文档内容
第四章 生物大分子
知识清单
第一节 糖类
知识点一：糖类的组成和分类
一、糖类
1.组成：一般由碳、氢、氧三种元素组成，大多数糖符合通式Cm(H2O)n 又叫碳水化合物。
2.定义：从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
3.概念辨析：
（1）有些糖的分子式并不符合C (H O) ；
m 2 n
符合C (H O) 通式的物质不一定都是糖类化合物；
m 2 n
糖类分子中并不存在水分子。
（2）有甜味的不一定是糖，如甘油、木糖醇等；没有甜味的也可能是糖，如淀粉、纤维素等。
因此，糖类物质不完全属于碳水化合物，也不等于甜味物质。
4.分类：
（1）根据糖类能否水解以及水解后的产物
（2）根据是否具有还原性
注意：果糖在稀碱溶液里发生酮式-烯醇式互变，使酮基变成醛基，使得果糖具有还原
性。二、葡萄糖
1.存在：水果、蜂蜜，以及植物的种子、叶、根、花中；动物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。
2.分子结构---多羟基醛：CHOH(CHOH) CHO
2 4
3.物理性质：
易溶于水的无色晶体， 熔点146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。
4.化学性质：
（1）葡萄糖与新制的银氨溶液反应
a.反应条件：水浴加热、碱性条件
b.应用： ①工业制镜或热水瓶胆镀银等
②医学用于检验尿糖
（2）葡萄糖新制Cu(OH) 悬浊液反应
2
a.反应条件：加热煮沸、碱性条件
b.应用： 医学用于检验尿糖
结论：葡萄糖能被银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等弱氧化剂氧化，表现出强的还原性，葡萄糖中
含有醛基，是一种还原性糖。
（3）生物酶作用a.葡萄糖易于被人体吸收，经酶的催化反生氧化反应放出热量，提供了维持生命活动所需要的能
量。
b.低血糖的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。
三、果糖
1.存在：果糖于水果和蜂蜜中含量较高，它比蔗糖的甜度高。
2.分子结构---多羟基酮：CHOH(CHOH) COCH OH
2 3 2
3.物理性质：
纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，乙醇和乙醚，吸湿性强，熔点103～105℃，最甜的糖。
4.化学性质：果糖分子中含有酮羰基和醇羟基，同样具有酮和醇的性质。碱性条件下，果糖会发生
异构化反应生成葡萄糖---还原性糖
5.用途：广泛用于食品和医药的生成中。
四、核糖和脱氧核糖
1.核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸（RNA）与脱氧核糖核酸（DNA）的重要组成部
分。它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。
2.二者都含有醛基，均属于还原糖，均具有还原性，属于醛糖。
知识点二：二糖和多糖
一、蔗糖
1.存在：蔗糖的是最常用的甜味剂，也是自然界中分布最广的一种二糖，存在于大多数植物体中，在甘
蔗和甜菜中含量最丰富。
2.常见食糖的主要成分都是蔗糖------白糖、红糖、冰糖二、系统命名法步骤
3.物理性质：纯净的蔗糖为无色晶体，熔点186℃，易溶于水。
4.化学性质：在酸或酶的作用下，蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖。二、麦芽糖
1.存在：主要存在于发芽的谷粒和麦芽中，是淀粉水解过程中的一种中间产物。使用含淀粉酶的麦芽
作用于淀粉可制得饴糖，其主要成分为麦芽糖。
2.物理性质：麦芽糖有甜味，但甜度不及蔗糖。
3.化学性质：在酸或酶的作用下，麦芽糖可水解生成葡萄糖。
三、淀粉与纤维素的区别与联系
1.淀粉和纤维素是最重要的多糖，它们都是由大量葡萄糖单元相互连接组成的，属于天然有机高分子。
2.淀粉的相对分子质量可达到几十万，纤维素可达到几百万。
3.淀粉和纤维素的分子式可以表示为(C H O),其中的葡萄糖单元中一般仍有三个羟基，所以也可表示为
6 10 5 n
[C HO(OH) ]。
6 7 2 3 n
4.淀粉和纤维素分子中所包含的葡萄糖单元数目，即n值不同，因此不属于同分异构体。
四、淀粉
1.存在：淀粉是绿色植物光合作用的产物，是植物储存营养物质的一种形式，在种子、块根和块茎中含
量丰富，谷类和薯类含淀粉较多。
2.结构：天然淀粉中有直链淀粉和支链淀粉，支链淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比较
黏的口感。
3.物理性质：白色粉末，无甜味，不溶于冷水。热水中部分溶解，形成胶状的淀粉糊。
4.化学性质：
①淀粉的特征反应：遇碘单质变蓝，可以利用该性质检验淀粉或碘单质
②淀粉不能被银氨溶液和氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖。
③淀粉分子的葡萄糖单元中存在醇羟基，可以发生酯化反应。
④淀粉在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。
5.探究淀粉水解程度的判断(即淀粉未水解、部分水解、完全水解）？6.淀粉是食物的一种重要成分，也是重要的工业原料。
a.以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等为原料---发酵
燃料乙醇、白酒、食醋、味精， 以及氨基酸、抗生素等药物
b.淀粉酯化
可用于生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等
五、纤维素
1.存在：纤维素是自然界中分布最广泛的一种多糖，参与构成了植物的细胞壁，起着保护和支持作用
2.结构：
3.物理性质：
白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。
4.化学性质：
①纤维素的化学性质与淀粉类似，在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。能够发生酯化反应。
纤维素在人体内不能水解，因为人体内没有纤维素酶，因此不能作为人类的能量来源。但适当摄入
粗纤维食品，可以刺激肠道蠕动，助消化。
②纤维素不能被银氨溶液和氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖。
5.用途：
①棉和麻的纤维大量用于纺织工业
②一些富含纤维素的物质，如木材、秸秆等是造纸的原料
③纤维素用来制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶纤维第二节 蛋白质
知识点一：氨基酸
一、氨基酸的结构和性质
1.定义：从结构上看，氨基酸可看作羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。
2.官能团：—COOH(羧基)、—NH (氨基)
2
3.结构：氨基连接在与羧基相邻的 α 位的碳原子上---α-氨基酸
（1）天然氨基酸主要是α-氨基酸；组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸
（2）当R不是H时（即除甘氨酸外），ɑ-碳为手性碳原子；一般均含有连接4个不同原子或原子团的
手性碳原子，具有对映异构体。
