单糖、二糖和多糖的转化过程
高二化学《糖类》知识点归纳+典例导析
糖类【学习目标】１、了解糖类的组成和分类以及糖类在工农业生产和社会生活中的广泛方法应用和重要意义;2、掌握糖类中重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和主要性质,它们之间的相互转化关系以及与烃的衍生物的关系。
【要点梳理】要点一、糖类的组成和分类1、糖类的组成。
(1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物,大多数糖类的分子组成可用通式C m(H２O)n来表示(m、n能够相同,也能够不同)、注意:对糖类的通式的理解应注意两点:①该通式只表明糖类由C、Ｈ、O三种元素组成,并未反映糖类的结构特点。
②有些属于糖类的物质不符合该通式,如脱氧核糖C5Ｈ10Ｏ4;而有些符合该通式的物质却不属于糖类。
如乙酸CH3COOH、乳酸。
(2)从结构上看,糖类可定义为多羟基醛或多羟基酮,以及水解后能够生成多羟基醛或多羟基酮的化合物。
２、糖类的分类。
(1)依照能否水解以及水解后的产物,糖类可分为单糖、低聚糖和多糖、单糖是不能水解的糖,一般为多羟基醛或多羟基酮,如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等、低聚糖是１mｏｌ糖水解后能产生２mol～10moｌ单糖的糖类。
其中以二糖最为重要,常见的二糖有麦芽糖、蔗糖和乳糖等。
多糖是1 mol糖水解后能产生特别多摩尔单糖的糖类。
如淀粉、纤维素等、多糖属于天然高分子化合物。
(２)单糖、低聚糖、多糖之间的相互转化关系为:(３)糖类是绿色植物光合作用的产物,是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源、要点二、糖类的结构和性质１、葡萄糖的结构、性质和用途。
葡萄糖是自然界中分布最广的单糖,主要存在于葡萄及其他带有甜味的水果、蜂蜜中,植物的种子、叶、根、花中,动物的血液、脑脊液和淋巴液中、(１)分子结构。
葡萄糖的分子式为Ｃ6Ｈ１2O6,结构简式为CH２OＨ(CHＯH)4CHO。
它是一种多羟基醛、(2)物理性质、葡萄糖是无色晶体,熔点为１46℃,有甜味,但甜度不如蔗糖,易溶于水,稍溶于乙醇,不溶于乙醚。
有机化合物及生物大分子(糖类、脂质和核酸)
关于能源物质的概括：
细胞的主要能源物质？最重要的能源物质？植物细 胞中重要的储存能量的物质？动物细胞中重要的储 存能量的物质？生物体主要的储存能量的物质？
课堂练习
1(08上海) 下列糖类中属于单糖的是B
A．蔗糖
B．核糖
一、细胞中的糖类
1.元素组成解后的产物）
单糖： 不能水解的糖 二糖： 能水解为2分子单糖 多糖： 由许多的单糖分子连接而成
3.结构单元 单糖 (针对多糖而言） 4.功能： 细胞中的主要能源物质
种类
分布
功能
五碳糖 核糖
动植物细胞中 组成RNA
思考：
1.区分油脂与脂质 2.各种脂质的元素组成？
3. 为什么等量的油脂比糖类含有的能量多，却 不是生物体利用的主要能源物质？ 4.油脂如何鉴定？
鉴定油脂的试剂及产生的颜色反应P11 苏丹Ⅲ 橙黄色 苏丹Ⅳ 红色
基本要求：
1.概述糖类的种类和作用。 2.能说出分类的依据。 3.举例说出脂质的种类和作用。能运用分类的科学方法。 4.通过生物组织中脂肪、糖类的检测实验，学会徒手切
思考：
1.区分油脂与脂质
2.各种脂质的元素组成？
3. 为什么等量的油脂比糖类含有的能量多，却 不是生物体利用的主要能源物质？
