Biological molecules · ⁨생체 분자⁩ — IGCSE Biology · ⁨IGCSE 생물학⁩ (0610) Revision Notes · ⁨Biological molecules · ⁨생체 분자⁩ — IGCSE Biology

4.1

The chemical elements in food · ⁨식품의 화학 원소⁩

Syllabus

English

Core	Supplement
1 List the chemical elements that make up: carbohydrates, fats and proteins
2 State that large molecules are made from smaller molecules, limited to: (a) starch, glycogen and cellulose from glucose (b) proteins from amino acids (c) fats and oils from fatty acids and glycerol
3 Describe the use of: (a) iodine solution test for starch (b) Benedict’s solution test for reducing sugars (c) biuret test for proteins (d) ethanol emulsion test for fats and oils (e) DCPIP test for vitamin C	4 Describe the structure of a DNA molecule: (a) two strands coiled together to form a double helix (b) each strand contains chemicals called bases (c) bonds between pairs of bases hold the strands together (d) the bases always pair up in the same way: A with T, and C with G (full names are not required)

한국어

핵심	보충
1 탄수화물, 지방 및 단백질을 구성하는 화학 원소를 나열
2 큰 분자는 작은 분자들로 이루어짐을 명시 (다음으로 한정): (a) 포도당(glucose)으로부터 starch, 글리코겐(glycogen), 셀룰로오스(cellulose) 생성 (b) 아미노산으로부터 단백질 생성 (c) 지방산과 글리세롤(glycerol)으로부터 지방 및 오일 생성
3 다음 시약 사용법을 서술한다: (a) 전분 검출을 위한 요오드 용액, (b) 환원당 검출을 베네딕트 용액, (c) 단백질 검출을 비루레트 시약, (d) 지방 및 오일 검출을 에탄올 유화 시험, (e) 비타민 C 검출을 DCPIP 시험	4 DNA 분자의 구조를 서술한다: (a) 두 가닥이 결합하여 이중 나선 구조를 형성함, (b) 각 가닥은 염기라고 불리는 화학 물질이 포함되어 있음, (c) 염기 쌍 사이의 결합이 가닥들을 함께 유지함, (d) 염기는 항상 동일한 방식으로 짝을 이룬다: A는 T와, C는 G와 짝을 이룸 (전체 명칭은 불필요함)

Source: Cambridge International syllabus · ⁨출처: Cambridge International syllabus⁩

English

Living things are built from a few kinds of molecule 分子. The most important are carbohydrates, fats and proteins. Each is made from a small number of chemical elements 元素.

Carbohydrates 碳水化合物 and fats 脂肪 contain three elements: carbon 碳 (C), hydrogen 氢 (H) and oxygen (O).
Proteins 蛋白质 contain carbon, hydrogen and oxygen too, plus nitrogen 氮 (N). (Some proteins also contain sulfur, S.)

한국어

신선한 빵 한 줄기 — 빵은 탄수화물이 풍부하며, 이는 주요 식품 그룹 중 하나입니다.

탄수화물과 지방은 탄소, 수소, 산소를 포함하며, 단백질은 질소도 포함함 — 탄수화물과 지방은 C, H, O를 포함하며, 단백질은 질소도 포함합니다

생명은 몇 가지 유형의 분자로 이루어져 있습니다. 가장 중요한 것은 탄수화물, 지방 및 단백질입니다. 각각은 소수의 화학 원소로 만들어집니다.

탄수화물과 지방은 세 가지 원소를 포함합니다: 탄소(C), 수소(H) 및 산소(O).
단백질은 탄소, 수소, 산소뿐만 아니라 질소(N)도 포함합니다. (일부 단백질은 황(S)도 포함할 수 있음.)

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Biological molecules lab · ⁨생체 분자 실험실⁩

Classify food molecules by their main job in cells. · ⁨세포 내 주요 기능에 따라 식품 분자를 분류하십시오.⁩

Vocabulary · ⁨어휘⁩ Train · ⁨연습하기⁩

English	한국어
elements/ˈelɪmənts/	원소
carbohydrates/ˌkɑːbəʊˈhaɪdreɪts/	탄수화물(carbohydrates)
fats/fæts/	지방
carbon/ˈkɑːbən/	탄소
hydrogen/ˈhaɪdrədʒn/	수소
proteins/ˈprəʊtiːnz/	단백질(proteins)
nitrogen/ˈnaɪtrədʒn/	질소

4.1

Building large molecules from small ones · ⁨작은 분자로부터 큰 분자 만들기⁩

English

Large molecules are made by joining many small molecules together, like beads on a string.

