基本营养物质
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糖类、油脂和蛋白质的组成和特征反应，营养物质对人体的重要作用
【重点内容讲解】
一、糖类、油脂和蛋白质的组成
人要保持正常的生命活动，就必须摄取营养物质。在饮食中，每日摄取的主要营养物质有：淀粉、纤维素、油脂、蛋白质、维生素、无机盐等等。其中，我们重点学习糖类、油脂和蛋白质。
糖类、油脂和蛋白质的组成
说明：
1、糖可分为单糖、二糖和多糖，只有单糖才可以被细胞直接利用，二糖和多糖要水解成单糖才能被利用。
2、葡萄糖和果糖互为同分异构体，蔗糖和麦芽糖互为同分异构体，但是淀粉和纤维素由于组成分子的n值不同，分子式不同，不能互称为同分异构体。
3、糖类物质不都有甜味，例如多糖往往没有甜味；而有甜味的物质不一定就是糖，例如甘油、糖精等等。
4、注意酯和脂两个名词意义的不同，前者是比后者更大的概念。油和脂肪的差别是脂肪酸的饱和程度。
二、.糖类、淀粉和蛋白质的特征反应
1．葡萄糖、淀粉和蛋白质的特性实验
实验内容
实验现象
葡萄糖+新制Cu(OH)2
共热，生成砖红色沉淀
淀粉+碘酒
变蓝色
蛋白质+浓HNO3
共热，变黄色
2．葡萄糖的特征反应
（1）葡萄糖
砖红色沉淀
（2）葡萄糖
光亮的银镜
新制Cu(OH)2和银氨溶液都是碱性的。上面两个反应，常用于鉴别葡萄糖。
3．淀粉的特征反应：
在常温下，淀粉遇碘变蓝色。
说明：淀粉遇到I2单质才变蓝色，而遇到化合态的碘如I－、IO
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
（1）颜色反应：
蛋白质
变黄色
（2）灼烧反应：灼烧蛋白质，产生烧焦羽毛的气味
以上两种
方法
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，常用于鉴别蛋白质。
三、糖类、油脂、蛋白质的水解反应
1．糖类的水解反应
葡萄糖和果糖是同分异构体，结构不同，性质也不相同。
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稀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。下面表示了糖类食物在体内的代谢过程，便于理解问题，开阔眼界。
2．油脂的水解反应
（1）油脂+水
高级脂肪酸+甘油
（2）油脂+氢氧化钠
高级脂肪酸钠+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。
3．蛋白质的水解：蛋白质的水解产物是氨基酸。
天然蛋白质水解的最终产物都是α—氨基酸
四．糖类，淀粉和蛋白质的存在和应用
1、糖类的存在和用途
(1)葡萄糖的存在和用途
葡萄糖和果糖
(2)蔗糖和麦芽糖的存在和主要用途
蔗糖
(3)淀粉和纤维素的存在和主要用途
淀粉
纤维素
2、油脂的存在和用途
(1)油脂的存在：
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。
油脂的主要用途——食用
3、蛋白质的存在和用途
(1) 氨基酸的种类
氨基酸
(2)蛋白质的存在
(3)蛋白质的主要用途
(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
【典例剖析】
1、下列说法正确的是
A.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应
B.糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的
C.糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物
D.油脂有油和脂肪之分，但都属于酯
【
分析
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与解答】糖类包括单糖、二糖和多糖，二糖和多糖能水解，单糖不水解。A错误。
糖类、油脂都是由C、H、O三种元素组成的。蛋白质的水解产物中含有氨基酸，氨基酸中含有—NH2，则推知蛋白质中除含C、H、O三元素外，还含有N元素等。B不正确。
糖类中的单糖和二糖及油脂都不是高分子，多糖及蛋白质都是高分子。C不正确。
D选项正确。
答案：D
2、纤维素属于多糖，在稀硫酸的催化作用下，可以水解为葡萄糖。为了探究纤维素水解产物为葡萄糖，小明进行了如下实验：
①将一小团脱脂棉花（主要含纤维素）放在试管中，加入3－5滴硫酸，用玻璃棒小心地把棉花捣成糊状；
②将试管放在热水浴中加热数分钟后取少量溶液；
③在溶液中加入少量新制备的氢氧化铜悬浊液，加热，观察现象。
实验后小明没有观察到预期的实验现象。小芳指出小明在实验操作中缺少了关键的实验操作。请回答下列问题：
（1）写出纤维素水解的化学方程式________________；
（2）请对小明缺少的实验操作步骤进行补充_________________；
（3）小明将步骤补充完善后，实验获得了成功，最终观察到的实验现象是______________________，通过实验小明得出纤维素水解产物为葡萄糖的结论。
（4）小芳认为小明需要增加一个实验，步骤如下：另取一小团脱脂棉花撕碎后放在试管中，加入3－5滴水，再加入少量新制备的氢氧化铜悬浊液，加热，观察现象。小芳增加这个实验的目的是___________。
【分析与解答】：在书写与糖类有关的化学反应方程式时，由于糖类物质的结构简式复杂不要求书写糖类结构简式，因而在书写化学反应方程式时在分子式的正下方书写其名称。用制备的氢氧化铜悬浊液检验葡萄糖时要在碱性条件下完成，因此，在加入氢氧化铜悬浊液时要用过量的碱中和纤维素水解的催化剂硫酸。
（1）（C6H10O5）n+ nH2O ———→ n C6H12O6
纤维素 葡萄糖
（2）向步骤②所取的少量溶液中，滴加氢氧化钠溶液至溶液呈碱性后，再进行步骤③ （3）有砖红色沉淀生成
（4）检验纤维素（或棉花）在加热条件下能否与新制的氢氧化铜反应，产生砖红色沉淀[或检验棉花中是否含有葡萄糖，或进行对比实验，或进行对照实验（空白实验）
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