b.2010.08第一章 关注营养平衡.ppt

化学与生活 选修一 引言 人类的生活 精神生活 物质生活 离不开物质 光学纤维胃镜 现代通信用光缆 先进的材料 用光导纤维做手术 不用开刀 焰火 化学 是主要研究物质的组成 结构 性质和应用的自然科学 改造原有物质和制造新物质也是化学主要研究内容 例如 矿石 各种金属 美国著名科学家波林从遗传来看他不会在长寿者之列 他的父亲34岁就故去了 母亲也才活了45岁 早在1940年 他就被诊断患了一种严重的肾病 这在当时就等于是死刑判决书 波林无论如何也无法接受 此后的12年里 他严格注意饮食 最后终于战胜了病魔 他实际上等于同死神周旋了半个多世纪 于1994年在加利福尼亚自己的农场去世 享年93岁 就是这样的一段史料 是我们看到日常饮食平衡的重要 南京大学郑集教授2010年去世 享年110岁 郑集是我国生物化学和营养学的先导者 衰老生化的主要奠基人 他饮食以三低 低脂肪 低能量 低糖 二足 足够的维生素和膳食纤维 和易消化为原则 他以自己作为实验对象 按照自己的科研设计来进行实验 郑集教授是以一个科学家的态度实施健康养生的科研项目 1 你在餐前是否吃水果 2 你在副食中吃绿叶或十字花科蔬菜 如菠菜 洋白菜 甘蓝 菜花或绿菜花吗 3 在副食中你吃莴苣 西红柿吗 4 你在一天中是否喜欢将新鲜水果 干果和罐装水果作为零食 5 你喜欢吃全麦面包或杂粮吗 6 你喜欢吃黄红色的蔬菜 如胡萝卜或辣椒吗 7 你常吃豆类食物 如大豆 豌豆或扁豆吗 8 你常用洋葱 大蒜或草药来作为调味品并替代一部分食盐吗 测一测你每天的营养够了吗 每题答是2分 否0分 你吃深海中的鱼类 如金枪鱼 三文鱼与沙丁鱼吗 10 你吃柑橘类水果 如柚子 橙子或橘子吗 11 你将瓜子 花生或其他干果作为零食或放在午餐或晚餐中吃吗 12 你吃割去肥肉的红肉或用大豆制品 豆类食物或豌豆作为补充铁的来源吗 13 你吃低脂奶类食品 如低脂酸奶或低脂牛奶吗 14 你在饭馆进餐时 也点蔬菜吗 15 你在烹调时 用葵花子油 橄榄油或豆油替代猪油或牛油吗 16 你饮用水果汁或蔬菜汁吗 分数在0 10分那表明你选择的食物有问题 必须仔细检验膳食 并选择所提问题中分数高的食物来食用 这一措施不必急于求成 要逐渐改变 分数在11 21分那表明你所选择的食物基本是对的 但还可以做得更好 最好你每天都选择或大部分选择吃分数最高类的食物 分数在22 32分那表明你的膳食中的营养素已经相当好了 一般不必再补充维生素或保健食品 希望你能保持下去 1 食物要多样 谷类为主 2 多吃蔬菜 水果和薯类 3 每天吃奶类 豆类或其制品 4 经常吃适量鱼 禽 蛋 瘦肉 少吃肥肉和荤油 5 食量与体力活动要平衡 保持适宜体重 6 吃清淡少盐的膳食 7 如饮酒应限量 8 吃清洁卫生 不变质的食物 对于健康人而言 不挑食 不偏食 做到主食粗细搭配 副食荤素搭配 就是合理营养 平衡饮食 就能促进健康 由于地球上的物质资源分布不均衡和过度开发 还有新物质种类及数量的剧增 当这些超过了自然界的自我调节能力时 便出现众多的环境问题和生活问题 化学和所有其他科学一样是一把双刃剑 化学本身无对错 功过全在人 于人类有利还是有害全在人类自己 化学的存在是对还是错 化学不可怕 观念需更新 我们不能责备那些无生命 无意志的化学物质 也不要抱怨那些发明和制造这些物质的化学家和生产者 我们应当清楚 环境问题的出现和恶化是人类忽视了应当与环境保持和谐关系的结果 