第37课时 基本营养物质

一、糖类、油脂、蛋白质的组成和结构 1．基本营养物质 (1)含义：食物中的营养物质主要包括：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。其中糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。 (2)组成元素 糖类、油脂、蛋白质组成的共同元素为C、H、O，蛋白质除含有上述几种元素外还含有N、P、S等元素。

2．糖的分类及结构 (1)单糖：不能水解。葡萄糖是一种白色晶体，有甜味，能溶于水(非电解质)。葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6，结构简式分别为 ，二者互为同分异构体。 (2)双糖：可以水解成两分子单糖。蔗糖是一种无色晶体，易溶于水，是重要的甜味食物。食用白糖、冰糖等就是蔗糖。蔗糖、麦芽糖的分子式均为C12H22O11，结构不同，互为同分异构体。

(3)多糖：可以水解成多分子单糖。淀粉、纤维素的分子式均为(C6H10O5)n。淀粉和纤维素都是混合物；淀粉和纤维素虽然分子式形式上一样，但两者的聚合度不同，淀粉分子的相对分子质量通常从几万到几十万，纤维素分子的相对分子质量通常从几十万到几百万。可见它们的分子式不同，所以它们之间不是同分异构体的关系。

3．油脂的分类 油脂存在于各种植物的种子、动物的组织和器官中。人体中的脂肪约占体重的10%～20%。油脂是食物组成中的重要成分，也是产生能量最高的营养物质。油脂是高级脂肪酸(如硬脂酸、软脂酸或油酸等)和甘油生成的酯，属于酯类。 (1)动物脂肪是由饱和的高级脂肪酸(软脂酸或硬脂酸)生成的甘油酯组成，碳链为碳碳单键，在室温下呈固态；植物油是由不饱和的高级脂肪酸(油酸)生成的甘油酯组成，碳链含碳碳双键，在室温下呈液态。

(2)油脂的结构可表示为： ，R1、R2、R3可以代表饱和烃基或不饱和烃基。如果R1、R2、R3相同，这样的油脂称为单甘油酯；如果R1、R2、R3不相同，称为混甘油酯。天然油脂大都为混甘油酯，且动、植物体内的油脂大都为多种混甘油酯的混合物，无固定熔点。

【基础题一】(2011·长沙市一中月考)下列关于淀粉和纤维素的叙述中，不正确的是( ) A．它们都是混合物 B．它们都是天然高分子化合物 C．它们是同分异构体 D．它们水解的最终产物都是葡萄糖 C

【基础题二】(2010·广东省汕头市金山中学期末)下列物质的主要成分不属于酯类的是( ) A．猪油 B．菜籽油 C．花生油 D．汽油 D

二、糖类、油脂、蛋白质的性质 1．糖类和蛋白质的特征反应 (1)葡萄糖的特征反应 葡萄糖在碱性、水浴加热条件下，能与银氨溶液反应生成银。加热条件下，也可使新制的氢氧化铜产生砖红色沉淀。以上反应，常用于鉴别葡萄糖。 反应的化学方程式：CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH H2O＋2Ag↓＋3NH3＋CH2OH(CHOH)4COONH4

(2)淀粉的特征反应 在常温下，淀粉遇碘变蓝色。 (3)蛋白质的特征反应 ①颜色反应：蛋白质(结构中含苯环)遇浓硝酸变黄色； ②灼烧反应：灼烧蛋白质，产生烧焦羽毛的气味。

2．糖类、油脂、蛋白质的水解反应 (1)糖的水解反应 ①蔗糖的水解反应：蔗糖在稀酸或生物催化剂(酶)作用下水解生成葡萄糖和果糖。 蔗糖的水解反应： C12H22O11(蔗糖)＋H2O C6H12O6(葡萄糖)＋C6H12O6(果糖) ②一分子麦芽糖水解后生成两分子葡萄糖。麦芽糖溶液可发生银镜反应而蔗糖溶液则不能。 C12H22O11(麦芽糖)＋H2O 2C6H12O6(葡萄糖) ③淀粉(或纤维素)的水解反应： (C6H10O5)n淀粉(或纤维素)＋nH2O nC6H12O6(葡萄糖)　　

