第4章　生物大分子——【期末复习】高二化学单元复习知识点梳理（人教版2019选择性必修3）

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第4章  生物大分子知识清单【知识网络】【知识归纳】考点1  糖类一、糖类的组成和分类1．概念和组成（1）定义：多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。（2）组成：由C、H、O三种元素组成（3）组成通式：Cn（H2O）m，曾用名碳水化合物①大多数糖类可用通式Cn（H2O）m表示，脱氧核糖（C5H10O4）、鼠李糖（C6H12O5）不符合；②少数符合糖类通式的物质不是糖类，如乙酸（CH3COOH）、甲酸甲酯（HCOOCH3）③糖类分子中并不存在水分子。2．分类类别依据举例单糖不能水解的糖葡萄糖、果糖和脱氧核糖等寡糖或低聚糖1 mol糖水解后能产生2～10mol单糖以二糖最为重要，二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等多糖1 mol糖水解后能产生10mol以上单糖淀粉、纤维素和糖原等转化关系二、单糖1．葡萄糖（1）组成和结构分子式结构简式官能团判别C6H12O6CH2OH（CHOH）4CHO－OH、－CHO多羟基醛（2）化学性质①生理氧化：C6H12O6+6O26CO2+6H2O②发酵反应：C6H12O62C2H5OH+2CO2③酯化反应：CH2OH（CHOH）4CHO +5CH3COOH CH3COOCH2（CHOH）4CHO+5H2O④银镜反应：CH2OH（CHOH）4CHO+2［Ag（NH3）2］OHCH2OH（CHOH）4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O⑤与新制Cu（OH）2反应：CH2OH（CHOH）4CHO+2Cu（OH）2+NaOHCH2OH（CHOH）4COONa+Cu2O↓+3H2O⑥与H2加成：CH2OH（CHOH）4CHO+H2CH2OH（CHOH）4CH2OH2．其他常见单糖单糖果糖核糖脱氧核糖物理性质无色晶体，易溶于水，吸湿性强//类别多羟基酮，属于酮糖，与葡萄糖互为同分异构体多羟基醛，属于醛糖结构简式CH2OH（CHOH）3－－CH2OHCH2OH(CHOH)3CHOCH2OH(CHOH)2CH2CHO分子式C6H12O6C5H10O5C5H10O4三、二糖1．组成、结构和用途 蔗糖麦芽糖相似点①组成相同，分子式均为C12H22O11，互为同分异构体②都属于二糖，1mol二糖水解后生成2mol单糖③水解产物都能发生银镜反应，都能还原新制Cu（OH）2④都具有甜味（蔗糖更甜）不同点不含醛基（非还原性糖）含有醛基（还原性糖）不能发生银镜反应，也不能还原新制Cu（OH）2能发生银镜反应，能还原新制Cu（OH）2水解为葡萄糖和果糖水解为葡萄糖2．水解反应（1）蔗糖：C12H22O11（蔗糖）+H2OC6H12O6（葡萄糖）+C6H12O6（果糖）（2）麦芽糖：C12H22O11（麦芽糖）+H2O2C6H12O6（葡萄糖）3．蔗糖水解产物性质实验探究（1）步骤①在一支试管中加入20%蔗糖溶液1mL，加入稀硫酸，水浴加热；②然后用NaOH溶液中和呈弱碱性；③再加入新制的Cu（OH）2悬浊液加热（2）现象：有砖红色沉淀生成（3）结论：蔗糖水解产物中有还原性糖。四、多糖1．组成和结构 淀粉纤维素分子式（C6H10O5）n（C6H10O5）n［C6H7O2（OH）3］nn值大小大更大结构特点①无－CHO，②1个葡萄糖单元含有三个醇羟基水解最终产物葡萄糖葡萄糖化学性质溶液遇碘变蓝色－－可发生酯化反应是否为纯净物否否是否互为同分异构体否2．水解反应（1）淀粉：（C6H10O5）n（淀粉）+nH2OnC6H12O6（葡萄糖）（2）纤维素：（C6H10O5）n（纤维素）+nH2OnC6H12O6（葡萄糖）（3）水解难易程度：纤维素比淀粉难水解3．淀粉水解程度的实验探究（1）实验步骤（2）实验现象及结论 现象A现象B结论1未出现银镜溶液变蓝色淀粉尚未水解2出现银镜溶液变蓝色淀粉部分水解3出现银镜溶液不变蓝色淀粉完全水解考点2  蛋白质一、氨基酸1．氨基酸的结构（1）概念：羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代形成的取代羧酸。（2）分子结构（3）几种常见的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸H2N－CH2COOH氨基乙酸丙氨酸CH3－COOH2－氨基丙酸谷氨酸HOOC－CH2－CH2－COOH2－氨基戊二酸苯丙氨酸CH2－COOH2－氨基－3－苯基丙酸缬氨酸CH3－COOH2－氨基－3－甲基丁酸半胱氨酸HS－CH2－COOH－氨基－－巯基丙氨酸2．氨基酸的物理性质3．氨基酸的化学性质（1）两性①与酸反应：HOOC－CH2－NH2+HClHOOC－CH2－NH3Cl②与碱反应：H2N－CH2COOH+NaOHH2N－CH2COONa+H2O（2）成肽反应：羧基脱羟基，氨基脱氢，形成肽键（）4．氨基酸的脱水反应（1）分子间单分子脱水形成二肽（两种不同的氨基酸可以生成4种二肽）①H2N－CH2－COOH+H2N－COOH→H2N－CH2COOH+H2O②H2N－COOH+H2N－CH2－COOH→H2N－CH2－COOH+H2O③H2N－CH2－COOH+ H2N－CH2－COOH→H2N－CH2CH2－COOH+H2O④H2N－COOH +H2N－COOH→H2N－COOH+H2O（2）分子间或分子内缩合成环①分子间双分子脱水成环肽②分子内单分子脱水成环肽（3）脱水缩合生成多肽或蛋白质+（n－1）H2O二、蛋白质1．蛋白质的结构（1）组成与结构①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。②蛋白质主要由C、H、O、N、S等元素组成。（2）四级结构2．蛋白质的性质（1）两性：蛋白质的结构中含有－NH2和－COOH两种官能团，因此既能与酸反应又能与碱反应。（2）水解①水解条件：酸、碱或酶催化②水解过程：蛋白质多肽化合物α－氨基酸（3）盐析①概念：向蛋白质溶液中加入大量的浓轻金属盐或铵盐溶液，使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出②现象：试管A中出现白色沉淀，试管B中沉淀消失③特点：盐析不影响蛋白质的结构和生物活性，属于物理变化，是一个可逆过程④应用：分离提纯蛋白质（4）变性①含义：蛋白质在某些条件下聚沉，失去原有的生理活性②条件：加热，紫外线，X射线，强酸，强碱，强氧化剂，重金属盐，甲醛、酒精、苯酚等有机物③特点：不可逆，蛋白质失去原有的生理活性④实质：化学变化（结构、性质改变）（5）显色反应：含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会有白色沉淀产生，加热后沉淀变黄色。（6）灼烧：有烧焦的羽毛味三、酶考点3  核酸一、核酸的组成1．概念：核酸是一种生物大分子，相对分子质量可达上百万。2．分类3．组成（1）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。（2）核酸的水解和生成二、核酸的结构1．DNA的结构2．RNA的结构三、核酸的生物功能1．核酸是生物体遗传信息的载体2．DNA的生物功能（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）基因作用：DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列性状。3．RNA的生物功能：主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。