糖类是生物体主要利用的能源物质，尤其是大脑和 神经所利用的能源必须由糖类来供应,与糖类氧化相比， 在生物细胞内脂肪氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大 量的氧，此外糖类氧化既可以发生在有氧条件下也可以 在无氧条件下进行。
多糖
二糖
单糖
只有单糖才能被细胞直接吸收！！
鉴定淀粉的试剂及产生的颜色反应
一、单糖、二糖、多糖
CD
3.今有乙酸和甲酸丙酯的混合物中，测得含氢 元素的质量分数为7.8%，则混合物中碳元素的 质量分数为( C )
A．15.6% B．27.8%
C．46.8% D．56.4%
乙酸与甲酸丙酯中C、H质量分数相同， 故可求碳的质量分数。
蛋白质是由C、H、O、N、S等元素组成的结构 复杂的化合物，属于天然有机高分子化合物。 氨基酸是蛋白质水解的最终产物，是蛋白质的 基石。
蛋白质和酶
类别 项
定义
结构特 点
主要化学性质
1.具有两性，与氨基酸相似；
2．可发生水解(在酸、碱或酶的作用下)经过
蛋 白 质
蛋白质是由 不同的氨基 酸(天然蛋 白质所含的 都是α 氨 基酸)经缩 聚后而形成 的高分子化 合物
新制备的氢氧化铜 悬浊液
酒精灯加热 至沸腾
砖红色沉淀
碘酒(或碘水)
常温
蓝色
浓硝酸
变黄(含苯环 酒精灯微热 蛋白质的颜
色反应)
直接点燃(燃烧法)
烧焦羽毛的 特殊气味
油脂
下列有关叙述正确的是( AD ) A．油脂没有固定的熔沸点，油脂都能和碱反应 B．油脂皂化是取代反应，油脂硬化是氧化反应 C．变质的油脂有难闻的气味，是由于油脂发生了 水解反应 D．油脂水解得到的丙三醇，俗称甘油，是一种护 肤品
物质 蔗糖 淀粉、纤 维素
油脂
蛋白质
水解条件 加热、稀硫酸作催化剂 加热、稀硫酸作催化剂
加热、酸作催化剂
加热、碱作催化剂 酶作催化剂
产物 葡萄糖和果糖
葡萄糖
丙三醇(甘油)和 高级脂肪酸
高三一轮复习生物课件：细胞中的糖类、脂质和核酸
乳糖 葡萄糖+半乳糖 动物细胞
纤维素在高尔基体合成
植物细胞
多 淀粉 在叶绿体合成 糖 糖原 肌糖原；肝糖原 动物细胞
几丁质
甲壳类、昆虫
能源物质
植物细胞壁的主要成分 纤维素不能提供能量
植物细胞的储能物质 动物细胞的储能物质 外骨骼的重要组成成分
4.分类
划分依据
分类
能否被水解及 水解产物多少 单糖、二糖、多糖
核苷酸、DNA、RNA和ATP中“A”的含义辨析
3 不同生物的核酸、核苷酸、碱基及遗传物质的情况
生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 五碳糖
细胞生物 DNA和RNA 5种
病 DNA病毒 DNA
4种
毒 RNA病毒 RNA
4种
8种
DNA 2种
4种
DNA 1种
4种
RNA 1种
4 核酸的分布和功能
该物质是_蔗__糖__和_麦__芽__糖__，其中在_麦__芽__糖__溶液中加入新配制的_斐__林__试__剂__ 并水浴加热约2 min，会出现砖红色沉淀；在人和动物的乳汁中含量丰富
的是_乳__糖__。 (3)若b是由大量的a脱水缩合形成的，则b是_多__糖___，在人和动物的肝脏和
肌肉中存在的是_糖__原___，在小麦、玉米种子中大量存在的是_淀__粉___。
虽然纤维素不能作为人类的营养，但人类食品中必须含纤 维素。因为它可以促进胃肠蠕动、促进消化和排便。食品中缺 乏纤维素容易导致肠癌。(膳食纤维)
二、细胞中的脂质