　(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 (3)蛋白质的水解反应 蛋白质＋水 氨基酸

【基础题三】对于蔗糖的说法中，不正确的是( ) A．蔗糖是最重要的二糖，它的相对分子质量是葡萄糖相对分子质量的两倍 B．蔗糖溶液中加入银氨溶液，水浴加热，不发生银镜反应 C．在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，用水浴加热，看不到有银镜生成 D．在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到颜色变黑，并有泡沫出现 A

【解析】蔗糖的相对分子质量不是葡萄糖的两倍。蔗糖水解后应先中和硫酸至弱碱性再加入银氨溶液进行银镜反应。

三、糖类、油脂、蛋白质的应用 1．糖类物质的主要应用 占食物的80%，每天能量约75%来自糖类 糖类 分子式(或通式) 颜色状态 存在 重要用途 单 糖 葡萄糖 C6H12O6 白色晶体 葡萄及其他甜味水果中 供能物质，食品加工、制药、制镜等 果糖 无色晶体 水果及蔬菜中 食品加工 二 蔗糖 C12H22O11 甘蔗、甜菜中 甜味食物 麦芽糖 淀粉水解产物中

存在于一切植物中，木材中约一半是纤维素，棉花含纤维素92%～95% 糖类 分子式(或通式) 颜色状态 存在 重要用途 多 糖 淀粉 (C6H10O5)n 白色粉末 植物的种子、块茎及谷物中含量高 制葡萄糖、酒精等 纤维素 白色纤维状物质 存在于一切植物中，木材中约一半是纤维素，棉花含纤维素92%～95% 加强胃肠蠕动，通便，食草类动物的食物。造纸、制黏胶纤维、硝酸纤维、醋酸纤维

注：葡萄糖是人体内最重要的供能物质，一部分在体内被氧化，最终生成二氧化碳和水，放出热量；C6H12O6(s)＋6O2(g)―→6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2808 kJ·mol－1；另一部分被肝脏、肌肉等组织合成糖原而储存起来；还有一部分转变成脂肪，储存在脂肪组织中。

2．油脂的主要应用 (1)存在 油脂广泛存在于各种植物的种子、动物的组织和器官中。 人体中的脂肪约占体重的10%～20%。 (2)应用 ①提供人体所需要的能量，1 g油脂完全氧化生成CO2和水放出热量约39.3 kJ； ②保持体温和保护内脏器官； ③增加食物的滋味，增进食欲，保证机体的正常生理功能； ④油脂能增强人体对脂溶性维生素的吸收。

(3)油脂水解后生成的脂肪酸在人体内的功能 ①供给人体热量，远高于糖类和蛋白质； ②脂肪酸储存在脂肪细胞中，相当于“能量”的储存； ③作为合成人体所需的其他化合物如磷脂、固醇等的原料； ④生理功能：如促进发育、维持健康和参与胆固醇的代谢。 注：脂肪中必需脂肪酸(亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸)的含量越高，其营养价值越高。一般来说，植物油和海洋鱼类脂肪中必需脂肪酸的含量较高。

3．蛋白质的主要应用 (1)存在 蛋白质存在于一切细胞中。 (2)组成蛋白质的氨基酸的分类

(3)主要应用 ①人类必需的营养物质 蛋白质 氨基酸 蛋白质 ②工业上制作服装、药材、食品、塑料等； ③人体在摄入食物时，要注意植物性蛋白质和动物性蛋白质搭配才能增强蛋白质的营养作用； ④酶：酶是一类特殊的蛋白质，是生物体内重要的催化剂。其催化具有专一性、高效性、条件温和性。

【基础题四】(2011·长沙市一中高三月考)蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下变成氨基酸的反应属于( ) A．消去反应 B．聚合反应 C．水解反应 D．酯化反应 C

重要考点1 糖类、油脂、蛋白质的应用 【考点释例1】(2010·重庆五中高三考前二模)糖类、油脂和蛋白质都是人类必需的基本营养物质，下列关于它们的说法中不正确的是(　　)　　 A．淀粉、油脂和蛋白质都能发生水解反应 B．糖类、油脂和蛋白质都属于高分子化合物 C．人们可以利用电泳来分离某些氨基酸和蛋白质 D．可以利用丁达尔效应来鉴别葡萄糖和淀粉溶液 B

【解析】A：淀粉可以水解最终获得葡萄糖，油脂水解可以生成高级脂肪酸和甘油，蛋白质水解得氨基酸；B：糖类中葡萄糖等不是高分子化合物，油脂也不是高分子化合物；C：蛋白质不带电，氨基酸带电。在电场作用下，氨基酸运动，他们就会分离开来。D：葡萄糖溶液不会发生丁达尔现象，淀粉溶液中的淀粉分子大小已达到胶体粒子的要求，所以也能发生丁达尔现象。