Large molecule	Built from
starch 淀粉, glycogen 糖原 and cellulose 纤维素	many glucose 葡萄糖 units
proteins	amino acids 氨基酸
fats and oils	fatty acids 脂肪酸 and glycerol 甘油

Starch and glycogen are energy stores; cellulose makes plant cell walls. Proteins are built from about 20 different kinds of amino acid joined in a chain. One fat molecule is made from three fatty acids joined to one glycerol.

한국어

큰 분자는许多 작은 분자들을 이어 붙여 만드는 것으로, 실에 꿰인 진주처럼 연결됩니다.

거대 분자	구성 단위
전분, 글리코겐 및 셀룰로스	많은 수의 포도당 단위
단백질	아미노산
지방과 기름	지방산 및 글리세롤

전분과 글리코겐은 에너지 저장 물질이며, 셀룰로스는 식물 세포벽을 구성합니다. 단백질은 약 20가지 다른 종류의 아미노산이 사슬 형태로 결합되어 만들어집니다. 하나의 지방 분자는 세 개의 지방산이 하나의 글리세롤에 결합하여 형성됩니다.

작은 단위가 결합하여 거대 분자를 형성하는 모습: 포도당이 전분으로, 아미노산이 단백질로, 글리세롤과 지방산이 지방으로 결합하는 과정 — 거대 분자는 비즈가 줄에 꿰여 있는 것처럼 여러 작은 단위가 결합하여 만들어집니다.

감자 전분 입자의 편광 현미경 사진: 알 모양의 입자가 많으며 밝은 무지개 색의 교차 패턴을 보임 — 현미경으로 본 감자의 전분 입자 — 각 입자는 많은 수의 포도당 단위로 구성되어 있습니다.

Vocabulary · ⁨어휘⁩ Train · ⁨연습하기⁩

English	한국어
molecule/ˈmɒlɪkjuːl/	분자
starch/stɑːtʃ/	전분
glycogen/ˈɡlaɪkədʒn/	글리코겐
cellulose/ˈseljuːləʊs/	셀룰로스
glucose/ˈɡluːkəʊs/	포도당
amino acids/əˈmiːnəʊ ˈæsɪdz/	아미노산
fatty acids/ˈfæti ˈæsɪdz/	지방산
glycerol/ˈɡlɪsərɒl/	글리세롤
iodine solution/ˈaɪədiːn səˈluːʃn/	요오드 용액
reducing sugars/rɪˈdjuːsɪŋ ˈʃʊɡəz/	환원성 당
Benedict's solution/ˈbenɪdɪkts səˈluːʃn/	벤데릭 용액
biuret/ˈbɪjuːrət/	바이우렛
ethanol/ˈeθənɒl/	에탄올
emulsion/ɪˈmʌlʃn/	에멀젼
vitamin/ˈvɪtəmɪn/	비타민
genetic material/dʒɪˈnetɪk məˈtɪərɪəl/	유전 물질
strands/strændz/	나선

4.1

Food tests · ⁨식품 검사⁩

English

You can test a piece of food to find out which substances it contains. Add the test chemical and watch for a colour change.

Food substance	Test	Positive result
starch	add iodine solution 碘液	orange-brown → blue-black
reducing sugars 还原糖 (such as glucose)	add Benedict's solution 本尼迪特试剂 and heat	blue → brick-red / orange
protein	add biuret 双缩脲 solution	blue → purple
fats and oils	ethanol 乙醇 emulsion 乳浊液 test	a cloudy white layer forms
vitamin 维生素 C	add to blue DCPIP	blue → colourless

Two things to remember: only the Benedict's test needs heat; and DCPIP loses its colour (goes colourless), while the other tests gain a new colour.

Worked example. A student tests an unknown food. Iodine solution stays orange-brown. Benedict's solution, after heating, turns brick-red. Biuret solution turns purple. What does the food contain? Iodine staying orange-brown is a negative result, so there is no starch. Brick-red is a positive Benedict's result, so reducing sugar is present. Purple is a positive biuret result, so protein is present. The food contains reducing sugar and protein, but no starch. "No colour change" is a real result - it tells you the substance is absent.

한국어

음식 조각을 통해 어떤 물질이 포함되어 있는지 확인할 수 있습니다. 검사 화학 시약을 넣고 색 변화를 관찰하십시오.

