高中生物：食物中的营养素.ppt

课题1 食物中的营养素,学习目标 1.认识食品中对人类健康有重要意义的常见有机物。 2.说明氨基酸、蛋白质的结构和性质特点，能列举人体必需的氨基酸。 3.通过实例了解人体必需维生素的主要来源及摄入途径，了解维生素在人体中的作用。 4.认识微量元素对人体健康的重要作用。,课堂互动讲练,探究整合应用,知能优化训练,课题1 食物中的营养素,课前自主学案,课前自主学案,从食物中摄取、消化、吸收利用养料，以维持生命活动的整个过程称为_。食物中含有的能维持人体正常的生理功能、促进生长发育和健康的物质称为_。 维持人类生命活动的六种营养素是：蛋白质、油脂、糖类、维生素、矿物质、水，近年来，人们也把膳食纤维看做一种营养素。,营养,营养素,一、人为什么要吃粮食 大米、小麦、玉米等粮食的主要成分是_。1淀粉的组成及水解 (1)组成：淀粉的分子式为_，它是由葡萄糖聚合而成的高分子化合物。 (2)淀粉在人体中的变化,淀粉,(C6H10O5)n,糖元,思考感悟 1如何判断淀粉水解程度？ 【提示】 淀粉在酶的作用下能够发生水解最终生成葡萄糖，我们可以用新制Cu(OH)2悬浊液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否水解及水解是否进行完全。实验步骤如下：,实验现象及结论：,二、油脂有什么功能 1油脂的组成和分类 (1)组成 油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，其结构 简式可表示为： (R1、R2、R3代表饱和烃基或不饱和烃基，一般不相同)。,高级脂肪酸,固,液,丙三醇,3油脂的生理功能,4人体必需脂肪酸 (1)亚油酸，其结构简式为： CH3(CH2)3(CH2CH=CH)2(CH2)7COOH。 (2)亚麻酸，其结构简式为： CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH。 (3)花生四烯酸，其结构简式为： CH3(CH2)3(CH2CH=CH)4(CH2)3COOH。,三、人必须吃含蛋白质的食物吗 食物中的蛋白质在体内胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下逐步发生水解，最终生成氨基酸。 1氨基酸的结构特点及化学性质 (1)结构特点 氨基酸是羧酸分子中_被_ _取代的产物，其中氨基连在与羧基相邻的碳原子上的氨基酸称为_，其结构,烃基上的氢原子,氨基酸,简式为 ，最简单的氨基酸为甘氨酸：_。 (2)化学性质 两性 氨基酸含有NH2和COOH两种官能团，前者使氨基酸显_，后者使氨基酸显_，因此其既能和酸反应，又能和碱反应。,H2NCH2COOH,碱性,酸性,多数氨基酸接近中性，但也有呈酸性或碱性的, 如 谷氨酸 呈_, 赖氨酸 呈_。,酸性,碱性,缩合反应 氨基酸分子发生缩合反应可生成二肽、三肽、多肽等，如2分子甘氨酸缩合成二肽的化学方程式为：,(3)八种人体必需氨基酸 缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸。 2蛋白质 (1)结构 所含氨基酸分子多于_个且具有一定结构的多肽。 (2)性质 两性：蛋白质和氨基酸相似，既有_又有_。,50,酸性,碱性,思考感悟 2氨基酸有哪些结构特点？与多肽、蛋白质有何关系？,【提示】 (1)氨基酸的结构特点 分子中必定含有碱性的氨基和酸性的羧基。分子中氨基和羧基的数目可以相同，也可以不同。 分子组成相同的氨基酸，由于氨基所连碳原子的位置不同，可能形成多个同分异构体。 (2)与多肽、蛋白质的相互关系,四、缺乏维生素对身体有什么影响 1维生素的分类 按维生素的溶解性可分为_和_两大类。 2维生素的主要来源及摄入途径 (1)维生素D在太阳光照射下能在人体中合成。 (2)维生素A能由摄入的胡萝卜素转化而来。 (3)其他维生素必须从食物中摄取，如维生素C可从新鲜蔬菜及水果中摄取。,脂溶性,水溶性,3维生素C (1)分子结构简式： 。 (2)主要性质 易溶于_。 