第十講有機(jī)天然產(chǎn)物高分子化合物

1、20152015年年“揚(yáng)子石化揚(yáng)子石化”杯第杯第2929屆全國(guó)中學(xué)生化學(xué)屆全國(guó)中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽（江蘇賽區(qū)）選拔賽暨夏令營(yíng)競(jìng)賽（江蘇賽區(qū)）選拔賽暨夏令營(yíng) 7.127.127.217.21第一部分第一部分生命的基本物質(zhì)生命的基本物質(zhì) 地球上的生物種類繁多、形態(tài)與結(jié)構(gòu)地球上的生物種類繁多、形態(tài)與結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別，但各種生物的化學(xué)組成基本相千差萬(wàn)別，但各種生物的化學(xué)組成基本相同，代謝過(guò)程相似。生命活動(dòng)有共同的物同，代謝過(guò)程相似。生命活動(dòng)有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)，然而各顯其特點(diǎn)。質(zhì)基礎(chǔ)，然而各顯其特點(diǎn)。生物具有多樣性，但生物體的化學(xué)組成基本相似組成生物體的主要元素包括C、H、O、N、P、S、Ca等，以上7種元素約占生

2、物體的99.35%，其中C、H、O、N 4種元素占96%。表1 人體元素成分常量元素常量元素微量元素微量元素（一）水（一）水水水: 占生物體內(nèi)化合物第一位占生物體內(nèi)化合物第一位 生命來(lái)自于水，水是生物體含量最高的物質(zhì)，生命來(lái)自于水，水是生物體含量最高的物質(zhì)，通常占細(xì)胞總量通常占細(xì)胞總量60%90%。細(xì)胞中的所有反應(yīng)都。細(xì)胞中的所有反應(yīng)都是在水中進(jìn)行的，如果無(wú)水，酶的活動(dòng)便無(wú)法進(jìn)行。是在水中進(jìn)行的，如果無(wú)水，酶的活動(dòng)便無(wú)法進(jìn)行。所以水是生命的活動(dòng)介質(zhì)。所以水是生命的活動(dòng)介質(zhì)。 水在人體結(jié)構(gòu)中的比例水在人體結(jié)構(gòu)中的比例 水約占人體組成的水約占人體組成的70%。男性體內(nèi)含水分。男性體內(nèi)含水分較女性多

3、，年輕的人較年長(zhǎng)者多，新生兒較女性多，年輕的人較年長(zhǎng)者多，新生兒體內(nèi)含水量約為體內(nèi)含水量約為7075%。在人體不同組。在人體不同組織中水分含量不同?？椫兴趾坎煌９趋篮蛙浌枪趋篮蛙浌?0% 脂肪脂肪占脂肪總量的占脂肪總量的2035% 肌肉肌肉占肌肉總量的占肌肉總量的70% 血液血液9192%（二）無(wú)機(jī)鹽（二）無(wú)機(jī)鹽 無(wú)機(jī)鹽約占人體重量的無(wú)機(jī)鹽約占人體重量的5%；構(gòu)成骨骼、牙齒等；構(gòu)成骨骼、牙齒等堅(jiān)硬組織；在肌肉其他軟組織也有許多無(wú)機(jī)鹽與堅(jiān)硬組織；在肌肉其他軟組織也有許多無(wú)機(jī)鹽與有機(jī)物相結(jié)合而存在。此外，作為可溶性鹽存在有機(jī)物相結(jié)合而存在。此外，作為可溶性鹽存在于體液、消化液和血液中。由于新

4、陳代謝作用，于體液、消化液和血液中。由于新陳代謝作用，每天有一定數(shù)量的無(wú)機(jī)鹽從各種途徑排出體外，每天有一定數(shù)量的無(wú)機(jī)鹽從各種途徑排出體外，因此每天必須從食物來(lái)補(bǔ)充。無(wú)機(jī)鹽在食物中分因此每天必須從食物來(lái)補(bǔ)充。無(wú)機(jī)鹽在食物中分布很廣，一般指含量較多的鈣、鈉、鉀、鎂、磷、布很廣，一般指含量較多的鈣、鈉、鉀、鎂、磷、硫和氯等七種元素構(gòu)成的鹽。硫和氯等七種元素構(gòu)成的鹽。無(wú)機(jī)離子的功能有無(wú)機(jī)離子的功能有:體液中的主要無(wú)機(jī)鹽有：體液中的主要無(wú)機(jī)鹽有：Na+、K+ 、Ca2+、Mg2+、Cl- 、HCO3- 、 HPO42-等，它們執(zhí)行非常重要的生理等，它們執(zhí)行非常重要的生理功能。功能。 a.直接參與生物大分