1.元素组成：主要是 C、H、O ,磷脂还含有N、P 。 2.特点： ①相对于糖类，脂质分子 O 元素含量低，C、H 元素含量高 ②通常不溶于水 ，易溶于 脂溶性有机溶剂（如丙酮、氯仿、乙醚。） 3.合成场所：光面内质网 。
细胞中的糖类和脂质
3、下列叙述中，哪项是淀粉、纤维素 和糖原的共同特征（ D ） A.都是细胞内储存能量的主要物质 B.都含有C、H、O、N4种元素 C.基本组成单位都是五碳糖 D.基本组成单位都是六碳糖
化学元素
单体
葡萄糖 核苷酸 A B C 甘油和脂肪酸 氨基酸 淀粉 D 糖原
能源 物质
多聚体
脂肪 E
储能 物质
蛋白质 F
结构 物质
核酸 G
遗传 物质
主要功能
为什么等量的脂肪比糖类含能量多,却不是生 物体利用的主要能源物质？
我们可以将脂肪和糖类来比较
首先，脑、神经细胞只能利用糖类分解来获得 能量，而脂肪属于脂质。
第4节
细胞中的糖类和脂质
1.相同质量的这些食物含有的 能量一样吗？ 2.体育运动后，能尽快为你补 充能量的食物是什么？
能够为细胞提供能量的物质很 多，其中糖类是细胞生命活动 的主要能源物质。
蔗糖、果糖、白砂糖、冰糖、葡萄糖、红糖、淀粉、纤维素等等。
你能说出哪 些糖的名字?来自糖都是甜的 吗?一、细胞中的糖类 1、元素组成：C、H、O 2、种类： 单糖、二糖、多糖
晒太阳能将皮肤表面的胆固醇转化为维生素 D， 而维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙的 吸收。
三、生物大分子以 碳 链为骨架 1、单体： 是指组成生物大分子（多糖、蛋白质、
核酸）的基本单位。
2、多聚体：
每个单体都以若干个相连的 C 原子构成的 C 链为基 本骨架，经脱水缩合而成的结构。
单 体 单 糖 氨基酸 核苷酸 脱水缩合 多聚体 多 糖 蛋白质 核 酸
都是直接注射葡萄糖。
生物体内单糖过量时，就会转化成多糖储存起 来，所以多糖是储能物质。在植物细胞中主要 是淀粉，动物细胞主要是糖原。
单糖、二糖、多糖、脂质划重点比较
维持生物第二性征；
维生素D
有效地促进人和动物肠道对Ca、P的吸收
蛋白质、糖类、核酸结构对比
蛋白质
糖类
核酸
基本单位
氨基酸
单糖
核苷酸
脱水缩合键
肽键
糖苷键
磷酸二脂键
化学组成
— 、— 、R基
含N碱基、五C糖、
磷酸基团
单糖、二糖、多糖的比较
分类
元素
概念
种类
分子式
分布
主要功能
单糖
C
H
O
不能水解，
能分解
五
碳
糖
核糖
动、植物细胞中都有
组成RNA
组
成
核
酸
脱氧核糖
组成DNA
六
碳
糖
葡萄糖
主要能源物质
果糖
植物细胞中
提供能量
半乳糖
动物细胞中
提供能量
二糖
水解后能够生成二分子单糖
蔗糖（一分子葡萄糖+一分子果糖）
甘蔗、甜菜等植物细胞中
水解成葡萄糖
储存能量不能调血糖
脂质的比较
分类、H、O
1、细胞内主要储能物质
2、很好的绝热体，隔热、保温
3、减少摩擦，缓冲和减压
磷脂
C、H、O（N、P）
细胞膜的主要成份（另一为胆固醇）
固醇
胆固醇
（晒太阳可转化为维D）
细胞膜的重要成份；
参与血液中脂质的运输；
与细胞膜的流动性有关
性激素
促进人和动物生殖细胞的形成；
提供能量
麦芽糖
（二分子葡萄糖）
发芽的小麦等植物细胞中
乳糖（一分子葡萄糖+一分子半乳糖）
高中生物-细胞中的糖和脂质
植物： 淀粉
构成它们的
动物：糖原 基本单位都
肌糖原
是葡萄糖
纤维素
种类 淀粉
分布
谷类作物的种子、变 态茎或根等储藏器官
功能
储存能量
消化分解成葡萄糖才能被吸收
多糖 纤维素 植物细胞的细胞壁