具有较强的_，易被_，如能将I2还原为I，将Fe3还原为Fe2。,水,还原性,氧化,碱性环境，易氧化分解。 加热易分解。 (3)生理作用 防治坏血病；促进外伤愈合；改善铁和钙的吸收利用；降低血液中胆固醇的含量；增加免疫力和抗癌能力。 五、矿物质有什么作用 1矿物质,人体内所需要的元素中，除碳、氢、氧、氮以外的其他元素统称为矿物质或矿物元素，也称为无机盐。 2矿物元素的分类 (1)常量元素:人体内含量超过人体总重量0.01%的矿物元素，如钠、钾、钙、镁、磷等。 (2)微量元素：人体内含量在人体总重量0.01%以下的矿物元素，如铁、锌、氟、硒、碘等。,3微量元素的作用 (1)_元素参与甲状腺素的合成，缺乏碘元素易患甲状腺肿疾病。 (2)_和_是构成骨骼的主要元素。 (3)_是构成人体血红蛋白的重要元素。,碘,钙,磷,铁,思考感悟 3碘、铁元素缺乏的危害和防治办法有哪些? 【提示】 (1)孕妇缺碘会引起流产、早产、新生儿先天畸形等；胎儿期和婴幼儿期缺碘可造成克汀病，患者成为矮、呆、聋、哑、瘫的病人；青少年及成人缺碘可引起甲状腺肿大。多食用含碘丰富的食物及碘盐可预防碘缺乏症。,(2)体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降，还会发生贫血。我国已经实施在酱油中加入铁强化剂的措施，以解决广泛存在的缺铁性贫血问题。,六、为什么水是生命之源 1水的生理功能 (1)良好的溶剂； (2)作为反应物参加体内的化学反应。 2科学饮水 每人每天应多次饮水，饮水总量在1500 mL左右为宜。,1下列广告用语中，在科学性上没有错误的是( ) A这种饮料不含任何化学物质 B这种蒸馏水很纯净，不含任何离子 C这种口服液含丰富的氮、磷、锌等微量元素 D没有水就没有生命,解析：选D。A项中，饮料中无论含有什么，从化学的角度看，都属于化学物质；B中，H2O本身就是种极弱电解质，微弱地电离出H与OH，H2OHOH；C中氮、磷不属于微量元素。故A、B、C均错，只D对。,2对人体中所需元素，下列四位同学的归纳整理完全正确的一组是( ) A小芳认为，人体缺乏某些元素会得不同疾病 B小宝收集资料后发现，生活中人们常通过下列途径来补充人体必需的营养元素，如：,C小蓉为某些元素设计了一句广告词来反映其对人体的重要作用 碘抗癌之星 硒智力之星 氟龋齿克星 D小红搜集资料后发现，长期或大量摄入铝元素对人体的大脑和神经系统将造成损害，为此她提出下列建议：,解析：选B。A应为：缺铁引起贫血；缺钙引起佝偻病；缺碘引起甲状腺肿大。C应为：碘智力之星；硒抗癌之星；氟龋齿克星。D应为：少吃油条油条中含有明矾；治疗胃酸过多尽量不服用含Al(OH)3的胃舒平；使用铝锅加醋后不能长时间炖煮。,解析：选D。油脂是高级脂肪酸的甘油酯，水解产物必有丙三醇，A正确。碘遇淀粉变蓝，若淀粉完全水解，则在溶液中不存在淀粉，无蓝色出现，B正确。蛋白质是由氨基酸缩合而成，其水解的最终产物都是氨基酸，C正确。纤维素和淀粉水解的最终产物相同，均是葡萄糖，D错。,课堂互动讲练,1淀粉的组成与结构 淀粉是一种重要的多糖，其分子式为(C6H10O5)n。分子内由几百到几千个葡萄糖单元构成，淀粉是相对分子质量很大的天然高分子化合物。,2物理性质 淀粉是白色、无气味、无味道的粉末状物质。淀粉不溶于冷水，在热水里淀粉颗粒会膨胀破裂，一部分溶解在水里，另一部分悬浮在水里，形成胶状物。 3化学性质 (1)与碘(I2)反应：淀粉遇碘水变蓝是检验二者的好方法，是特性反应。不论是淀粉溶液还是固态物质(如馒头、苹果)，滴加碘水后，都出现蓝色。,(2)水解反应：淀粉属于多糖，可水解成低聚糖和单糖，最终水解产物为葡萄糖。但它本身没有还原性，不能发生银镜反应。 4淀粉在人体内的作用 淀粉是人类生活中的重要营养物质。 食物进入口腔以后，发生的化学变化可以表示为：,特别提醒：淀粉溶液中滴加KI溶液，没有蓝色出现。但再加入氯水，就能变蓝色。这是因为发生了反应2KICl2=2KClI2。根据这个道理，人们制成了KI淀粉试纸，用于检验I2和氧化剂Cl2、Br2、NO2、O3等物质。,步骤a的操作是_。 