而解决这些问题又不能不依靠化学 美国伊格洛克中学的一名学生写了一篇论文 试图向人们说明 我们已经被搞假科学的奇谈怪论者所吓倒 他在论文中呼吁人们签署一项请愿书 要求对一种名为 一氧化二氢 的化学物质进行严格控制 或者完全予以废除 理由还非常充足 因为 1 它有可能引发过多出汗和呕吐 2 它是酸雨的主要成分 3 处在气体状态时 它能引起严重的灼伤 4 发生事故时 吸入也有可能致命 5 它是腐蚀的成因 6 它会使汽车制动装置效率减低 7 在不可救治的癌症病人肿瘤中已经发现该物质 他赢得大奖的论文题目是 我们到底有多蠢 他问过50个人 是否支持禁止使用这种化学物质 43人说支持 6人说尚不能确定 只有1人准确回答出这种化学物质是什么 商家愚弄大众 化学盲 的悲哀 在过去一段较长的时间以来 国内的人们对化学存在着很深的误解 认为化学就是带来环境污染的祸首 甚至歧视化学 厌恶化学 似乎有化学就不会有 绿色 化学 已经被许多人所误解为 污染 同义词 在日常生活中 某些所谓 绿色食品 的广告经常声称 本产品绝不含有任何化学元素 第一章关注营养平衡 糖类 人体所需的六大基本营养物质 油脂 蛋白质 维生素 无机盐 水 第一节生命的基础能源 糖类 糖类 葡萄糖 淀粉 多糖 纤维素 多糖 结构简式 还原性 含醛基 重要供能物质 水解 生理功能 低聚糖 麦芽糖 蔗糖 二聚糖 学与问 如果有人问 今天你吃糖了吗 你将怎么回答 糖类是绿色植物光合作用的产物 是人类和大多数动物最基本 廉价的能量来源 我国居民每天摄取的热能中来自糖类的约占75 糖类大多符合通式 Cn H2O m糖类又称碳水化合物 C6H12O5 鼠李糖 HCHO甲醛 C2H4O2乙酸 请写出下列糖类物质的分子式 葡萄糖 淀粉 蔗糖 纤维素 C6H12O6 C6H10O5 n C12H22O11 C6H10O5 n 一 葡萄糖 1 物理性质 2 葡萄糖的还原性 葡萄糖是一种多羟基醛 分子中含有醛基 能发生银镜反应 也能与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀 醛基的结构简式 CHO 白色晶体 有甜味 能溶于水 分子中含有醛基的物质都有还原性 CH2OH CHOH 4CHO 2Ag NH3 2OH CH2OH CHOH 4COONH4 2Ag H2O 3NH3CH2OH CHOH 4CHO 2Cu OH 2 CH2OH CHOH 4COOH Cu2O 2H2O 3 葡萄糖是人体内最重要的供能物质 糖类 葡萄糖 脂肪 肝糖元 CO2 H2O 能量 15 6kJ g 氧化 合成 转化 合成 肌糖元 储存能量 肝糖元 当血糖 0 1 正常值 肝糖元就会分解为葡萄糖 肌糖元 运动时需供能 肌糖元就会转化为葡萄糖供肌肉运动用 脂肪 也是能量储备的方式 过多食用糖类物质易使人发胖 二 淀粉 1 淀粉的存在 植物的种子和块茎中 谷类含淀粉较多 2 淀粉分子式是 C6H10O5 n 是一种重要的多糖 天然高分子化合物 3 淀粉物理性质 没有甜味的白色粉末 不溶于冷水 4 淀粉在人体内的水解过程 消化过程 C6H10O5 n淀粉 C6H10O5 m糊精 C12H22O11麦芽糖 C6H12O6葡萄糖 淀粉的 糊化 淀粉在热水中会膨胀 有一部分淀粉溶解在水里 另一部分悬浮在水里 形成胶状粉糊 这种现象叫 糊化 是淀粉食物加热烹制过程的基本变化 也就是食物由生变熟的过程 淀粉也可以在酸的催化作用下逐步水解 最终转化为葡萄糖 变蓝 