高一化学:必修2基本营养物质复习要点


什么是基本营养物质

人体必需六大营养物质为:糖类、油脂、蛋白质、无机盐、水、维生素

而糖类、油脂、蛋白质被称为基本营养物质

糖类

介绍:糖类是自然界中广泛分布的一类重要的有机化合物。日常食用的蔗糖、粮食中的淀粉、植物体中的纤维素、人体血液中的葡萄糖等均属糖类。糖类在生命活动过程中起着重要的作用,是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。

构成:主要由碳、氢、氧三种元素构成。

糖类化合物包括单糖、单糖的聚合物及衍生物。

单糖分子都是带有多个羟基的醛类或者酮类。

糖类化合物化学概念:单糖是多羟醛或多羟酮及他们的环状半缩醛或衍生物。多糖则是单糖缩合的多聚物。

分子通式:Cm(H2O)n

然而,符合这一通式的不一定都是糖类,是糖类也不一定都符合这一通式。

这只是表示大多数糖的通式。

碳水化合物只是糖类的大多数形式。我们把糖类狭义的理解为碳水化合物。

碳水化合物(最基本分类)

单糖

丙糖例如:甘油醛

戊糖,五碳糖例如:核糖,脱氧核糖

己糖例如:葡萄糖,果糖

他们化学式都是C6H12O6

二糖

蔗糖、麦芽糖和乳糖

他们化学式都是(C6H12O6)2

多糖

淀粉、纤维素和糖原

他们化学式是(C6H12O6)n

糖类化合物的生物学作用主要是:

1作为生物能源

2作为其他物质生物合成的碳源

3作为生物体的结构物质

4糖蛋白、糖脂等具有细胞识别、免疫活性等多种生理活性功能。

单糖-糖类种结构最简单的一类,单糖分子含有许多亲水基团,易溶于水,不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂,简单的单糖一般是含有3-7个碳原子的多羟基醛或多羟基酮,其组成元素是C,H,O葡萄糖、果糖、半乳糖等。葡萄糖是生命活动的主要能源物质,核糖是RNA的组成物质,脱氧核糖是DNA的组成物质。葡萄糖、果糖的分子式都是:C6H12O6。他们是同分异构体。

低聚糖(寡糖)-由2-10个单糖分子聚合而成。水解后可生成单糖。

二糖-二糖是由两分子单糖脱水而成的糖苷,苷元是另一分子的单糖。二糖水解后生成两分子的单糖。如乳糖、蔗糖、麦芽糖。蔗糖和麦芽糖是能水解成单糖供能。它们的分子式都是:C12H22O11。也属于同分异构体。

三糖-水解后生成三分子的单糖。如棉子糖。定粉是储蓄物质,纤维素是组成细胞壁,糖元是储能物质。

四糖

五糖

多聚糖-由10个以上单糖分子聚合而成。经水解后可生成多个单糖或低聚糖。根据水解后生成单糖的组成是否相同,可以分为:

同聚多糖-同聚多糖由一种单糖组成,水解后生成同种单糖。如阿拉伯胶、糖元、淀粉、纤维素等。淀粉和纤维素的表达式都是(C6H10O5)n。但他们不是同分异构体,因为他们的n数量不同。其中淀粉n纤维素n。

杂聚多糖-杂聚多糖由多种单糖组成,水解后生成不同种类的单糖。如粘多糖、半纤维素等。

复合糖(complexcarbohydrate,glycoconjugate).糖类的还原端和蛋白质或脂质结合的产物。

蛋白质

蛋白质的组成

蛋白质是由C、H、O、N组成,一般蛋白质可能还会含有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等。

蛋白质的性质

①具有两性

蛋白质是由-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,在蛋白质分子中存在着氨基和羧基,因此跟氨基酸相似,蛋白质也是两性物质。

②可发生水解反应

蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应,经过多肽,最后得到多种-氨基酸[1]。

蛋白质水解时,应找准结构中键的断裂点,水解时肽键

如:蛋白质

nH2NCH2COOH

找到断裂点就可以确定蛋白质水解的产物

例如某蛋白质水解

可得三种-氨基酸,为H2NCH2COOH、

③溶水具有胶体的性质

有些蛋白质能够溶解在水里(例如鸡蛋白能溶解在水里)形成溶液。具有胶体性质。

蛋白质的分子直径达到了胶体微粒的大小(10-9~10-7m)时,所以蛋白质具有胶体的性质。

④加入电解质可产生盐析作用

少量的盐(如硫酸铵、硫酸钠等)能促进蛋白质的溶解,如向蛋白质水溶液中加入浓的无机盐溶液,可使蛋白质的溶解度降低,而从溶雍中析出,这种作用叫做盐析.

这样盐析出的蛋白质仍旧可以溶解在水中,而不影响原来蛋白质的性质,因此盐析是个可逆过程.利用这个性质,采用盐析方法可以分离提纯蛋白质.

