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亞佛加厥-分子說

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高中化學(全)_4-1 生物體分子

醣類

碳、氫和氧組成的化合物，可寫成Cm(H2O)n， 因此把醣類稱為碳水化合物（但碳水化合物並非由碳和水所化合而成。），其組成為含有多羥基(R-OH)的有機物。

一、單醣

最簡單的醣類，常見的單有三種:葡萄糖、果糖和半乳糖， 三者都易溶於水，具有甜味，為同分異構物，化學式皆為C6H12O6。

醣類化學式種類水解產物性質
單醣C6H12O6葡萄糖無法水解1.植物光合作用的產物。
2.人體血液中的葡萄糖稱為血糖。
果糖無法水解存在於蜂蜜和果實中,是甜度最高的天然醣類。
半乳糖無法水解存在於乳製品及甜菜中,是嬰兒腦部發育很重要的營養素。

二、雙醣

由兩個單醣脫去一個水分子縮合形成。較重要的雙醣有蔗糖、乳糖和麥芽糖，三者也為同分異構物，分子式皆為C12H22O11，且都可溶於水。

醣類化學式種類水解產物性質
雙醣C12H22O11蔗糖葡萄糖+果糖製造原料為甜菜和甘蔗。
乳糖葡萄糖+半乳糖哺乳類動物的乳汁中富含乳糖，甜度只有蔗糖的1/5，提供幼小哺乳動物的成長所需。
麥芽糖葡萄糖+葡萄糖麥芽糖是飴糖的主要成分，也是傳統的食品。

三、多醣

重要的多醣常見有澱粉、肝醣和纖維素，三者皆是由葡萄糖脫水後聚合而成，化學式可表示為（C6H10O5）m。

醣類化學式種類水解產物性質
多醣（C6H10O5）m澱粉葡萄糖1、主要存在於稻米、玉米、芋頭等植物中，是人類的重要食物。
2、澱粉水解成糊精水解成麥芽糖水解成葡萄糖。葡萄糖發酵可製成酒精。
3、澱粉的檢驗：澱粉遇到碘液呈深藍色。
纖維素葡萄糖為細胞壁的主要成分。人體無法分解吸收，但可促進腸胃蠕動，也可用來製造紙張和衣料。
肝醣葡萄糖存在於動物的肝臟及肌肉組織中，可迅速水解成葡萄糖供應緊急狀況所需。

蛋白質

　

一、蛋白質的組成

  1. 蛋白質是由胺基酸聚合形成的高分子聚合物,以醯胺键（或稱肽键）結合成蛋白質。
  2. 胺基酸包含了二個重要的官能基:胺基(-NH)和羧基(-COOH)。
  3. R可以是氫、烷基或其他取代基，最簡單的胺基酸為甘胺酸。
  4. 胺基酸脫水後，以醯胺鍵聚合成胜肽。多個胺基酸聚合後，形成有生物功能的大型分子則稱 蛋白質。 胺基酸的組成元素主要為C、H、O、N，少數胺基酸含S。

二、蛋白質的特性與檢驗

  1. 人體內如肌肉、頭髮、指甲、酵素(酶)等，均由蛋白質所構成，因此蛋白質被稱為生命的基石。
  2. 蛋白質不能直接被人體吸收，要先經消化分解成胺基酸，才能被小腸吸收；蛋白質燃燒或腐敗時，會產生臭味。
  3. 蛋白質的結構會因酸、鹼或熱而改變，失去活性與功能，稱之為「變性」。
  4. 檢驗方法：蛋白質與濃硝酸共熱會呈黃色，再加入過量氨水後變成橙色。

油脂

一、油脂

  1. 油脂的構成：油脂可分為植物性油（如花生油）與動物性脂（如豬油）。
    油脂的化學結構由甘油與3個脂肪酸經過脫水酯化反應後形成，稱為三酸甘油酯。
  2. 脂肪酸的種類：自然界的脂肪酸碳數差異大，但碳數16、18和20最常見。
    根據是否含有雙鍵，分為：
    1. 飽和脂肪酸：不含雙鍵。
    2. 不飽和脂肪酸：含有雙鍵。
  3. 三酸甘油酯分類：
    根據總和的飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸比例可分為：
    分類飽和脂肪酸形成的三酸甘油酯不飽和脂肪酸形成的三酸甘油酯
    名稱脂肪多儲存於動物中。油多存於植物中。
    熔點較高較低
    常溫常壓下狀態固態液態
    例子豬油、牛油花生油、芝麻油

二、奶油

  1. 天然奶油：由牛乳中提取的脂肪製成。保存不易，價格較高。
  2. 人造奶油：將廉價的液態不飽和脂肪酸（如花生油、棉子油）經氫化反應生成固態的飽和脂肪酸。
    1. 優點：耐高溫、不易變質。保存期限較長。
    2. 缺點：若未完全氫化，部分脂肪酸結構可能轉變為反式脂肪。食用反式脂肪可能提高罹患心臟病、高血脂、脂肪肝等疾病的風險。