化学のみ：天然高分子とその単量体を対応させよ
導入済み| English | 意味 |
|---|---|
| glucose/ˈɡluːkəʊs/ | ブドウ糖 |
| natural polymer/ˈnætʃərəl ˈpɒlɪmə/ | 天然高分子 |
この観察を説明する要因は何か？
- ストarchとセルロースはどちらもグルコースを構成単位としていますが、一方は炭水化物を蓄積し、もう一方は植物細胞壁を支持します。単量体の同一性だけでは、完全なポリマー構造を決定することはできません。
- まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。
モデルを構築する
- 天然ポリマーには、タンパク質、デンプン、セルロース、DNAが含まれます。タンパク質はアミノ酸から作られ、デンプンとセルロースはグルコース単量体から作られ、DNA鎖はヌクレオチドから作られます。「天然」であることは生物系内で産生されていることを意味するだけで、物質が安全で食用であり、かつ急速に生分解されるという保証ではありません。各ファミリーには、多数の小さな構成単位から組み立てられた非常に大きな分子が含まれることがあります。
- 天然ポリマー：生物系内で生成されるポリマー；グルコース：本コースにおいて、デンプンおよびセルロースの単量体タイプとして特定された単純糖。
これらの天然ポリマーと単量体の正しい対応を表す文はどれか？
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デンプンとセルロースはどちらもグルコース単量体から作られていますが、異なる結合により異なる性質を示します。DNAはヌクレオチドを使用し、タンパク質はアミノ酸を使用します。グルコースからタンパク質は作られません。
各専門用語を正確な意味と対応させよ。
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関連する物理量やプロセスを区別するために定義を使用せよ。
これを検証できる証拠を選ぶ
- タンパク質は同じ鎖内で異なるアミノ酸を使用でき、配列や折りたたみが機能に関与します。デンプンとセルロースはグルコースを使用しますが、構成単位の結合方法や配置が異なり、異なる性質を生じます。デンプンは植物に炭水化物を蓄積させ、セルロースは植物細胞壁に強さを与えます。必要な化学の比較は、単量体の同一性とポリマーの認識であり、高度なアルファ/ベタ結合の名前や炭水化物の完全な構造式を暗記することではありません。
- ラベル付きの構造または同一性カードを単量体/ポリマーのペアに並べ替え、次に構成単位の証拠を用いて各一致を口頭で説明してください。グルコースカードが一致しても、デンプンとセルロースを別々のポリマーグループに配置してください。教員承認のヨウ素によるデンプンの観察を使用する場合、実際のサンプルと観察された色を記録してください。デンプンに対する結果は、すべてのグルコースを含むポリマーを同定するものではありません。実習での観察、構造的推論、および生物学的用途に関する記述を別々の列に保持してください。
この場合、調査やモデルをより妥当にする2つの習慣は何か。
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条件や仮定を明記することで他者が正確に再現でき、根拠となる証拠を記録することで結論を検証できます。相反する結果を隠すと、誤った結論を疑う証拠を失いますし、単一の測定でより広い主張を成立させることはできません。
既知の量から始める
- 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
- 既知：簡略化された鎖の図では、セルロースセグメントに 15 のグルコース由来単位がラベル付けされており、デンプンセグメントに 12 がラベル付けされています。合計は 15+12=27 のグルコース由来単位です。これは、いずれかのサンプルに溶解している遊離グルコースではなく、提供されたモデル単位を数えたものです。隣にあるタンパク質モデルに 20 のアミノ酸残基がある場合、これら3つの図がすべてポリマーを表しているからといって、その残基をグルコース単位数に加えてはなりません。
提供された2つの糖鎖モデルには、それぞれ 18 および 14 個のグルコース由来単位が含まれている。それらの総単位数を数えよ。同じ手順を用いる：既知の数値 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。
2つの供給された炭水化物鎖モデルには、それぞれ18 と14 のグルコース由来単位が含まれている。それらの合計単位数を求めよ。
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結果は32単位です。既知：18および14のグルコース由来単位数の鎖があります。合計 = 18 + 14 = 32 単位。ここではグルコース由来の単位数のみが対象であり、タンパク質モデルからのアミノ酸残基は加算してはいけません。
結論とその限界を確認する
- デンプンとは異なる性質を持つため、セルロースが異なる単量体を持つと述べたり、すべてのタンパク質がグリシンのみを含んでいると述べたりしてはいけません。ポリマーの単量体タイプと配置は独立した証拠です。共通レベルでのアミノ酸タンパク質単量体の認識には、HT（Higher Tier）の縮合反応機構は必要なく、共通レベルでのDNAの認識には、架空の筆記実習試験も必要ありません。
- 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。
デンプンとセルロースは、どちらもグルコースモノマーを使用するため、同一の性質を持つ必要があります。この主張は誤りです：同じモノマーでも、結合様式が異なります。デンプンとセルロースではグルコース単位の結合方法が異なり、一方は消化可能な食品であり、もう一方は構造的繊維です。モノマーだけではポリマーの性質を決定できません。
化学のみ：天然ポリマーとそれらの単量体を一致させる：タンパク質は同じ鎖内で異なるアミノ酸を使用でき、配列や折りたたみが機能に関与します。デンプンとセルロースはグルコースを使用しますが、構成単位の結合方法や配置が異なり、異なる性質を生じます。デンプンは植物に炭水化物を蓄積させ、セルロースは植物細胞壁に強さを与えます。必要な化学の比較は、単量体の同一性とポリマーの認識であり、高度なアルファ/ベタ結合の名前や炭水化物の完全な構造式を暗記することではありません。
デンプンとセルロースは、どちらもグルコース単量体を使用するため、同じ性質を持つべきである。
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同じ単量体でも異なる結合：グルコース単量体の結合様式がデンプンとセルロースで異なるため、一方は消化可能な食物となり、もう一方は構造繊維となります。単量体だけでは高分子の性質は決まりません。
生物学的系で生成されるポリマーの技術用語を答えよ。
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天然ポリマーとは、生物学的系で生成されるポリマーのことである。