5、子的形成，如PO43- 是合成磷脂、核苷酸所必需的；Fe3+是細(xì)胞色素、血紅蛋白的成分；b.維持細(xì)胞內(nèi)的pH和滲透壓，以保持細(xì)胞的正常生理活動(dòng); c.參與細(xì)胞的生命活動(dòng)；d.作為酶反應(yīng)的輔助因子。（三）有機(jī)大分子（三）有機(jī)大分子 構(gòu)成生物體的分子主要是有機(jī)物，有機(jī)物主要是構(gòu)成生物體的分子主要是有機(jī)物，有機(jī)物主要是碳化合物碳化合物。碳原子可以形成四個(gè)價(jià)鍵，既能與其他。碳原子可以形成四個(gè)價(jià)鍵，既能與其他碳原子共價(jià)連接成為穩(wěn)定的鏈?zhǔn)交颦h(huán)式碳鏈結(jié)構(gòu)，碳原子共價(jià)連接成為穩(wěn)定的鏈?zhǔn)交颦h(huán)式碳鏈結(jié)構(gòu)，稱為稱為碳骨架。碳骨架。也能與氫、氧、氮、硫和磷原子形成也能與氫、氧、氮、硫和磷原子形成共價(jià)鍵。連接在碳鏈上的

6、特定功能團(tuán)更使碳化合物共價(jià)鍵。連接在碳鏈上的特定功能團(tuán)更使碳化合物具有不同的特性。具有不同的特性。 生物多樣性的分子基礎(chǔ)就在于碳原子可以形成眾多生物多樣性的分子基礎(chǔ)就在于碳原子可以形成眾多的形狀與性質(zhì)各異的復(fù)雜的生物大分子。生物大分的形狀與性質(zhì)各異的復(fù)雜的生物大分子。生物大分子主要有子主要有糖類、蛋白質(zhì)、核酸。糖類、蛋白質(zhì)、核酸。1. 高高 分分 子子也叫也叫聚合物聚合物或或大分子大分子，具有，具有高的相對(duì)分子量高的相對(duì)分子量，其結(jié)構(gòu)必，其結(jié)構(gòu)必須是由多個(gè)須是由多個(gè)重復(fù)單元重復(fù)單元所組成，并且這些重復(fù)單元實(shí)際上所組成，并且這些重復(fù)單元實(shí)際上或概念上是由相應(yīng)的小分子衍生而來(lái)?；蚋拍钌鲜怯上鄳?yīng)的小

7、分子衍生而來(lái)。Polymer, Macromolecule根據(jù)根據(jù)IUPAC1996年之建議：年之建議：Excerpt from Pure Appl. Chem. 1996, 68, 2287 - 2311CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClCl一、高一、高 分分 子子 基基 本本 概概 念念CH2CHOH聚氯乙烯聚氯乙烯聚乙烯醇聚乙烯醇H2CCHClCH2CHOH實(shí)際上概念上能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。子。高高 分分 子子小小 分分 子子聚聚 合合 反反 應(yīng)應(yīng)Polymerization單單 體體Mo

8、nomer2. 單體單體3. 聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)：使單體變?yōu)榫酆衔锏姆磻?yīng)。聚合反應(yīng)：使單體變?yōu)榫酆衔锏姆磻?yīng)。按反應(yīng)類型分類：加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)按反應(yīng)類型分類：加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng) 不飽和烯烴類單體經(jīng)加成聚合而形成高分子的反應(yīng)稱為加聚反應(yīng)。不飽和烯烴類單體經(jīng)加成聚合而形成高分子的反應(yīng)稱為加聚反應(yīng)。 CH2 CH CH2 CH nCH2H3CHH2CCH2H3CH2CH聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯聚丙烯腈聚氯乙烯聚乙烯聚丙烯 C CH2 nCOOCH3CH3 CH2 CH2 n C CH2 nCH3 C CH2 nCl C CH2 nCN CH2 CH n全同立構(gòu)全同立構(gòu)（Isotactic）間同

