀粉和蛋白质的特性实验 O C又被称为羰(tn)基或酮羰基。 实验内容 葡萄糖+新制Cu(OH)2 淀粉+碘酒 蛋白质+浓HNO3 实验现象 共热，生成砖红色沉淀 变蓝色 共热，变黄色 医院里，常用新制Cu(OH)2检验病人的尿样中是否含有葡萄糖，从而确定病人是不是患有糖尿病。 (2)葡萄糖的特征反应 2砖红色沉淀 葡萄糖新制Cu(OH)葡萄糖光亮的银镜 银氨溶液新制Cu(OH)2和银氨溶液都是碱性的。 上列两反应，常用于鉴别葡萄糖
5、。 (3)淀粉的特征反应： 在常温下，淀粉遇碘变蓝色。 严格地说，淀粉遇到I2单质才变蓝色，而遇到化合态的碘如 I、IO3等不变色。 可用碘检验淀粉的存在，也可用淀粉检验碘的存在。 (4)蛋白质的特征反应 颜色反应： 蛋白质浓HNO3变黄色 灼烧反应：灼烧蛋白质，产生烧焦羽毛的气味 严格地说，浓HNO3只能使含有苯环的蛋白质变黄色。以上两条，常用于鉴别蛋白质。 2.糖类、油脂、蛋白质的水解反应 (1)实验36蔗糖的水解反应 现象：有砖红色沉淀生成。 解释：蔗糖水解产生了葡萄糖。 (2)糖类的水解反应 C12H22O11+H2O催化剂 C6H12O6+C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖 (C6H
6、10O5)n+nH2O催化剂 nC6H12O6 淀粉(或纤维素) 葡萄糖 实验时，不小心在皮肤上沾了浓HNO3，皮肤就会变色，这是由于皮肤上的蛋白质发生了颜色反应。 水解反应通常是指物质跟水发生的复分解反应。 因为一种分子式往往能代表多种有机物，此时用分子式表示化学反应，要注明物质名称。 单糖是糖类水解的最终产物，单糖不发生水解反应。 糖类在实验室中水解常用H2SO4作催化剂，在动物体内水解则是用酶作催化剂。 淀粉和纤维素的最终水解产物相同，都是葡萄糖。 (3)油脂的水解反应 油脂+水酸CH 2 CH CH 2 OHOHOH 高级脂肪酸+甘油 甘油(丙三醇)的结构简式 油脂+氢氧化钠高级脂肪酸
7、钠+甘油 油脂在碱性条件下的水解反应，叫做皂化反应。工业上常用此反应制取肥皂。 甘油与水以任意比混溶，吸湿性强，常用作护肤剂。 油脂在动物体内的水解，是在酶催化下完成的。 (4)蛋白质的水解：蛋白质的水解产物是氨基酸。 COOHCH 2 NH 2HCOOHCH 2 CNH 2D肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠。 甘氨酸 丙氨酸 OOH H H CC H 2 C6 5 CNH 2苯丙氨酸 HOOCOOH CH CH CH C2 2 NH 2味精的主要成分就是谷氨酸的钠盐。 谷氨酸 氨基酸分子中含有碱性基氨基(NH2)和酸性基羧基(COOH)，氨基酸呈两性。 天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸。 氨基
8、(NH2)是氨分子去掉1个H原子后的剩余部分。 三、糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的应用 1.糖类物质的主要应用 (1)葡萄糖和果糖的存在和用途 水果和蔬菜中存在血液中葡萄糖和果糖 食品加工主要用途医疗输液合成补钙药物和维生素C等人体正常血糖含量为100 mL血液中约含葡萄糖80 mg100 mg。 葡萄糖酸钙是常用的补钙剂。 (2)蔗糖的存在和主要用途 存在：主要存在于甘蔗和甜菜中蔗糖 主要用途：食用，如白糖、冰糖等人体中不含水解纤维的酶，摄入体内的纤维素不能转化为葡萄糖而被吸收。 (3)淀粉和纤维素的存在和主要用途 的种子和块茎中存在：主要存在于植物淀粉 食用主要用途生产葡萄糖和酒精植物
9、的茎、叶、果皮中存在棉花的主要成分是纤维素纤维素食用：加强小肠蠕动，有通便功能造纸 主要用途制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶纤维等2.油脂的主要应用 (1)油脂的存在：油脂存在于植物的种子、动物的组织和器官中。 油脂中的碳链含 碳碳双键时，主要是低沸点的植物油；油脂的碳链为碳碳单键时，主要是高沸点的动物脂肪。 油脂酯 油脂植物油动物脂肪2脂肪 油H油脂同酯一样，不溶于水，且密度比水小。 在一定条件下(2)油脂的主要用途食用 油脂+水酶高级脂肪酸+甘油；放出热量 油脂是热值最高的食物。 油脂有保持体温和保护内脏器官的功能。 油脂能增强食物的滋味，增进食欲，保证机体的正常生理功维生素有的易溶于
10、水，能。 油脂增强人体对脂溶性维生素的吸收。 过量地摄入脂肪，可能引发多种疾病。 3.蛋白质的主要应用 (1)氨基酸的种类 必需氨基酸(共8种)：人体不能合成，只能从食氨基酸物中补给非必需氨基酸(共12种)：人体可利用N元素合 成，不必由食物供给 (2)蛋白质的存在 细胞：组成细胞的基础物质肌肉皮肤蛋白质 动物发、毛蹄角植物：种子中具有丰富的蛋白质 (3)蛋白质的主要用途 胃蛋白酶蛋白质食用：蛋白质胰蛋白酶氨基酸激素尿素酶蛋白纺织业：动物的毛、蚕丝等质皮革业：动物的皮医药业：用驴皮制作阿胶化工业：从牛奶中提取酪素，制造塑料等是水溶性的，有的易溶于脂肪，是脂溶性的。 淀粉、纤维素和蛋白质都是天然高分子化合物。 蛋白质占人体除水分以外的剩余物质的一半。蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。酶、激素、血红蛋白、抗体中都含有蛋白质。 蛋白质是人体必需的营养物质。 (4)酶 酶是一类特殊的蛋白质。 酶是生物体内的重要催化剂。 作为催化剂，酶已被应用于工业生产。 4.科学视野生命的化学起源 导致生命起源的化学过程是在有水和无机物存在的条件下发生的：简单的无机物和有机物转化为生物聚合物；以第一阶段产生的单体合成有序的生物聚合物；对第二阶段形成的生物聚合物进行自我复制。 酶的催化作用比普通催化剂高效得多。