식품 성분	검사 방법	양성 결과
전분	요오드 용액 첨가	주황갈색 → 청흑색
환원 당(포도당 등)	베네딕트 용액 첨가 및 가열	파랑 → 벽돌 붉은색 / 주황색
단백질	바이우레트 용액 첨가	파랑 → 보라색
지방과 기름	에탄올 유화 검사	흐린 흰색 층 형성
비타민 C	푸른 DCPIP에 첨가	파랑 → 무색

두 가지 주의사항: 베네딕트 검사만 가열이 필요하며, DCPIP는 색이 사라져(무색이 되어) 다른 검사는 새로운 색을 얻는다는 점입니다.

음성/양성 반응 색 변화를 보여주는 식품 검사 차트: 전분, 환원당, 단백질, 지방, 비타민 C의 시약 초기 색상에서 양성 결과 색상으로 변하는 과정 — 각 식품 검사는 양극성 결과에 대해 고유한 색상 변화를 나타냅니다

베네딕트 시약 검사 후 관: 액체가 주황색으로 변하고 바닥에 벽돌 붉은 색 침전이 가라앉음 — 실제 베네딕트 검사 결과: 파란색은 환원 당이 없음, 벽돌 붉은색 침전은 존재함을 의미합니다.

해설 예시. 한 학생이 미지의 식품을 검사했습니다. 요오드 용액은 주황갈색을 유지했습니다. 베네딕트 용액을 가열한 후 벽돌 붉은색이 되었습니다. 바이우레트 용액은 보라색이 되었습니다. 이 식품에는 무엇이 포함되어 있습니까? 요오드가 주황갈색을 유지했다는 것은 음성 결과이므로 전분이 없습니다. 벽돌 붉은색은 양성 베네딕트 결과이므로 환원 당이 존재합니다. 보라색은 양성 바이우레트 결과이므로 단백질이 존재합니다. 따라서 이 식품에는 환원 당과 단백질이 있으나 전분은 없습니다. "색상 변화 없음"은 실제 결과이며 이는 해당 물질이 없음을 알려줍니다.

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Food test lab · ⁨식품 테스트 실험실⁩

Follow how the test result reveals the nutrient in a sample. · ⁨테스트 결과가 샘플 내 영양소를 어떻게 나타내는지를 따르십시오.⁩

4.1

The structure of DNA (Supplement) · ⁨DNA 구조 (보충)⁩

English

DNA is the genetic material 遗传物质 — it carries the instructions for building and running an organism. Its structure has four key points:

two strands 链 are coiled together to form a double helix 双螺旋 (like a twisted ladder).
each strand carries chemicals called bases 碱基.
bonds 化学键 between pairs of bases hold the two strands together.
the bases always pair in the same way: A with T, and C with G.

한국어

DNA는 유전 물질로서 생물을 만들고 운영하기 위한 지령을 전달합니다. 그 구조에는 네 가지 핵심 포인트가 있습니다:

두 사슬이 함께 꼬여 이중 나선(double helix) 형태를 형성합니다.(비틀린 계단과 유사함).
각 사슬에는 **염기(base)**라고 불리는 화학 물질을 포함하고 있습니다.
염기 쌍 사이의 결합이 두 사슬을 연결하여 유지합니다.
염기는 항상 동일한 방식으로 짝을 이룹니다: A와 T, 그리고 C와 G.

비틀린 사다리 형태로 그려진 DNA: 두 개의 백본 가닥이 쌍을 이룬 염기(A-T, C-G)로 이어진 계단과 같은 구조를 가짐 — DNA는 이중 나선을 이루며, 염기는 항상 A–T 및 C–G로 짝을 이룹니다.

Vocabulary · ⁨어휘⁩ Train · ⁨연습하기⁩

English	한국어
double helix/ˈdʌbl ˈhiːlɪks/	이중 나사선 구조
bases/ˈbeɪsɪz/	염기
bonds/bɒndz/	채권

4.1

Exam tips · ⁨시험 팁⁩

English

Carbohydrates and fats are made of C, H and O. Proteins also contain N (nitrogen).
Learn each food test and its colour change. For reducing sugars you must heat the Benedict's solution.
DCPIP goes from blue to colourless; the other four tests each give a new colour.
In DNA, the bases pair only A–T and C–G. So if you know the bases on one strand, you can work out the other.

한국어