9、立構(gòu)間同立構(gòu)（Syndiotactic）無(wú)規(guī)立構(gòu)無(wú)規(guī)立構(gòu)（Atactic）HHHHRRRRHHHHRRRRRRRRHHHHRHH高分子鏈的立構(gòu)規(guī)整性高分子鏈的立構(gòu)規(guī)整性O(shè) H2 CH2OO HH2CO HH2CO H3+O HH CH OO HCH2O H+O HCH2O H+O HH2CO H+ H2OO HCH2O HOn CCH3CH3CO OOn SiCH3CH3聚碳酸酯 聚二甲基硅氧烷線形高分子線形高分子環(huán)狀高分子環(huán)狀高分子支化高分子支化高分子梳形高分子梳形高分子梯形高分子梯形高分子網(wǎng)狀高分子網(wǎng)狀高分子星形高分子星形高分子體型高分子體型高分子 二、高二、高 分分 子子 的的 鏈鏈 結(jié)

10、結(jié) 構(gòu)構(gòu)線形星形樹枝狀梯形長(zhǎng)支化短支化均聚物交替共聚物無(wú)規(guī)共聚物嵌段共聚物接枝共聚物天天 然然 高高 分分 子子的的 直直 接接 利利 用用天天 然然 高高 分分 子子的的 化化 學(xué)學(xué) 改改 性性天然橡膠的硫化天然橡膠的硫化, , 硝化纖維的合成等硝化纖維的合成等淀粉、蛋白質(zhì)、棉麻絲、竹、木等淀粉、蛋白質(zhì)、棉麻絲、竹、木等縮聚反應(yīng)，自由基、配位、離子聚合等縮聚反應(yīng)，自由基、配位、離子聚合等高高 分分 子子 合合 成成高高 分分 子子 時(shí)時(shí) 代代 高高 分分 子子 科科 學(xué)學(xué) 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 史史硬化橡膠（ 20-30%硫）PVC聚苯乙烯(Polystyrene)尼龍66Teflon制制 約約 因因 素素

11、解解 決決 途途 徑徑（1）延長(zhǎng)使用壽命：減少?gòu)U棄）延長(zhǎng)使用壽命：減少?gòu)U棄（2）回收利用：低性能應(yīng)用；降解）回收利用：低性能應(yīng)用；降解（3）自然降解：自然分解回歸自然）自然降解：自然分解回歸自然（4）生物合成高分子）生物合成高分子：高分子制品廢棄后對(duì)：高分子制品廢棄后對(duì)環(huán)境的污染環(huán)境的污染“在人類歷史上在人類歷史上, ,幾乎沒有什么科學(xué)技術(shù)象高分子科學(xué)這樣對(duì)幾乎沒有什么科學(xué)技術(shù)象高分子科學(xué)這樣對(duì)人類社會(huì)做出如此巨大的貢獻(xiàn)人類社會(huì)做出如此巨大的貢獻(xiàn).”.”糖類是由C、H、O三種元素構(gòu)成，習(xí)慣稱為碳水化合物，是生物的能源物質(zhì)。糖類廣泛分布于動(dòng)、植物體的各種組織細(xì)胞中。葡萄糖血液乳糖乳汁糖元肝臟、骨

12、骼肌果糖新鮮的果實(shí)蔗糖甘蔗、甜菜淀粉種子纖維素植物細(xì)胞壁植物光合作用的產(chǎn)物是葡萄糖根據(jù)糖類水解的情況，可以分為單糖單糖、雙糖雙糖和多糖多糖三大類。其中多糖屬于生物大分子。一、概述l糖類是多羥基醛或多羥基酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱 CHOCHOHCHOHCH2OHCH2OHC=OCHOHCH2OH光合作用：在日光作用下，通過(guò)葉綠素的催化作用，光合作用：在日光作用下，通過(guò)葉綠素的催化作用，將空氣中的二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為碳水化合物。將空氣中的二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為碳水化合物。6 CO2 + H2O C6H12O6 + 6 O26 CO2 + H2O C6H12O6 + 6 O22. 來(lái)源l分布（1）所