【温馨提示】这一考点所涉及的内容易学易忘，但能力要求不高。建议考生在复习时做题勤归纳，记忆多反复，以巩固这部分内容。

　1.生活中的一些问题常涉及化学知识，下列叙述正确的是( ) A．棉花的主要成分是纤维素 B．过多食用糖类物质如淀粉等不会致人发胖 C．淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，供人体组织的营养需要 D．纤维素在人体消化过程中起重要作用，纤维素可以作为人类的营养物质 A

　2.脂类是人体必需的营养成分之一，它的作用是( ) ①构成细胞膜的一种成分　②促进糖类代谢　③备用能源物质　④参与一切生命活动　⑤提供能量　⑥促进神经系统的正常功能 A．①②③ B．①③⑤ C．③⑤⑥ D．①④⑤ B

　3.下列关于蛋白质在人体中的新陈代谢的认识不正确的是( ) A．人体中共有二十几种氨基酸，它们不能都由人体自身合成 B．蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下水解变成氨基酸，而动植物蛋白质混合摄入，更能增强蛋白质的营养作用 C．谷类中的蛋白质含量较少，不可能是人体所需蛋白质的主要来源 D．人体内蛋白质在新陈代谢过程中不断分解，最后生成尿素，排出体外 C

重要考点2 淀粉水解程度的检验 【考点释例2】某学生设计了如下4个实验方案，用以检验淀粉的水解程度：

【解析】淀粉完全水解是指既要用实验证明溶液中无淀粉存在，还要用实验证明淀粉水解产物——葡萄糖的存在。还必须注意在进行检验淀粉水解产物之前，一定要用NaOH溶液中和水解液中的催化用的硫酸，否则将导致检验失败。

【答案】甲方案操作正确，但结论错误。这是因为当用稀碱中和水解液中的H2SO4后，加碘水溶液变成蓝色有两种情况：①淀粉完全没有水解，②淀粉部分水解，故不能得出淀粉尚未水解之结论。乙方案操作错误，结论亦错误。淀粉水解完全后应用稀碱中和淀粉溶液中的H2SO4，然后再做银镜反应实验。本方案中无银镜现象出现是因为溶液pH<7，故该溶液中淀粉可能尚未水解，也可能水解完全或部分水解。

丙方案操作不正确，结论不正确。加碘水之前不能加NaOH溶液，因I2与NaOH反应，看不到变蓝，不能说明淀粉水解完全。 丁方案操作正确，结论正确。淀粉变蓝又有银镜现象，说明既有淀粉又有葡萄糖。

【知识归纳】1.水解产物的检验 验室检验蔗糖水解产物时，必须先加入NaOH溶液中和作为催化剂的硫酸，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2进行检验，因为两个反应都是在碱性条件下进行。 2．淀粉是否发生水解的判断 淀粉在酸的作用下能够发生水解反应最终生成葡萄糖。反应物淀粉遇碘能变蓝色，不能发生银镜反应；依据这一性质可以判断淀粉在水溶液中是否已发生了水解和水解是否已进行完全。

水解后的溶液既能发生银镜反应，又能遇碘变蓝色 小结 现象 结论 水解后的溶液不能发生银镜反应 没有水解 水解后的溶液遇碘不能变蓝色 完全水解 水解后的溶液既能发生银镜反应，又能遇碘变蓝色 部分水解

　1.向淀粉溶液中加入少量稀H2SO4，加热使淀粉发生了水解。为测定水解程度，需加入下列试剂中的( ) ①NaOH溶液　②银氨溶液　③新制Cu(OH)2悬浊液　④碘水　⑤BaCl2溶液 A．①⑤ B．①③④ C．②④ D．②③④ B

　2.下列试验操作正确的是( ) A．在蔗糖与稀H2SO4共热后的溶液中，滴加银氨溶液，验证产物中的葡萄糖 B．淀粉中加入20%的H2SO4溶液在酒精灯上加热，使其水解 C．将淀粉水解后的溶液进行银镜反应时，直接在酒精灯上加热，观察是否出现银镜 D．向淀粉水解后的溶液中先加氢氧化钠中和催化剂硫酸，再加入碘水，观察是否溶液变蓝 B