4.种类：自然界中存在的氨基酸有上百种，组成人体内蛋白质的氨基酸有 21 种。其中有8种氨基酸在
人体内不能合成，必须通过食物供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。
5.物理性质：天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，多在200~300℃熔化时分解。氨基酸一般能溶于
水，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂（氨基，羧基能够与水分子形成氢键，从而增加氨基酸的水溶性）。
6.化学性质：
a.氨基酸的两性
b.成肽反应---两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同）在一定条件下，通过氨基和羧基间缩合脱去水
形成含有肽键的化合物。①由于肽中仍含有-NH 和-COOH，肽也有两性。
2
②肽键可简写为 -CONH-，不能写成 -CNHO-。
c.氨基酸缩合的反应规律：
7.氨基酸形成蛋白质的过程
8.多肽分子中肽键的个数呢？
a.缩聚反应：由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n-1)个水分子和(n-1)个肽
键。
b. 由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为n-1；
由两种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为2n-1。
二、蛋白质
1.定义：蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子，是一般细胞中含量最多的
有机分子，占细胞干重的一半。
2.官能团：肽键 -CONH-、—COOH(羧基)、—NH (氨基)
2
3.组成：组成主要元素：C、H、O、N、S 等；有些蛋白质还含有：P、Fe、Zn、Cu等
蛋白质属于：天然高分子化合物4.种类：人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。三、烯烃的化学性质
5.蛋白质的结构
7.蛋白质的性质
a.两性分子------蛋白质是两性分子，既能与酸反应，又能与碱反应。
b.水解反应：
c.蛋白质盐析反应
（1）原理：少量的某些可溶性盐（如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等）能促进蛋白质的溶解。但当这
些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时，反而使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出，这种作用称为盐
析。
（2）特点：蛋白质的盐析是一个可逆过程，盐析出的蛋白质在水中仍能溶解，并不影响其活性。
属于物理变化过程。
（3）用途：采用多次盐析和溶解，可以分离提纯蛋白质。
d.蛋白质变性反应
（1）原理：在某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白
质的变性。燃料乙醇、白酒、食醋、味精， 以及氨基酸、抗生素等药物
（2）引起蛋白质变性的因素：
物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线和放射线、超声波等
化学因素：强酸、强碱、重金属盐、强氧化剂、乙醇、甲醛、丙酮等（3）蛋白质在变性的过程中结构发生了改变，属于化学变化。
（4）用途：食物加热、消毒杀菌、紫外线杀菌、疫苗低温保存、护目镜
e.蛋白质显色反应
（1）原理：含有苯环的蛋白质与浓硝酸发生显色反应，使蛋白质变黄
（2）本质：也属于蛋白质的变性
f.燃烧反应：蛋白质可以燃烧，一般生成CO2、H2O、N2、SO2、P2O5等物质，灼烧蛋白质有烧焦
羽毛的气味，可用于鉴别羊毛衫、蚕丝被的真假。
常见纤维灼烧的气味：
烧焦羽毛的气味------动物纤维
烧纸的气味------植物纤维
烧塑料的气味------化学纤维
三、酶
1.定义：酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物，其中绝大多数是
蛋白质。
2.作用：在酶的作用下，生物才能进行新陈代谢，完成消化、呼吸、运动、生长、发育、繁殖等生命活
动。
3.特点：①高效催化作用 ②条件温和---接近体温和中性 ③高度的专一性
4.应用：目前，酶已经得到了广泛的应用，如蛋白酶用于医药、制革等工业，淀粉酶用于食品、发酵、
纺织等工业，酒化酶用于酿酒等。
第三节 核酸
知识点一：核酸
一、核酸
1.发现：核酸因其最早在细胞核中发现，并具有酸性，故而得名。
2.分类：天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸（DNA：绝大多数生物体
的遗传物质 ）和核糖核酸（RNA：少数生物体的遗传物质 ）
3.组成元素：C、H、O、N、P
4.基本单元：核苷酸
5.核酸的水解6.碱基---均为含氮杂环有机物
7.定义：核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。
二、核酸的结构
1.DNA的结构和形成过程
a.结构：---双螺旋结构模型——晶体X射线
①两条多聚核苷酸链组成DNA分子，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构；
②每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧；
③两条链上的碱基通过氢键作用，遵循碱基互补配对原则，结合成碱基对。
b.形成过程：2.RNA的结构和形成过程
a.结构：
①RNA也是以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖和碱基与DNA中的不同：核糖替代了脱氧核
糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。
②RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。
b.形成过程：
三、核酸的生物功能
1.DNA和RNA的生物功能？
a.DNA
(1)基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息
(2)作用：
①DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列性状
②在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制，传递遗传信息
b.RNA：RNA参与传递、翻译和表达DNA分子所携带的遗传信息。
2.亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在酶的作用下，利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链，最后形成两个与亲代 DNA 完全相同的子代 DNA 分子。
3.核酸的研究成果？
1981年，我国科学家人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸
1999 年，我国参与了人类基因组计划，成为参与该项计划的唯一发展中国家