⑤蛋白质的变性

在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作作用下,蛋白质会发生性质上的改变而凝结起来.这种凝结是不可逆的,不能再使它们恢复成原来的蛋白质.蛋白质的这种变化叫做变性.

蛋白质变性后,就失去了原有的可溶性,也就失去了它们生理上的作用.因此蛋白质的变性凝固是个不可逆过程.

造成蛋白质变性的原因

物理因素包括:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等:

化学因素包括:强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。

⑥颜色反应

蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应.例如在鸡蛋白溶液中滴入浓硝酸,则鸡蛋白溶液呈黄色.这是由于蛋白质(含苯环结构)与浓硝酸发生了颜色反应的缘故.

利用这种颜色反应可以鉴别蛋白质.

⑦蛋白质在灼烧时,可以产生烧焦羽毛的气味.

蛋白质在灼烧分解时,可以产生一种烧焦羽毛的特殊气味.

利用这一性质可以鉴别蛋白质.

蛋白质的生理功能

1、构造人的身体:蛋白质是一切生命的物质基础,是肌体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织:毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成,所以说饮食造就人本身。蛋白质对人的生长发育非常重要。

比如大脑发育的特点是一次性完成细胞增殖,人的大脑细胞的增长有二个高峰期。第一个是胎儿三个月的时候;第二个是出生后到一岁,特别是0---6个月的婴儿是大脑细胞猛烈增长的时期。到一岁大脑细胞增殖基本完成,其数量已达成人的9/10。所以0到1岁儿童对蛋白质的摄入要求很有特色,对儿童的智力发展尤关重要。

2、修补人体组织:人的身体由百兆亿个细胞组成,细胞可以说是生命的最小单位,它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如年轻人的表皮28天更新一次,而胃黏膜两三天就要全部更新。所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好,那么皮肤就是光泽而又有弹性的。反之,人则经常处于亚健康状态。组织受损后,包括外伤,不能得到及时和高质量的修补,便会加速机体衰退。

3、维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送。载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。可以在体内运载各种物质。比如血红蛋白输送氧(红血球更新速率250万/秒)、脂蛋白输送脂肪、细胞膜上的受体还有转运蛋白等。

4、白蛋白:维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。

5、维持体液的酸碱平衡。

6、免疫细胞和免疫蛋白:有白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体(免疫球蛋白)、补体、干扰素等。七天更新一次。当蛋白质充足时,这个部队就很强,在需要时,数小时内可以增加100倍。

7、构成人体必需的催化和调节功能的各种酶。我们身体有数千种酶,每一种只能参与一种生化反应。人体细胞里每分钟要进行一百多次生化反应。酶有促进食物的消化、吸收、利用的作用。相应的酶充足,反应就会顺利、快捷的进行,我们就会精力充沛,不易生病。否则,反应就变慢或者被阻断。

8、激素的主要原料。具有调节体内各器官的生理活性。胰岛素是由51个氨基酸分子合成。生长素是由191个氨基酸分子合成。

9、构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。维持神经系统的正常功能:味觉、视觉和记忆。

10、胶原蛋白:占身体蛋白质的1/3,生成结缔组织,构成身体骨架。如骨骼、血管、韧带等,决定了皮肤的弹性,保护大脑(在大脑脑细胞中,很大一部分是胶原细胞,并且形成血脑屏障保护大脑)

11、提供热能。

蛋白质和健康

蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年发现的。他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。蛋白质是生物体内一种极重要的高分子有机物,占人体干重的54%。蛋白质主要由氨基酸组成,因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。

人体中估计有10万种以上的蛋白质。生命是物质运动的高级形式,这种运动方式是通过蛋白质来实现的,所以蛋白质有极其重要的生物学意义。人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。生命运动需要蛋白质,也离不开蛋白质。

球状蛋白质(三级结构)

人体内的一些生理活性物质如胺类、神经递质、多肽类激素、抗体、酶、核蛋白以及细胞膜上、血液中起载体作用的蛋白都离不开蛋白质,它对调节生理功能,维持新陈代谢起着极其重要的作用。人体运动系统中肌肉的成分以及肌肉在收缩、作功、完成动作过程中的代谢无不与蛋白质有关,离开了蛋白质,体育锻炼就无从谈起。

在生物学中,蛋白质被解释为是由氨基酸借肽键联接起来形成的多肽,然后由多肽连接起来形成的物质。通俗易懂些说,它就是构成人体组织器官的支架和主要物质,在人体生命活动中,起着重要作用,可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。每天的饮食中蛋白质主要存在于瘦肉、蛋类、豆类及鱼类中。

蛋白质缺乏:成年人:肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血,严重者将产生水肿。未成年人:生长发育停滞、贫血、智力发育差,视觉差。蛋白质过量:蛋白质在体内不能贮存,多了肌体无法吸收,过量摄入蛋白质,将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至于死亡。

来源:精品学习网


编辑整理:武汉龙门尚学

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