Biological molecules · ⁨Биологические молекулы⁩ — IGCSE Biology · ⁨Биология IGCSE⁩ (0610) Revision Notes · ⁨Конспекты Biological molecules · ⁨Биологические молекулы⁩

4.1

The chemical elements in food · ⁨Химические элементы в пище⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

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)

Русский

Базовый	Дополнительно
1 Перечислите химические элементы, входящие в состав: углеводов, жиров и белков
2 Укажите, что крупные молекулы состоят из более мелких молекул, ограничиваясь следующими примерами: (a) крахмал, гликоген и целлюлоза из глюкозы (b) белки из аминокислот (c) жиры и масла из жирных кислот и глицерина
3 Опишите применение следующих тестов: (a) раствор йода для обнаружения крахмала (b) раствор Бенедикта для обнаружения восстанавливающих сахаров (c) бийуретовый тест для обнаружения белков (d) этаноловый эмульсионный тест для обнаружения жиров и масел (e) тест DCPIP для обнаружения витамина C	4 Опишите структуру молекулы ДНК: (a) две нити скручены вместе, образуя двойную спираль (b) каждая нить содержит вещества, называемые основаниями (c) связи между парами оснований удерживают нити вместе (d) основания всегда образуют пары одинаковым образом: A с T, и C с G (полные названия не требуются)

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Источник: Программа Cambridge International⁩

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.)

Русский

Свежая буханка хлеба — Хлеб богат углеводами, одной из основных групп питательных веществ.

Углеводы и жиры содержат углерод, водород и кислород; белки также содержат азот — Углеводы и жиры содержат C, H и O; белки также содержат азот

Живые организмы состоят из нескольких видов молекул. Наиболее важны углеводы, жиры и белки. Каждая из них состоит из небольшого числа химических элементов.

Углеводы и жиры содержат три элемента: углерод (C), водород (H) и кислород (O).
Белки также содержат углерод, водород и кислород, плюс азот (N). (Некоторые белки также содержат серу, S.)

Explore · ⁨Исследовать⁩

Biological molecules lab · ⁨Лабораторная работа по биологическим молекулам⁩

Classify food molecules by their main job in cells. · ⁨Классифицируйте молекулы пищи по их основной функции в клетках.⁩

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
elements/ˈelɪmənts/	элементы
carbohydrates/ˌkɑːbəʊˈhaɪdreɪts/	углеводы
fats/fæts/	жиры
carbon/ˈkɑːbən/	углерода
hydrogen/ˈhaɪdrədʒn/	водород
proteins/ˈprəʊtiːnz/	белки
nitrogen/ˈnaɪtrədʒn/	азот

4.1

Building large molecules from small ones · ⁨Построение крупных молекул из мелких⁩

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.

Русский

Крупные молекулы образуются путем соединения множества мелких молекул вместе, подобно бусинам на нитке.

Крупная молекула	Состоит из
крахмал, гликоген и целлюлоза	множество глюкозоидных остатков
белки	аминокислоты
жиры и масла	жирные кислоты и глицерин

Крахмал и гликоген являются запасами энергии; целлюлоза образует клеточные стенки растений. Белки состоят примерно из 20 различных видов аминокислот, соединённых в цепь. Одна молекула жира состоит из трёх жирных кислот, присоединённых к одной молекуле глицерина.

Три ряда, показывающих соединение мелких единиц в крупные молекулы: глюкозы в крахмал, аминокислот в белок и глицерина с жирными кислотами в жир — Крупные молекулы образуются путём соединения множества мелких единиц, подобно бусинам на нитке

Микрофотография зерен крахмала картофеля в поляризованном свете: множество яйцевидных зерен с яркими радужными поперечными полосами — Зерна крахмала из картофеля, видимые под микроскопом — каждое зерно построено из множества глюкозных единиц

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
molecule/ˈmɒlɪkjuːl/	молекулы
starch/stɑːtʃ/	крахмал
glycogen/ˈɡlaɪkədʒn/	гликоген
cellulose/ˈseljuːləʊs/	целлюлоза
glucose/ˈɡluːkəʊs/	глюкоза
amino acids/əˈmiːnəʊ ˈæsɪdz/	аминокислоты
fatty acids/ˈfæti ˈæsɪdz/	жирные кислоты
glycerol/ˈɡlɪsərɒl/	глицерин
iodine solution/ˈaɪədiːn səˈluːʃn/	раствор йода
reducing sugars/rɪˈdjuːsɪŋ ˈʃʊɡəz/	восстанавливающие сахара
Benedict's solution/ˈbenɪdɪkts səˈluːʃn/	раствор Бенедикта
biuret/ˈbɪjuːrət/	биурет
ethanol/ˈeθənɒl/	этанол
emulsion/ɪˈmʌlʃn/	эмульсия
vitamin/ˈvɪtəmɪn/	витамин
genetic material/dʒɪˈnetɪk məˈtɪərɪəl/	генетический материал
strands/strændz/	нити / цепи

4.1

Food tests · ⁨Химические тесты на вещества в пище⁩

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.