（C6H 10O5）
糖 原
n
肝糖原 肌糖原
动物的肝脏 动物的肌肉组织
几丁质 甲壳类动物和昆虫的 （壳多糖） 外骨骼中、真菌细胞
3、固醇
组成元素: C、H、O
种类
功能
胆固醇 参与脂质的运输，构成动物细 胞膜的重要成分
性激素 （雌性激素、 促进人和动物生殖器官的发育 雄性激素） 以及生殖细胞的形成
维生素D 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
维生素D3
【思考1】北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷 类和菜叶，为何长了一身肥肉？
【答案】北京鸭细胞中的糖类和脂质是可以 相互转化的。当北京鸭摄入的糖类过多时， 糖类在鸭体内就转变成了脂肪，并在皮下组 织等处储存起来。（肥育）
半乳糖 C6H12O6
细胞中的糖类 二糖 两分子单糖脱水缩合而成
种类
分布
功能
蔗糖
甘蔗、甜菜
都能提供
二糖 麦芽糖 发芽的小麦、谷粒 能量
乳糖 人和动物乳汁
葡萄糖
葡萄糖
麦芽糖
乳糖耐受 （有乳糖酶）
乳糖不耐受 （没有乳糖酶）
细胞中的糖类
多糖 水解后能够生成多分子单糖的糖 分子式：（C6H10O5）n
1. 动物脂肪主要分布在人和 动物体内的皮下、大网膜 和肠系膜等部位。某些动 物还在特定的部位储存脂 肪，如骆驼的驼峰。
2. 植物的脂肪多储存在种子 里，如花生、油菜、大豆、 向日葵、松、核桃、蓖麻。
三种多糖最初水解产物是二糖,最终水解产物是单糖.
三种多糖最初水解产物是二糖,最终水解产物是单糖.《三种多糖的水解产物探究：从二糖到单糖的转变》一、引言在生物化学中，多糖是由许多单糖分子通过糖苷键连接而成的大分子化合物。
其中，淀粉、葡聚糖和纤维素是三种非常重要的多糖。
在生物体内，这些多糖会被水解酶分解成二糖和最终的单糖，为生物提供能量和其他重要的营养物质。
本文将对三种多糖的水解过程进行深入探讨，探寻其水解产物的转变过程。
二、淀粉的水解过程1. 淀粉的结构和功能淀粉是植物细胞中的主要储能多糖，其分子由α-葡聚糖单元组成。
淀粉在生物体内起着储存能量的重要作用。
2. 水解酶对淀粉的作用β-淀粉酶和α-淀粉酶是淀粉水解的关键酶，它们可以将淀粉分解成麦芽糖和葡萄糖。
3. 淀粉的水解产物转变初步水解产物是麦芽糖，最终水解产物是葡萄糖。
三、葡聚糖的水解过程1. 葡聚糖的结构和功能葡聚糖是真菌和海藻细胞壁的主要组成部分，它也是一种重要的多糖。
2. 水解酶对葡聚糖的作用β-葡聚糖酶和α-葡聚糖酶是葡聚糖水解的关键酶，它们可以将葡聚糖分解成半乳糖和葡萄糖。
3. 葡聚糖的水解产物转变初步水解产物是半乳糖，最终水解产物是葡萄糖。
四、纤维素的水解过程1. 纤维素的结构和功能纤维素是植物细胞壁的主要组成部分，它是一种结构多糖，并提供了植物细胞的机械支撑。
2. 水解酶对纤维素的作用β-葡聚糖酶和纤维素酶是纤维素水解的关键酶，它们可以将纤维素分解成葡萄糖单糖。
3. 纤维素的水解产物转变初步水解产物和最终水解产物都是葡萄糖。
五、总结与展望通过对淀粉、葡聚糖和纤维素的水解过程进行全面探讨，我们可以清晰地看到三种多糖的水解产物由二糖转变为单糖的过程。
这一过程不仅提供了生物体所需的能量和营养物质，也为生物体的生长和发育提供了重要的基础。
在未来的研究中，我们可以进一步探索多糖的水解机制，为生物化学和生物技术领域的发展贡献新的思路和方法。
个人观点与理解：对于多糖水解过程，我深信深度和广度兼具的探讨是非常重要的。