13、有生物的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核含有核糖（2）動(dòng)物血液中含有葡萄糖（3）肝臟中含有糖元（4）植物細(xì)胞壁由纖維素所組成（5）糧食中含淀粉（6）甘蔗，甜菜中含大量蔗糖l重要性（1）水+CO2 碳水化合物（2）動(dòng)物直接或間接從植物獲取能量（3）糖類是人類最主要的能量來(lái)源（4）糖類也是結(jié)構(gòu)成分（5）纖維素是植物的結(jié)構(gòu)糖光合作用4. 分類分類二、單糖二、單糖單糖是構(gòu)成多糖的單體，是由C、H、O三種元素所組成的多羥基的酮或醛的衍生物，通常C、H、O三種元素的比例為1：2：1，分子通式為（CH2O）n，其中n3。但符合此通式的并不一定都是糖，如乳酸C3H6O3即是一例；相反也有個(gè)別的糖不符合此通式，如脫氧核糖C5H1

14、0O4，鼠李糖C6H12O5。l根據(jù)羰基結(jié)構(gòu)分類：根據(jù)羰基結(jié)構(gòu)分類：醛糖；酮糖醛糖；酮糖l根據(jù)碳原子數(shù)目及羰根據(jù)碳原子數(shù)目及羰基結(jié)構(gòu)分類：基結(jié)構(gòu)分類： 某醛糖；某酮糖某醛糖；某酮糖（一）單糖定義（一）單糖定義丁醛糖丁醛糖 丁酮糖丁酮糖CHOCHOHCHOHCH2OHCH2OHC=OCHOHCH2OHD-甘油醛甘油醛 （二）單糖結(jié)構(gòu)構(gòu)象（二）單糖結(jié)構(gòu)構(gòu)象OHHCHOCH2OH123CHOOHHHHOOHHOHHCH2OHCHOOHHOOHOHCH2OHCHOCH2OHCORRCOHORRRROHCHOOHHHHOOHHOHHCH2OHCHOOHHHOHOHHOHHHOH2C1515CHOCH2O

15、HOHOHOHHHOCHOOHOHOHOHCH2OHH1515a a-D-葡萄糖葡萄糖b b-D-葡萄糖葡萄糖CHOOHHHHOOHHOHHCH2OH15OOHOHOHCH2OHHOHHHHHOOHOHOHCH2OHHOHHHHHCH2OHCHOHHHOOHHOHHCH2OHHHOHHCH2OHOHOHCH2OHOHHOHHCH2OHOHOHCH2OHOa a-D-果糖果糖b b-D-果糖果糖 D葡萄糖葡萄糖 D葡萄糖葡萄糖OHHOHHOHHOHHOHOHOHOHOOHOHOH(三三) 糖的性質(zhì)糖的性質(zhì)a a-D-葡萄糖溶于水中，其初始比旋光度為葡萄糖溶于水中，其初始比旋光度為+112，經(jīng)放置

16、后，它逐漸轉(zhuǎn)，經(jīng)放置后，它逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)恒定的值變?yōu)橐粋€(gè)恒定的值+52.7。相反，將。相反，將b-b-D-葡萄糖晶體溶于水中，其初始葡萄糖晶體溶于水中，其初始比旋光度為比旋光度為+18.7，經(jīng)放置后，也逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹愣ㄖ担?jīng)放置后，也逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹愣ㄖ?52.7。OHOHOOHOHOHOHOHOOHOHOHCHOOHHHHOOHHOHHCH2OHa a-D-葡萄糖葡萄糖從從98oC的水溶液中析晶制得的水溶液中析晶制得比旋光度為比旋光度為+18.7熔點(diǎn)為熔點(diǎn)為150oC平衡后平衡后a/ba/b-D=36:64COOHOHHHHOOHHOHHCOOHCOOHOHHHHOOHHOHHCH2OHCHOOH

17、HHHOOHHOHHCH2OHBr2H2OHNO3D-葡萄糖二酸葡萄糖二酸D-葡萄糖酸葡萄糖酸 單糖易被堿性弱氧化劑氧化說(shuō)明它們具有還原性，所以把它們叫做還原糖。單糖易被堿性弱氧化劑氧化說(shuō)明它們具有還原性，所以把它們叫做還原糖。 檸檬酸鈉-碳酸鈉溶液和CuSO4溶液 COO-OHHHHOOHHOHHCH2OHCHOOHHHHOOHHOHHCH2OH2Cu2+5OH-2Cu3H2ORHCROOHHCOHORHCHCCHOOH OHRCHORCHOHCOHORCOHO+RHCCCH2OHOH ORCHOHCHOCO2+HIO4HIO4HIO422OCH2OHOHOHOHOHOCH2OHOHOHOH