Русский

Вы можете протестировать кусочек пищи, чтобы определить, какие вещества она содержит. Добавьте реактив и наблюдайте за изменением цвета.

Вещество в пище	Тест	Положительный результат
крахмал	добавьте раствор йода	оранжево-коричневый → сине-чёрный
восстанавливающие сахара (например, глюкоза)	добавьте раствор Бенедикта и нагрейте	синий → кирпично-красный / оранжевый
белок	добавьте биуретовый раствор	синий → фиолетовый
жиры и масла	этаноловый эмульсионный тест	образуется мутный белый слой
витамин C	добавьте к синему DCPIP	синий → бесцветный

Два момента, которые нужно запомнить: только тест Бенедикта требует нагрева; а DCPIP теряет цвет (становится бесцветным), в то время как остальные тесты приобретают новый цвет.

Схема химических тестов на вещества в пище, показывающая исходный цвет, меняющийся на цвет положительного результата для крахмала, восстанавливающего сахара, белка, жира и витамина C — Каждый пищевой тест дает собственное изменение цвета при положительном результате

Пробирка после теста Бенедикта: жидкость стала оранжевой, на дне осадился кирпично-красный осадок — Тест Бенедикта в реальной жизни: синий цвет означает отсутствие восстанавливающего сахара; оранжевый или кирпично-красный осадок свидетельствует о его наличии

Разбор примера. Студент тестирует неизвестную пищу. Раствор йода остаётся оранжево-коричневым. Раствор Бенедикта после нагрева становится кирпично-красным. Биуретовый раствор становится фиолетовым. Что содержит эта пища? Сохранение оранжево-коричневого цвета раствора йода является отрицательным результатом, следовательно, крахмала нет. Кирпично-красный цвет — это положительный результат теста Бенедикта, значит, присутствуют восстанавливающие сахара. Фиолетовый цвет — это положительный биуретовый результат, значит, присутствует белок. Пища содержит восстанавливающие сахара и белок, но не содержит крахмал. "Отсутствие изменения цвета" — это реальный результат, который говорит о том, что вещество отсутствует.

Explore · ⁨Исследовать⁩

Food test lab · ⁨Лабораторная работа по химическим тестам на питательные вещества⁩

Follow how the test result reveals the nutrient in a sample. · ⁨Следите за тем, как результат теста выявляет питательное вещество в образце.⁩

4.1

The structure of DNA (Supplement) · ⁨Структура ДНК (Дополнительно)⁩

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.

Русский

ДНК является генетическим материалом — она несёт инструкции для построения и функционирования организма. Её структура характеризуется четырьмя ключевыми особенностями:

две цепи скручены вместе, образуя двойную спираль (подобно скрученной лестнице).
каждая цепь несёт химические вещества, называемые азотистыми основаниями.
связи между парами оснований удерживают две цепи вместе.
основания всегда связываются одинаковым образом: A с T, и C с G. Аденин с Тимином, и Цитозин с Гуанином.

ДНК, нарисованная в виде скрученной лестницы: две боковые цепи соединены перекладинами пар оснований A–T и C–G — ДНК представляет собой двойную спираль; основания всегда образуют пары A–T и C–G

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
double helix/ˈdʌbl ˈhiːlɪks/	двойную спираль
bases/ˈbeɪsɪz/	основания
bonds/bɒndz/	облигации

4.1

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩

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.

Русский

Углеводы и жиры состоят из C, H и O. Белки также содержат N (азот).
Выучите каждый химический тест и его изменение цвета. Для восстановления сахаров необходимо нагреть раствор Бенедикта.
DCPIP изменяется с синего на бесцветный; остальные четыре теста дают каждый свой новый цвет.
В ДНК основания связываются только как A–T и C–G. Поэтому, зная последовательность оснований на одной цепи, можно восстановить последовательность на другой.