淀粉在没有酸时不发生水解 不变蓝 变蓝 出现银镜 淀粉在酸的催化下发生水解 淀粉在没有酸时不发生水解 淀粉水解最终产物是葡萄糖 科学探究 思考与交流 绿色植物利用太阳能 通过光合作用把二氧化碳和水转化为储存能量的糖类 同时释放出氧气 通过这两个化学反应 从能量变化和物质循环的角度 认识绿色植物积蓄 储存能量的过程 动物体内糖的氧化分解 释放能量 支持生命活动 自然界中简单物质变成复杂物质 再变为简单物质 同时伴随能量的转移 三 纤维素 1 纤维素的存在 绿色植物通过光合作用生成的物质 是构成植物细胞的基础物质 一切植物都含有纤维素 棉花含纤维素高达90 以上 木材中含纤维素为50 左右 2 纤维素的分子式 4 纤维素的水解 在浓硫酸的催化作用下发生 最终产物也是葡萄糖 C6H10O5 n 3 物理性质 白色 没有气味和味道的纤维状结构的物质 天然高分子化合物 是一种多糖 纤维素 纺织业 制造人造纤维 造纸 生理功能 工业用途 牛 羊 马的饲料 刺激肠道蠕动和分泌消化液 棉 麻 木材 稻草 麦秆 鲜草 干草 秸秆 在人体的功能 纤维素的用途 纤维素虽然不能作为人类的营养食物 但其在人体的消化过程中起重要作用 主要是能刺激肠道蠕动和分泌消化液 促进食物的消化和废物的排泄 减少有害物质于肠黏膜的接触时间 有预防便秘 痔疮和直肠癌的作用 还能降低胆固醇 预防和治疗糖尿病等 所以人要注意摄入足够的纤维素来保证身体健康 为什么人不能消化纤维素 食草动物 如牛 羊 马等 主要以纤维素为食物 也能吃淀粉类食物 草和谷物在它们身体里都能水解生成葡萄糖 这是因为他们的消化器官里既有 葡萄糖酶 又有 葡萄糖酶 淀粉是由 葡萄糖组成 只有 葡萄糖酶才能使它水解 纤维素是由 葡萄糖组成的 只有 葡萄糖酶才能使它水解 而人类的消化器官里只有 葡萄糖酶 因此只能消化淀粉不能消化纤维素 我们每天吃的食物中 哪些是含有淀粉的 1 有关糖类物质概念的叙述中 正确的是 A 糖类是具有甜味的物质B 糖类是具有通式的物质C 葡萄糖是一种单糖的主要原因是一种多羟基醛D 淀粉是一种白色粉末 本身没有甜味 D 练习 2 青苹果汁遇碘溶液显蓝色 熟苹果能还原银氨溶液 这说明 A 青苹果中只含淀粉不含糖类 B 熟苹果中只含糖类不含淀粉 C 苹果转熟时淀粉水解为单糖 D 苹果转熟时单糖聚合成淀粉 C 练习 3 鉴别食盐水和蔗糖水的方法有 在两种溶液中分别加入少量稀硫酸 加热 再加入碱中和硫酸 再加入银氨溶液 微热 测量溶液的导电性 将溶液与溴水混合 振荡 用舌头尝味道 其中在实验室进行鉴别的正确方法是A B C D A 练习 第二节重要的体内能源 油脂 油脂 成分 高级脂肪酸甘油脂 油脂在体内的变化和功能 一 油脂的成分 油脂是高级脂肪酸与甘油所生成的酯 又叫甘油三酯 其结构表示如 在油脂中R1 R2 R3可以是饱和烃基 也可以是不饱和烃基 天然油脂大多为混甘油酯 当R1 R2 R3时 即烃基相同 称为单甘油酯 当R1 R2 R3时 即烃基不相同 称为混甘油酯 油脂中高级脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点有重要的影响 当R 是饱和烃基 如硬脂酸 软酯酸 时甘油酯的熔点较高 室温下呈固态 一般是动物油 当R 是不饱和烃基 如油酸 时甘油酯的熔点较低 室温下呈液态 一般是植物油 二 油脂在体内发生了什么变化 脂肪酸在人体内的功能主要有 1 供给人体热量 2 储存 能量 3 