18、OCH2OHOHOHOHOCH3OCH3CH3OHHCl+COHRORRROHCORRORRHCl+甲基甲基-葡萄糖苷葡萄糖苷單糖環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)中的半縮醛羥基與另一分子醇或羥基作用時(shí)，脫去一單糖環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)中的半縮醛羥基與另一分子醇或羥基作用時(shí)，脫去一分子水而生成縮醛。糖的這種縮醛稱為糖苷。分子水而生成縮醛。糖的這種縮醛稱為糖苷。 苷羥基苷羥基OHHOHHOHHOHHOOHOHOHHOHHOHHOHCHCNOHHOHHOHHOHHOHOOHCHOOHHHHOOHHOHHCH2OHHHOOHHOHHCH2OHCH2OHOHHOOHHOHHCH2OHN-NHC6H5N-NHC6H53C6H5NH

19、-NH23C6H5NH-NH2OC6H5NH-NH2N-NHC6H5HOHC6H5NH-NH2OC6H5NH2NH3-羥基醛或-羥基酮的特有反應(yīng) (苯肼)OCH2OHOHOHOHOCH2OCH3OCH3OCH3OCH3OCH3(CH3)2SO4NaOHOCH3OCH2OCH3OCH3OCH3OCH3OHHCl五乙酸五乙酸D-葡萄糖酯葡萄糖酯五乙?；逡阴；鵇-葡萄糖葡萄糖 6磷酸磷酸D-葡萄糖酯葡萄糖酯 單糖分子中含多個(gè)羥基，這些羥基能與酸作用生成酯。人體內(nèi)的葡萄糖在酶作用下生成葡萄糖磷酸酯，如1-磷酸吡喃葡萄糖和6-磷酸吡喃葡萄糖等。 單糖的磷酸酯在生命過(guò)程中具有重要意義，它們是人體內(nèi)許多代

20、謝的中間產(chǎn)物。 OCHOHHOHOOHOH(CH3CO)2OOCHOCOCH3H3COCOH3COCOOCOCH3OCOCH3OCHOHHOHOOHOPO3H2OCH2OHOHOHOHOCH2CHNHC(CH2)22CH3OCHOHCHCH(CH2)12CH3由兩個(gè)單糖分子通過(guò)羥基由兩個(gè)單糖分子通過(guò)羥基失水縮聚失水縮聚而成而成麥芽糖麥芽糖由兩分子葡萄糖單體脫水縮合形成由兩分子葡萄糖單體脫水縮合形成蔗糖蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖縮合形成由一分子葡萄糖和一分子果糖縮合形成乳糖乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成（1） 來(lái)源：麥芽來(lái)源：麥芽 （2） 結(jié)構(gòu)：

21、結(jié)構(gòu)： 兩分子葡萄糖縮合：失水而成兩分子葡萄糖縮合：失水而成 A（14）糖苷鍵）糖苷鍵 B（16）糖苷鍵）糖苷鍵 （3） 物理性質(zhì)：白色晶體物理性質(zhì)：白色晶體 （4） 化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)： A 有半縮醛有半縮醛OH，故有還原作用，故有還原作用B 與苯肼作用產(chǎn)生糖脎與苯肼作用產(chǎn)生糖脎 有苷羥基（1） 來(lái)源：甘蔗、菠蘿來(lái)源：甘蔗、菠蘿 （2） 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 蔗糖水解葡萄糖蔗糖水解葡萄糖+果糖果糖 （3） 物理性質(zhì)：白色結(jié)晶物理性質(zhì)：白色結(jié)晶 （4） 化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)： (右旋右旋)A、 無(wú)還原作用，不能與苯肼作用產(chǎn)生糖脎無(wú)還原作用，不能與苯肼作用產(chǎn)生糖脎B、 轉(zhuǎn)化作用轉(zhuǎn)化作用 不能成脎，不能變旋

