太原师范学院化学系taiyuannormaluniversity化学与社会

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1、第9章生命现象与化学太原师范学院化学系TaiyuanNormalUniversity化学与社会研究核心：生命的本质；研究对象：生物体的生命过程；学科性质：是生物学、化学、物理学、数学、医学、环境科学等学科之间相渗透形成的交叉学科。21世纪是生命科学的世纪。生命科学自然界存在的一大类具有生物功能的有机化合物。形成渠道：光合作用；组成：C、H、O；化学式：Cm(H2O)n；又名：碳水化合物。糖类物质是多羟基醛类或酮以及以它们为构筑单元所形成的聚合物。作为构筑单元的糖称为单糖；单糖的聚合物称为多糖。9.1生命体中的重要有机化合物9.1.1糖类葡萄糖、果糖CCHOHHOCCC

2、H2OHCHOHHHOHOHCCHOHOCCCH2OHCH2OHHHOHOH己醛糖己酮糖COH(CHOH)n-1CCH2OHOHHCOHO(CHOH)n-1CCH2OHHCH2OH环状醛糖环状酮糖糖类物质的主要生物学功能是通过生物氧化提供能量，以满足生命活动的能量需要。链状结构环状结构单糖1）大米中含淀粉62%~86%；马铃薯中含淀粉12~14%。多糖2）可水解为单糖分子，是天然的高分子化合物。性质：与单糖、低聚糖不同，没有甜味，不溶于水。葡萄糖的高聚体，水解为二糖为麦芽糖，分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉含几百个葡萄糖单元，约占22~26%，可溶，遇碘显蓝色；支链淀

3、粉含几千个葡萄糖单元，遇碘显红棕色。淀粉是植物体中贮存的养分，存在于种子和块茎中。a）淀粉食物进入胃肠后，能被胰脏分泌出的淀粉酶水解，形成葡萄糖，葡萄糖再被小肠壁吸收，成为人体组织的营养物。支链淀粉部分水解可产生糊精。用途：食品添加剂、胶水、浆糊等。又称动物淀粉，是动物的糖贮存库、体内能源库。结构：以葡萄糖为基本单位的分支链。性质：无定形无色粉末，易溶于热水，形成胶体溶液。糖在动物的肝脏和肌肉中含量最大。b）糖原自然界最丰富的多糖。c）纤维素结构：没有分支的链状分子，与直链淀粉相似。葡萄糖单体的连接方式不同，直链淀粉是一条单链；而纤维素分子间存在氢键，可使分子链平行排

4、列、紧密结合，形成纤维束，这些纤维束拧在一起可形成绳状结构，绳状结构再排列起来就形成了纤维素。特点：优良的机械性能和化学稳定性。淀粉与纤维素的结构差异多糖水解并不是一步成为单糖。性质：不溶于水、强酸、碱。人体中缺乏分解纤维素的酶，故纤维素不能被人体所利用；但纤维素能促进肠的蠕动，有助于消化。牛、马等动物可以食用含有大量纤维素的饲料。纤维素是植物支撑组织的基础。用途：制人造丝、人造棉、玻璃纸、火棉胶等。知识点淀粉水解糊精麦芽糖葡萄糖由少数单糖分子构成的糖称为寡糖（低聚糖）。典型：双糖。蔗糖(来自甘蔗、甜菜)：由葡萄糖和果糖形成的双糖；麦芽糖(来自淀粉)：可做营养基和培养

5、基；乳糖：用于食品工业和医药工业。生物界对能量的需要和利用均离不开糖类。光合作用自然界将光能转变为太阳能的主要途径。6CO2+6H2O+太阳能C6H12O6+6O2叶绿素6CO2+24H++24e-C6H12O6+6H2O24H2O6O2+24H++24e-叶绿素是含镁的配合物，能吸收可见光。当叶绿素吸收光子后，能量就被植物细胞所摄取，进而通过一系列的步骤以化学势能的形式将能量贮存起来。在光照下发生的反应，称为光反应；在黑暗中进行的反应称为暗反应。绿色植物细胞中发生的光反应和暗反应组成了光合作用的全过程。植物可通过光合作用制造糖类，但动物不能发生光合作用。光合作用是自

6、然界的基本反应之一。德国科学家DeisenhoferJ.、HuberR.和MicherH.因阐明光合作用机理而获得诺贝尔化学奖。糖类的作用a.糖类是生物体的能量来源；b.可与其他分子形成复合物得到复合糖类。如：糖蛋白、糖脂等；c.对各类生物体的结构起支持和保护作用。如：甲壳素(乙酰氨基葡萄糖)，有高的刚性，能忍受极端的化学处理；d.能通过多种途径影响生物体的生命过程。糖类的解毒作用危害：生物体内有很多水溶性差的有机化合物，有的来自食物，有的来自体内的代谢产物，这些有机物长期出储存在体内是有害的。解决方式：生物体内有一些酶能催化葡萄糖醛酯使其与许多水溶性差的化合物相连接

7、，这样就促进了这些有机物质溶于水，进而被排出体外。9.1.2蛋白质、氨基酸、肽键蛋白质是细胞结构里最复杂多变的一类大分子，存在于一切活细胞中。1839年，德国化学家MulderG.T.给这类化合物起名为蛋白质——protein。组成：C、H、O、N和P、S。分子量：1.2万至100万间。蛋白质是由氨基酸聚合而成的，其功能与分子里氨基酸的组合和排列顺序有关。具有氨基和羧基的化合物都叫氨基酸；构成蛋白质的氨基酸主要是-氨基酸。CCHORNH2OHCCHOHNH2OH-氨基酸R基不同，氨基酸的种类不同。根据R基不同，人体内的主要蛋白质大约有20种氨基酸。甘