作为合成人体所需的物质 如磷脂 固醇等的原料 必需脂肪酸在人体内有多种生理功能 如促进发育 维持健康和参与胆固醇的代谢等 资料卡片哪种脂肪的营养价值高在各种食用油脂中 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 多不饱和脂肪酸的含量是不同的 有些脂肪酸是人体必需的 称为必需脂肪酸 它们是亚油酸 亚麻酸和花生四烯酸 其中亚油酸最重要 有了它人体就能合成另外两种有机酸 缺乏亚油酸 会使人体发育不良 皮肤和肾受损伤 亚油酸在医疗上可用于治疗血脂过高和动脉硬化 亚油酸以甘油酯的形式存在于动植物脂肪中 在植物油中 亚油酸的含量比较高 如花生油中约含26 豆油中约含57 5 动物油中亚油酸的含量较少 如牛油中约含1 8 亚油酸的学名是顺 顺 9 12 十八碳二烯酸 结构式是 CH3 CH2 7CH2 CH2 4COOHC CC CHHHH 脂肪中必需脂肪酸的含量越高 其营养价值越高 一般来说 植物油和海洋鱼类脂肪在必需脂肪酸的含量较高 1 有关油脂的说法错误的是A 油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油脂 属于脂类B 油脂的水解叫皂化反应C 天然油脂大多由混甘油脂分子构成的混合物D 脂肪里的不饱和烃基的相对含量较大 熔点较高 BD 2 油脂水解后的一种共同产物是A 硬脂酸B 甘油C 软脂酸D 油酸 B 3 下列关于油脂的说法正确的是 A 羧酸与醇生成的酯就是油脂B 液态油催化加氢后可以生成固态脂肪C 天然油脂都是单甘油酯D 植物油兼有酯类和烯烃的性质 BD 第三节生命的基础 蛋白质 蛋白质 蛋白质的组成和结构 氨基酸 多肽 蛋白质的性质 盐析 变性 颜色反应 人体必需的氨基酸 一 蛋白质的组成和结构 1 蛋白质的存在和重要性 肌肉 血清 血红蛋白 毛发 指甲 角 蹄 蚕丝 蛋白激素 酶等都是由不同的蛋白质组成的 蛋白质是生命的基础 没有蛋白质就没有生命 一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质有关 P13蛋白质的主要功能和作用 2 蛋白质的组成 蛋白质所含的元素有C H O N及其少量的S 有的还含微量的P Fe Zn Mo等元素 蛋白质是天然有机高分子化合物 3 氨基酸 几种氨基酸 甘氨酸 丙氨酸 谷氨酸 蛋白质的基石 氨基酸分子中的羧基显酸性 可与碱反应 氨基则显碱性可与酸反应 都生成盐 因此氨基酸具有两性 一般氨基酸的通式 4 多肽 氨基酸既能与酸反应 又能与碱反应 氨基酸分子之间也能互相反应 一分子中的氨基与另一分子中的羧基之间消去水分子 经缩合反应而生成的产物叫肽 由两分子氨基酸消去水分子而形成含有一个肽键的化合物是二肽 由多分子氨基酸消去水分子而形成含有多个肽键的化合物是多肽 多肽常呈链状 因此也称肽链 多肽与蛋白质之间没有严格的界限 一般把相对分子质量小于10000的叫多肽 肽键的结构简式 CO NH 蛋白质与氨基酸之间的转化 5 蛋白质的结构 螺旋状 具有三维空间结构 蛋白质分子结构的多样性 决定蛋白质分子具有多种重要功能 研究蛋白质的结构和合成 进一步探索生命现象 这是生命科学研究的重要课题之一 二 蛋白质的性质 2 盐析 官能团 NH2 COOH 两性 1 水解 向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液 NH4 2SO4或Na2SO4等 