A蒸发 B萃取 C蒸馏 D分液 以玉米等淀粉原料生产乙醇的化学反应可用下式表示： (C6H10O5)nnH2OnC6H12O6 C6H12O62C2H5OH2CO2 根据上述反应式，可以算出100 kg淀粉理论上可生产无水乙醇_ kg。 (相对原子质量：C12 H1 O16),【解析】 (1)人在长期饥饿的情况下，会出现头晕、心慌等症状，说明机体缺乏能量，因而可推知葡萄糖可以氧化分解，放出能量；人在肝功能减退的情况下，也会出现上述症状，可推知葡萄糖可以合成肝糖元。而人在多食少动的情况下会发胖，说明葡萄糖也可以转变成脂肪。(2)固体物质粉碎成粉末状其表面积大大增加，其参加反应的速率会加快。解答本题应注意两点，一是银镜反应的条件；二是结论中水解程度的有关说,法。方案甲，溶液变蓝色，说明其中含有淀粉，但不能说明淀粉完全没有水解。方案乙，无银镜生成，原因是操作错误，淀粉在酸性条件下水解，但银镜反应需在碱性条件下进行，故虽然该方案不会发生银镜反应，但不能说明淀粉完全没有水解。方案丙，有银镜生成，说明溶液中有葡萄糖，说明淀粉已经水解。互溶而沸点不同的液体的分离用蒸馏的方法。由两个反应方程式可知：,(2)增大反应表面积，加快反应速率 方案甲：不正确。因为最终溶液变蓝色，只能说明溶液中含有淀粉，但不能说淀粉完全没有水解 方案乙：不正确。淀粉水解液呈酸性，不能发生银镜反应，因此不能推断淀粉完全没有水解 方案丙：正确。有银镜现象，因此可以推断淀粉已水解 C 56.8,解析：选D。淀粉水解成麦芽糖，麦芽糖水解成葡萄糖，葡萄糖在人体内发生氧化反应提供热能，故A、B、C三项正确；葡萄糖在催化剂的作用下发酵生成酒精，不属于人体内变化，所以D项错误。,1蛋白质 (1)蛋白质的组成 蛋白质是一类非常复杂的化合物，由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。有的还含微量磷、铁、锌、铜等元素。蛋白质的相对分子质量很大，从几万到几千万。属于天然有机高分子化合物。,(2)蛋白质与氨基酸 蛋白质的结构非常复杂，它在酶或酸、碱的作用下能发生水解，最终生成氨基酸，所以说氨基酸是蛋白质的基石。 2氨基酸 (1)定义：氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基所取代的产物。天然蛋白质水解的氨基酸都是氨基连接在与COOH相邻的碳原子上,称为氨基酸。 结构简式为： 。,(2)常见的氨基酸 甘氨酸 谷氨酸 丙氨酸,(3)氨基酸的化学性质 氨基酸分子里含有氨基和羧基，它们既表现酸性，又表现碱性。因此，氨基酸与酸或碱都能反应生成盐，它们具有两性。 与碱反应,与酸反应 发生缩合反应,3.氨基酸分子间发生缩合反应生成肽和水。此反应原理与醇和羧酸反应生成酯类似。一个氨基酸分子中的羧基与另一个氨基酸分子中的氨基脱去一分子水形成的键叫肽键。两个氨基酸分子在一定条件下缩合的产物叫二肽。由多个氨基酸分子脱水形成的肽叫多肽。,(1)多肽常呈链状，因此称为肽链。 (2)多肽链相互结合形成结构复杂的蛋白质，由氨基酸缩合成蛋白质，其程序如下：氨基酸二肽多肽蛋白质。,某小孩偏食，喜欢吃一些豆类作物制成的食品，不喜欢吃动物性食品。该豆类作物中含有的天然蛋白质在酶的作用下水解生成A、B两种有机化合物。其中A的化学式是C4H7O4N，分子碳链两端皆为羧基，属氨基酸；B的化学式是C6H14O2N2，分子碳链一端为羧基，一端连有氨基，属氨基酸。已知A、B的分子结构中均不含甲基。,(1)写出A、B的结构简式。 A_，B _。 (2)该小孩长期偏食，如不加以纠正，将出现的后果是_。 (3)题中酶的作用是_，对其作用的影响因素是_。,【解析】 该题联系生活，立意明确，综合了化学与生物学科的相关知识。天然蛋白质的水解产物都是氨基酸，故A、B的分子结构中均有结构 。除此结构之外，A 分子中剩下C2H3O2。根据已知条件“不含甲基，链端为羧基”可推知，C2H3O2只能为CH2COOH，则A的结构简式为： ， B分子中剩下,部分为C4H10N，链端连有NH2且链上无甲基，即为：H2NCH2CH2CH2CH2，则B的结构简式为： 。