糖类、蛋白质、氨基酸的结构特点及主要化学性质讲课教案

糖类、蛋白质、氨基酸的结构特点及主要化学性质

糖类、蛋白质均为食物中重要的营养素，是维持人体物质组成和生理机能不可缺少的要

素，也是生命活动的物质基础，它们的结构特点及主要化学性质如下：

一、糖类的组成、结构和分类：

糖类由C 、H 、O 三种元素组成，多数糖类可用通式Cm(H 2O)n 来表示（m 和n 可以相同，

也可以不同）；从结构上看，糖类是多羟基醛或多羟基酮或水解后可生成多羟基醛或多羟基酮的化合物。根据能否水解以及水解后的产物，糖类可分为单糖、二糖和多糖。单糖是不能水解的糖，一般为多羟基醛或多羟基酮，葡萄糖是一种重要的单糖，它是一种多羟基醛；二糖和多糖均可水解，常见的二糖有麦芽糖、蔗糖；常见的多糖有淀粉、纤维素，它们是天然高分子化合物。

二、糖类的化学性质：

糖类物质主要含羟基和羰基两种官能团，可发生以下几种反应。

1、氧化反应

①与氧气反应 如C 6H 12O 6 (s)+ 6O 2(g) →6CO 2(g) + 6H 2O(l) △H =-2804kJ/ mol

②被银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化：分子中含醛基的糖（如葡萄糖、麦芽糖）有还原性，均可发生此反应。

如 CH 2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 →CH 2OH(CHOH)4COOH + Cu 2O ↓ +2 H 2O

CH 2OH(CHOH)4CHO + 2[Ag(NH 3)2]OH →CH 2OH(CHOH)4COO NH 4 +2Ag ↓+H 2O +3NH 3

2、酯化反应:糖类分子中含羟基，故可发生酯化反应，如葡萄糖与乙酸作用生成葡萄糖

五乙酸酯、纤维素与硝酸作用生成纤维素硝酸酯。

3、加成反应：糖中含羰基，能与氢氰酸、氨及氨的衍生物、醇等发生加成反应。

4、水解反应：二糖和多糖均可水解。

(C 6H 10O 5)n + nH 2O → n C 6H 12O 6 （催化剂:硫酸）

淀粉 (葡萄糖)

5、淀粉的特性：遇碘单质变蓝色。

三、氨基酸的结构和性质

1、氨基酸的结构：氨基酸是羧酸分子中H 原子被—NH 2取代得到的衍生物，分子中含

有氨基—NH 2和羧基—COOH 两种官能团。天然蛋白质水解的产物均为α-氨基酸，α-氨基酸的结构简式可表示为 2、氨基酸的主要化学性质

①氨基酸的两性

氨基酸分子中含有氨基和羧基，通常以两性离子形式存在，能与酸、碱反应生成盐。

如：与酸反应 NH 2CH 2COOH+NaOH →NH 2CH 2COO-Na++H 2O

与碱反应 NH 2CH 2COOH+HCl →Cl -+NH 3CH 2COOH

②氨基酸的成肽反应

在酸或碱存在的条件下加热，一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键 的化合物，称为成肽反应。 四、蛋白质的组成、结构和性质

1、蛋白质的组成和结构：

① 蛋白质的成分里含C 、H 、O 、N 、S 等元素。

② 不同氨基酸按不同排列顺序相互结合构成的多肽，多肽与蛋白质没有本质区别，一般将

相对分子质量在10000以上的称为蛋白质，它是高分子化合物。10000以下的为多肽。

R –CH –COOH

NH 2

O —C —NH

— ‖

③蛋白质分子中含有未缩合的氨基—NH2和羧基—COOH。

④蛋白质溶液是一种胶体。

⑤酶是一种蛋白质。

2、蛋白质的主要性质

①两性：因为有氨基—NH2和羧基—COOH。

②水解：在酸、碱、盐或酶的作用下天然蛋白质水解为多种α-氨基酸。

蛋白质水解时，多肽链的肽键中的C—N键断裂。这是识别蛋白质水解产物的关键。

③盐析：少量的轻金属盐如（NH4）2SO4、K2SO4等可促进蛋白质的溶解，浓的上述无机

盐可降低蛋白质的溶解度盐析是一个可逆的过程，可用于提纯蛋白质。

④变性：受热、酸、碱、重金属盐、HCHO、紫外线等作用时蛋白质失去生理活性.变性

是不可逆的。

⑤颜色反应:具有苯环的蛋白质遇浓硝酸变性,产生黄色不溶物。

⑥灼烧气味:灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味.以上⑤⑥可检验蛋白质的存在。