22、，沒有還原性不能成脎，不能變旋，沒有還原性 無(wú)苷羥基無(wú)苷羥基（1） 來(lái)源：乳汁來(lái)源：乳汁 （2） 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：-D-葡萄糖葡萄糖 -D半乳糖半乳糖 以以（14）鍵型縮合）鍵型縮合 （3） 物理性質(zhì)：不甜物理性質(zhì)：不甜 （4） 化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：A、 還原性、成脎還原性、成脎B、 與與HNO3共同煮產(chǎn)生粘酸共同煮產(chǎn)生粘酸 表3-1 三種二糖的比較種種類類存在存在組成組成物理性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)蔗糖甘蔗甜菜一分子葡萄糖和一分子果糖白色結(jié)晶，果甜。易溶于水，有旋光作用，無(wú)變旋作用（無(wú)，型）無(wú)還原性，不能形成糖脎。不被酵母發(fā)酵，水解后形成一分子葡萄糖與一分子果糖。加熱至200以上變成棕黑色焦

23、糖麥芽糖五谷麥芽二分子葡萄糖白色結(jié)晶，甜僅次于蔗糖。有旋光作用，易溶于水，有變旋作用（有，型）有還原性，可形成糖脎，可被酵母發(fā)酵，水解后生成二分子葡萄糖乳糖乳類一分子葡萄糖和一分子半乳糖白色結(jié)晶，微甜，不易溶于水。有旋光作用及變旋作用（有，型）有還原性，可形成糖脎，不被酵母發(fā)酵，水解后產(chǎn)生葡萄糖和半乳糖由多個(gè)單糖分子由多個(gè)單糖分子縮聚縮聚而成而成重要的多糖有淀粉、糖元、纖維素、氨基葡聚糖等性質(zhì)：性質(zhì)：直鏈淀粉直鏈淀粉-在冷水中不溶在冷水中不溶解，略溶于熱水解，略溶于熱水 支鏈淀粉支鏈淀粉-吸收水分，吸吸收水分，吸水后膨脹成糊狀水后膨脹成糊狀 直鏈淀粉：以直鏈淀粉：以（14）糖苷鍵型縮合而成的遇

24、碘糖苷鍵型縮合而成的遇碘紫蘭色紫蘭色 通過(guò)a-1,4-苷鍵連接水解得D-葡萄糖，由a-葡萄糖單元構(gòu)成l除-1,4-糖苷鍵外，還有-1,6-糖苷鍵連接的分支l高度分散性 易溶于水l纖維素是D-葡萄糖以-1,4苷鍵構(gòu)成的多糖，分子不分支；l纖維素分子以氫鍵構(gòu)成平行的微晶體，氫鍵的牢固性雖較弱，但氫鍵較多，故微晶束相當(dāng)牢固；l植物細(xì)胞壁的纖維素在一般加工條件下不會(huì)溶解，無(wú)還原性，人體不能利用纖維素。l靈芝、巴西蘑菇l甲殼素、殼聚糖l肝素l 脂類的組成和功能脂類是脂肪、磷脂、類固醇等類化合物的總稱。脂類分子也含C、H、O 3種元素，但H:O遠(yuǎn)大于2，有些脂含P和N，各種脂類分子的結(jié)構(gòu)可以差異很大。脂類

25、不溶于水，可溶于非極性溶劑。脂類是生物膜的主要成分；脂肪氧化時(shí)產(chǎn)生的能量大約是糖氧化時(shí)的二倍。生物表面的保護(hù)層/保持體溫/生物活性物質(zhì)。l油脂是指豬油、牛油、花生油、豆油、桐油脂是指豬油、牛油、花生油、豆油、桐油等動(dòng)植物油油等動(dòng)植物油l主要成分為三分子高級(jí)脂肪酸與甘油形成主要成分為三分子高級(jí)脂肪酸與甘油形成的酯的酯脂肪脂肪：由甘油醇和脂肪酸結(jié)合成的酯脂肪酸：長(zhǎng)直鏈單羧脂肪酸：長(zhǎng)直鏈單羧酸酸C12C24（偶數(shù)碳原（偶數(shù)碳原子）子）飽和飽和不飽和（一至多個(gè)不飽和（一至多個(gè)雙鍵）雙鍵）1. 脂肪酸俗名俗名系統(tǒng)名系統(tǒng)名結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式熔點(diǎn)熔點(diǎn)月桂酸月桂酸十二酸十二酸CH3(CH2)10COOH44硬脂酸硬