可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出 蛋白质的盐析是一个可逆过程 因为盐析出来的蛋白质可以重新溶解在水中 而不影响原来蛋白质的性质 采用多次盐析的方法 可以分离和提纯蛋白质 3 变性 蛋白质受热到一定温度就会发生不可逆的凝固 凝固后不能在水中溶解 这种变化叫做变性 在加热 紫外线 X射线 强酸 强碱 铅 铜 汞等重金属的盐类 以及一些有机物 如甲醛 酒精 苯甲酸 苯酚等的作用下 蛋白质也会变性 蛋白质变性后 不仅失去了原有的可溶性 同时也失去了生理活性 所以蛋白质的变性是不可逆的过程 蛋白质变性这一性质在生活中有许多实际的应用 利用高温 紫外线 酒精等进行消毒 灭菌 铅 铜 汞等重金属的盐类能使蛋白质凝结变性 所以能使人中毒 万一不慎误服了重金属离子 可立即喝大量的牛奶 鸡蛋清等来缓解毒性 以减少人体内蛋白质中毒的程度 1 常用福尔马林 35 40 的甲醛溶液 保存标本 2 红药水和碘酒等 3 在医院中 针对不同的污染物采取的消毒方法也不同 如75 的酒精消毒 碘酒消毒 高温蒸煮消毒 紫外线消毒 强氧化剂浸泡消毒等 也可以综合使用 4 波尔多液中含有铜盐 铜盐是一种重金属盐 可使蛋白质发生变性 从而杀死各种病菌 防治病虫害 4 颜色反应 蛋白质遇浓硝酸会显黄色 这就是蛋白质的颜色反应 5 蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味 三 人体必需的氨基酸 蛋白质 氨基酸 蛋白质 食物中的蛋白质 植物性蛋白质 动物性蛋白质 赖氨酸 蛋氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 缬氨酸 苏氨酸 苯丙氨酸 色氨酸 人体必需氨基酸 1 蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下变成氨基酸的反应属于 A 消去反应 B 聚合反应 C 水解反应 D 酯化反应2 天然皮革是 A 纤维素制品 B 酯类制品 C 合成高分子制品 D 变性的蛋白质 CD 3 生命起源的研究是世界性科技领域的一大课题 科学家认为生命起源的第一层次是产生了与硝基化合物可能是同分异构体的物质 这类物质是 A 醇 B 羧酸 C 糖 D 氨基酸4 下列关于蛋白质的叙述中 正确的是 A 蛋白质溶液里加 NH4 2SO4溶液可提纯蛋白质 B 在豆浆中加少量石膏 能使豆浆凝结为豆腐 C 温度越高 酶对某些化学反应的催化效率越高 D 任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都会变为黄色 DAB 5 下列黄色不属于因化学反应而产生的现象的是 A 无色试剂瓶中的浓HNO3呈黄色 B 久置的KI溶液呈黄色 C 鸡蛋白遇浓HNO3呈黄色 D 在普通玻璃导管口点燃纯净H2时火焰呈黄色 D 第四节维生素和微量元素 维生素 维生素在人体中的作用 维生素C 微量元素 微量元素在人体中的作用 碘在人体中的作用及食用加碘盐 铁在人体中的作用及饮食补铁 一 维生素 vitamin 1 维生素的作用 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 维生素在人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 