,【答案】 (1)A的结构简式为： B的结构简式为： (2)体内形成的氨基酸种类少，导致蛋白质合成受阻，造成营养不良 (3)做催化剂 温度和酸碱性,变式训练2 关于生物体内氨基酸的叙述错误的是( ) A构成天然蛋白质的氨基酸分子的结构通 式是 B人体内氨基酸具有两性 C人体内所有的氨基酸均可以互相转化 D两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽,解析：选C。生物体内蛋白质的基本组成单位是氨基酸，构成天然蛋白质的氨基酸的结构特点是有一个氨基和一个羧基同时连在同一个碳原子上，选项A中氨基酸的结构通式正确。人体内氨基酸具有NH2、COOH，故有酸性和碱性；两个氨基酸通过脱水缩合以后形成的化合物叫做二肽。有8种氨基酸不能在人体内合成，必须从食物中获得，故称之为必需氨基酸。所以“人体内所有氨基酸均可以互相转化”这一说法是错误的。,1维生素的生理功能 (1)维生素是参与生物生长发育和新陈代谢所必需的一类小分子有机化合物。维生素在体内有特殊的生理功能或作为辅酶催化某些特殊的化学反应。维生素能调节各种器官的机能并维持各种细胞的特性。 (2)各种维生素的分子结构和化学性质都不相同,根据溶解性的不同，可将维生素分为水溶性维生素和脂溶性维生素。,2维生素C (1)结构 分子式：C6H8O6，结构简式：,(2)存在 维生素C广泛存在于新鲜水果和蔬菜中，如山楂、鲜枣、橘子、柠檬、辣椒、西红柿、豆角、白菜等。人体不能合成维生素C，必须从食物中获得。 (3)化学性质 维生素C易溶于水，有较强的还原性，在碱性环境中易氧化分解，受热易分解。,维生素C又名抗坏血酸，易溶于水，易被氧化，能与碘反应。人体缺乏维生素C可能引发多种疾病。某研究性学习小组对它研究如下： (1)猜想：维生素C可能具有酸性 (2)实验方案： 提供试剂：维生素C片、蒸馏水、紫色石蕊试液、无色酚酞试液、稀盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、pH试纸。,根据以上试剂，请你帮助他们设计出实验方案，并写出实验现象：,(3)结论：维生素C具有酸性。根据维生素C的性质，判断下列物质中能与维生素C反应的是_。 A金属镁 B食盐 C氢氧化钠 D硫酸铜,(4)某同学联想到西红柿等蔬菜、水果中含有丰富的维生素C，放置时间长短是否对维生素C的含量产生影响。他设计了如下实验方案： .把新鲜西红柿和放置一周的西红柿分别捣碎，用纱布将汁液挤入两个烧杯中； .取两支盛有2 mL 蓝色碘的淀粉溶液的试管，分别往其中滴加上述两种汁液，边加边振荡，直到蓝色刚好消失，记录滴数如下：,你认为西红柿中维生素C含量高的是_。 你从中得到的启示是_。 西红柿在食用时一般采取生吃或加食醋凉拌，不宜采用高温煎炒。据此请你推测维生素C除了具有还原性外可能还具有的性质是_和_。,【解析】 (2)将维生素C片溶于蒸馏水配成溶液，向其中滴加石蕊试液，若石蕊试液由紫色变红色，则证明维生素C具有酸性；若石蕊试液不变色，则证明维生素C无酸性。 (3)由于维生素C具有酸性，维生素C溶液中的H可以被金属镁置换出来生成H2，也可以与NaOH发生中和反应。,(4)由题意知，由于维生素C具有强还原性，能将I2还原为I，当还原等量的I2时，需要的新鲜西红柿的汁液少，说明维生素C的含量高。由题意知，西红柿食用时一般采用生吃或加食醋凉拌，说明维生素C在低温和酸性条件下较稳定,高温时维生素C易分解。 【答案】 (2)石蕊试液由紫色变为红色 (3)AC (4)新鲜西红柿 要吃新鲜蔬菜和水果 在温度低和酸性条件下稳定 在高温条件下易分解,变式训练3 下列关于维生素C的说法错误的是( ) A维生素C是水溶性的，在洗菜时容易损失 B维生素C怕高温，加热时间过长会被破坏 C维生素C具有还原性，含维生素C的蔬菜存放时间越长，维生素C损失越多 D对于坏血病患者每天通过蔬菜等食物获得的维生素C就能满足人体的需要,解析：选D。由于VC溶于水，洗菜时易使VC流失，故A项正确；由于VC高温易分解，长时间加热会破坏VC，故B项正确；