26、脂酸十八酸十八酸CH3(CH2)16COOH71.2油酸油酸9十八碳烯酸十八碳烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH16.3H2CH2COCROCRHCOCROOORCONaOH2CH2COHOHHCOH+3NaOH3加成：加成：油脂中不飽和鍵與鹵素作用，生成鹵代脂肪酸，油脂中不飽和鍵與鹵素作用，生成鹵代脂肪酸，這一作用稱為鹵化作用。這一作用稱為鹵化作用。 氫化：氫化：2. 油脂的反應(yīng)油油水水又稱磷酸甘油脂，與脂肪不同之處在于甘油的一個(gè)羥基不是與脂肪酸結(jié)合成酯，而是與磷酸及其衍生物(如磷酸膽堿)結(jié)合，形成卵磷脂二、磷脂二、磷脂卵磷脂是生物膜脂質(zhì)雙層的主要成分，磷酸膽堿一端為極性的

27、頭，兩個(gè)脂肪酸一端為非極性的尾，其中一個(gè)脂肪酸通常含不飽和雙鍵，因此總有點(diǎn)彎折 固醇類物質(zhì)包括膽固醇、性激素、腎上腺皮質(zhì)激素、維生素D原等。 膽固醇和磷脂一樣，也可以同蛋白質(zhì)結(jié)合成脂蛋白，作為細(xì)胞膜的一部分。維生素D原是形成維生素D的前身物，如皮膚里有一種7-去氫膽固醇，在紫外線照射下可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D。 性激素、腎上腺皮質(zhì)激素在調(diào)節(jié)正常的新陳代謝和生殖上都有重要的功能。 n 類固醇 類固醇如膽固醇等脂類也是細(xì)胞膜的重要成分蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)l 蛋白質(zhì)是人類及所有動(dòng)物賴以生存的營(yíng)養(yǎng)要素。蛋白質(zhì)是生命最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是生命的表現(xiàn)。l 它存在于細(xì)胞、組織和分泌物中，成為液體（血液和奶）、半流動(dòng)體（卵蛋

28、白和肌肉）或各種不同硬度的半硬體（角質(zhì)、指甲和頭發(fā)）。人體內(nèi)除水分外，蛋白質(zhì)約占人體重量的一半。相當(dāng)于占體重的1718%。1.元素組成C H ON S PFeC：50%H：7%O：23%N：16%S：0-3%其他：微量P：牛奶中的酪蛋白含磷Fe:血中的血紅蛋白含鐵。I：甲狀腺中甲狀腺球蛋白含碘。2蛋白質(zhì)的平均含N量16%凱氏定氮的基礎(chǔ)根據(jù)組成分類簡(jiǎn)單蛋白簡(jiǎn)單蛋白：蛋白質(zhì)完全由AA組成。Eg核糖核酸酶、胰島素結(jié)合蛋白：結(jié)合蛋白：除了蛋白質(zhì)部分外，還有非蛋白質(zhì)成分（輔基、配基）eg.血紅蛋白、核蛋白根據(jù)分子的形狀分類球狀蛋白質(zhì)球狀蛋白質(zhì)分子對(duì)稱性佳，外形接近球狀或橢球狀，溶解度較好，能結(jié)晶。Eg.

29、血紅蛋白、血清球蛋白。纖維狀蛋白質(zhì)纖維狀蛋白質(zhì)對(duì)稱性差，分子類似細(xì)棒或纖維可溶性纖維狀蛋白質(zhì)可溶性纖維狀蛋白質(zhì)肌球蛋白。不溶性纖維狀蛋白質(zhì)膠原、彈性蛋白。根據(jù)功能分類 結(jié)構(gòu)蛋白 伸縮蛋白 貯存蛋白 保護(hù)蛋白 運(yùn)輸?shù)鞍?激素蛋白 信號(hào)蛋白 酶和輔酶l蛋白質(zhì)的水解：根據(jù)水解程度完全水解：徹底水解-得到的水解產(chǎn)物是各種AA的混合物。部分水解（不完全水解）-得到的產(chǎn)物是各種大小不等的肽段和AA。l三種水解方法：酸，堿，酶1. 氨基酸的結(jié)構(gòu)氨基酸的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子中含有氨基的羧酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子中含有氨基的羧酸分類：分類：氨基酸，氨基酸，氨基酸等氨基酸等 H3CCH COHONH2H2CH2CCOHON