对人体的生长和健康至关重要 2 维生素分类 依据 不同的溶解性 维生素 脂溶性维生素 水溶性维生素 脂溶性维生素难溶于水 易溶于脂肪和有机溶剂 不易排泄 易在体内积存 主要积存在肝脏 水溶性维生素易溶于水 容易被人体吸收 多余的会随尿排出体外 一般不易在体内积存 所以容易缺乏 水溶性维生素包括维生素C和维生素B族 B1 B2 烟酸和烟酰胺 B6 生物素 泛酸 叶酸和B12等 脂溶性维生素包括维生素A D E K等 几百年前 远洋轮船上没有冷藏设备 船员们只能吃面包 饼干 咸肉等食物 长时间吃不上新鲜蔬菜和水果 航行期间船员们经常病倒 症状是脸色暗黑 牙龈渗血 浑身青斑 许多船员甚至因此而病故 探险家哥伦布的船队在航行途中也有船员患上此病 患病的船员留在了途经的一个荒岛上 他们采摘红红绿绿的野果调节口味并以充饥 几日后 奇迹出现了 这些患病的船员不但没有死去 反而恢复了健康 其实船员们患的是坏血病 而野果中就含有能治疗坏血病的抗坏血酸即维生素C 3 维生素C 1 物理性质 维生素C是一种无色晶体 熔点190 192 易溶于水 属于水溶性维生素 2 存在 新鲜水果和绿色蔬菜中 人体不能合成维生素C 必须从食物中获得 3 化学性质 分子式为C6H8O6 结构式如右 A 容易失去电子 较强的还原剂 B 水溶液显酸性 有可口的酸味 在水溶液中或受热时很容易被氧化 在碱溶液中更容易被氧化 根据维生素C的结构 判断它能与哪些物质发生化学反应 A 与氧气发生反应B 与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应C 与溴水发生加成反应D 与金属钠反应E 与酸发生酯化反应F 水解反应 A B C D E F 练习 4 维生素C在人体中的功能 A 参与体内的氧化还原反应 维持细胞间质的正常结构 B 促进伤口愈合 维持牙齿 骨骼 血管和肌肉的组成 C 帮助无机盐和某些氨基酸的吸收 D 增强对传染病的抵抗力 有解毒作用 维生素C又称抗坏血酸 E 有助于防癌 降低胆固醇 防止坏血病等 中学生每天补充60mg 常见食物中维生素C的含量 mg 100g 自我查看了解你缺少哪种维生素 缺维生素A 指甲出现深刻明显的白线 头发枯干 皮肤粗糙 记忆力减退 心情烦躁及失眠 缺维生素B1 对外界刺激比较敏感 小腿有间歇性的酸痛 缺维生素B2 嘴角破裂溃烂 出现各种皮肤性疾病 手脚有灼热感觉 对光有过度敏感的反应 缺维生素B3 舌头红肿 口臭 口腔溃疡 情绪低落 缺维生素B6 舌苔厚重 嘴唇浮肿 头皮特多 口腔黏膜干燥 缺少维生素B12 行动易失平衡 身体时有间歇性不定位置痛楚 手指及脚趾酸痛 缺少维生素C 伤口不易愈合 虚弱 牙齿出血 舌苔厚重 练习 1 新华网浙江频道6月8日电 6月6日 海宁市许村镇一名2岁的小女孩 在无人看管的情况下 过量吞食维生素儿童用胶囊后 出现食欲减退 烦躁或嗜睡 呕吐等现象 且家人灌饮大量水后 小孩症状并未减轻 后来及时送往杭州一家医院紧急治疗 小孩方脱离危险 请你推测 该儿童服食了那一种维生素胶囊呢 A维生素AB维生素BC维生素C2 食鲨鱼肝过量 可导致哪一种维生素中毒 A维生素AB维生素BC维生素C3 大米中含有丰富的维生素B1 B2 应怎样淘米营养素损失少 A用热水烫洗B浸泡后再流水冲洗C用力搓洗D根据米的清洁程度适当清洗 A A D 4 面食中富含维生素B1 B2 而面食常用的加工方法有蒸 煮 炸 烙 烤等 因制作的方法不同营养素的损失程度也不同 请问下