30、H2l 不同氨基酸其R基各不相同，R基的結(jié)構(gòu)決定了20種氨基酸的特殊性質(zhì)NHl除甘氨酸外的手性氨基酸除甘氨酸外的手性氨基酸l除脯氨酸外，均為除脯氨酸外，均為a a-氨基酸氨基酸 lL-氨基酸氨基酸-氨基酸按基團(tuán)分類：氨基酸按基團(tuán)分類：中性氨基酸中性氨基酸堿性氨基酸堿性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸H2NCH CCH3OHOH2NCH CCH2OHOCH2CH2CH2NH2H2NCH CCH2OHOCH2COHO氨基酸不是以分子形式存在，而是以離子形式存在，這種離子形式稱偶極離子、兩性離子或兼性離子 CH2CNH2OOCH2CNH3OOCH2CNH3OHO+_OH+_H+HOH_氨基酸的離子化狀態(tài)與

31、溶液的pH有關(guān) 在某一在某一pH時(shí)，氨基酸所帶凈電荷為時(shí)，氨基酸所帶凈電荷為0，在電場(chǎng)，在電場(chǎng)中既不向陽(yáng)極移動(dòng)，也不向陰極移動(dòng)，此時(shí)氨基酸中既不向陽(yáng)極移動(dòng)，也不向陰極移動(dòng)，此時(shí)氨基酸所處溶液的所處溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。以值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。以PI表示。表示。此時(shí)正離子和負(fù)離子數(shù)量相等，且濃度都很低，而此時(shí)正離子和負(fù)離子數(shù)量相等，且濃度都很低，而偶極離子濃度最高。（等電點(diǎn)不是中性點(diǎn)）。偶極離子濃度最高。（等電點(diǎn)不是中性點(diǎn)）。在強(qiáng)酸性溶液中主要以正離子存在；在強(qiáng)堿性在強(qiáng)酸性溶液中主要以正離子存在；在強(qiáng)堿性溶液中主要以負(fù)離子存在。氨基酸在等電點(diǎn)時(shí)溶解溶液中主要以負(fù)離子存在。氨基酸在等

32、電點(diǎn)時(shí)溶解度最小度最小 。3. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)弱酸環(huán)境加熱弱酸環(huán)境加熱 檢驗(yàn)檢驗(yàn)氨基氨基OOOHOHOOHOONH2NCH CROHO+RCHO + CO2 + H2O+H2NCHCCH3OHO+HNO2HOCHCCH3OHON2H2O+NH2CHCCH3OHONH2CHCH3COHOCHHNCCHNHCOOH3CCH3+H2O+HSH2CCHCNH2OHOSH2CCHCOOHH2CCHNH2NH2COOHS2-2H2H1、蛋白質(zhì)水解、蛋白質(zhì)水解2、鹵代酸氨解、鹵代酸氨解BrCH CCH3OHO2NH3H2OH2NCH CCH3OHONH4Br室室溫溫3、由丙二酸酯制備N CHCOOC2H5

33、COOC2H5OOC2H5ONaRClH2OCO2NCCOOC2H5COOC2H5OORH2NCCOOHCOOHR_H2N CHCOOHR某氨酰某氨酸某氨酰某氨酸H2NCHCROHOH2NCHCROHO+H2NCHCRNHOCHCROHO肽鍵是氨基酸在蛋白質(zhì)分子中的主要連接方式 丙氨酰甘氨酰絲氨酸丙丙氨酰甘氨酰絲氨酸丙 甘甘 絲絲NCOOHHNCOOHOH2NNHCOOHOHHNCOOHOH2N水解l蛋白質(zhì)是由氨基酸以酰胺蛋白質(zhì)是由氨基酸以酰胺鍵鍵形成的高分形成的高分子化合物。子化合物。l由由C、H、O、N、S等元素組成，有些等元素組成，有些含有含有P、Fe、I。l單純蛋白和結(jié)合蛋白：非蛋白部分叫輔單純蛋白和結(jié)合蛋白：非蛋白部分叫輔基（糖、脂肪、色素等）?；ㄌ恰⒅?、色素等）。l蛋白質(zhì)分子中氨基酸的連結(jié)順序，蛋白質(zhì)分子中氨基酸的連結(jié)順序，叫做一級(jí)結(jié)構(gòu)。叫做一級(jí)結(jié)構(gòu)。l蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)氫蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)氫鍵鍵二級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu) 螺旋螺旋(a) Arg-Val-Glu-Lys-Me