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生物分子

IGCSE 生物 · 第 4 主题

训练
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5:26

Biological Molecules

Bread, meat, oil, your own muscles — all of them are built from just a handful of chemical elements. And the large molecules in your food are not really large…

英文讲解 · 内嵌中英文字幕

4.1

生物分子

大纲
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)

来源:剑桥国际大纲

一条新鲜的面包
面包富含碳水化合物,主要食物组之一。
碳水化合物和脂肪含有碳、氢和氧;蛋白质也含有氮
碳水化合物和脂肪含有 C、H 和 O;蛋白质也含有氮

生物由几种分子(molecule)构成。最重要的是碳水化合物、脂肪和蛋白质。每个由少数几种化学元素(elements)构成。

  • 碳水化合物(Carbohydrates)和脂肪(fats)含有三种元素:(carbon,C)、(hydrogen,H)和氧(O)。
  • 蛋白质(Proteins)也含有碳、氢和氧,加上(nitrogen,N)。(一些蛋白质也含有硫,S。)
探索

Biological molecules lab

Classify food molecules by their main job in cells.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
molecule/ˈmɒlɪkjuːl/ 分子 fèn zǐ
elements/ˈelɪmənts/ 元素 yuán sù
carbohydrates/ˌkɑːbəʊˈhaɪdreɪts/ 碳水化合物 tàn shuǐ huà hé wù
fats/fæts/ 脂肪 zhī fáng
carbon/ˈkɑːbən/ tàn
hydrogen/ˈhaɪdrədʒn/ qīng
proteins/ˈprəʊtiːnz/ 蛋白质 dàn bái zhì
nitrogen/ˈnaɪtrədʒn/ dàn
练习卷 双页
4.1

由小分子构建大分子

大分子通过把许多小分子连接在一起制造,像一根线上的珠子。

大分子 从……构建
淀粉(starch)、糖原(glycogen)和纤维素(cellulose) 许多葡萄糖(glucose)单元
蛋白质 氨基酸(amino acids)
脂肪和油 脂肪酸(fatty acids)和甘油(glycerol)

淀粉和糖原是能量储存;纤维素构成植物细胞壁。蛋白质由约 20 种连接成一条链的不同氨基酸构建。一个脂肪分子由三个连接到一个甘油的脂肪酸构成。

三行显示小单元连接成大分子:葡萄糖成淀粉、氨基酸成蛋白质,以及甘油加脂肪酸成一个脂肪
大分子通过连接许多小单元构建,像一根线上的珠子
土豆淀粉粒的一张偏振光显微照片:许多蛋形的粒显示明亮的彩虹十字图案
来自一个土豆的淀粉粒,在显微镜下看到——每个粒由许多葡萄糖单元构建
词汇表 训练
英文 中文 拼音
starch/stɑːtʃ/ 淀粉 diàn fěn
glycogen/ˈɡlaɪkədʒn/ 糖原 táng yuán
cellulose/ˈseljuːləʊs/ 纤维素 xiān wéi sù
glucose/ˈɡluːkəʊs/ 葡萄糖 pú táo táng
amino acids/əˈmiːnəʊ ˈæsɪdz/ 氨基酸 ān jī suān
fatty acids/ˈfæti ˈæsɪdz/ 脂肪酸 zhī fáng suān
glycerol/ˈɡlɪsərɒl/ 甘油 gān yóu
4.1

食物检验

你可以测试一块食物以查出它含有哪些物质。加上测试化学物并观察一个颜色变化。

食物物质 测试 阳性结果
淀粉 碘液(iodine solution) 橙棕色 → 蓝黑色
还原糖(reducing sugars,如葡萄糖) 本尼迪特试剂(Benedict's solution)并加热 蓝 → 砖红 / 橙
蛋白质 双缩脲(biuret)溶液 蓝 → 紫
脂肪和油 乙醇(ethanol)乳浊液(emulsion)测试 一个浑浊的白层形成
维生素(vitamin)C 加到蓝色 DCPIP 蓝 → 无色

要记住两件事:只有本尼迪特测试需要;而 DCPIP 失去它的颜色(变无色),而其他测试获得一个新颜色。

一张食物测试的图表,显示从起始颜色变到淀粉、还原糖、蛋白质、脂肪和维生素 C 的阳性结果颜色
每个食物测试为一个阳性结果给出它自己的颜色变化
做完本尼迪特测试的一支试管:液体变成橙色,底部沉着砖红色的沉淀
真实的本尼迪特测试:蓝色表示没有还原糖;橙色到砖红色的沉淀表示有

例题。 一名学生检验一种未知食物。碘液保持橙棕色。本尼迪特试剂加热后变成砖红色。双缩脲溶液变成紫色。这种食物含有什么?碘液保持橙棕色是阴性结果,所以没有淀粉。砖红色是阳性的本尼迪特结果,所以含有还原糖。紫色是阳性的双缩脲结果,所以含有蛋白质。这种食物含还原糖和蛋白质,但不含淀粉。"没有颜色变化"也是一个真实的结果 - 它告诉你该物质不存在

探索

Food test lab

Follow how the test result reveals the nutrient in a sample.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
iodine solution/ˈaɪədiːn səˈluːʃn/ 碘液 diǎn yè
reducing sugars/rɪˈdjuːsɪŋ ˈʃʊɡəz/ 还原糖 huán yuán táng
Benedict's solution/ˈbenɪdɪkts səˈluːʃn/ 本尼迪特试剂 běn ní dí tè shì jì
biuret/ˈbɪjuːrət/ 双缩脲 shuāng suō niào
ethanol/ˈeθənɒl/ 乙醇 yǐ chún
emulsion/ɪˈmʌlʃn/ 乳浊液 rǔ zhuó yè
vitamin/ˈvɪtəmɪn/ 维生素 wéi shēng sù
4.1

DNA 的结构(拓展)

DNA遗传物质(genetic material)——它携带构建和运行一个生物体的指令。它的结构有四个关键点:

  • 两条(strands)盘绕在一起以构成一个双螺旋(double helix,像一个扭曲的梯子)。
  • 每条链携带叫碱基(bases)的化学物。
  • 碱基对之间的化学键(bonds)把两条链保持在一起。
  • 碱基总是以同样的方式配对:A 与 T,以及 C 与 G
DNA 画成一个扭曲的梯子:两条骨架链由成对碱基的横档连接,A 与 T、C 与 G
DNA 是一个双螺旋;碱基总是配对 A–T 和 C–G
词汇表 训练
英文 中文 拼音
genetic material/dʒɪˈnetɪk məˈtɪərɪəl/ 遗传物质 yí chuán wù zhì
strands/strændz/ liàn
double helix/ˈdʌbl ˈhiːlɪks/ 双螺旋 shuāng luó xuán
bases/ˈbeɪsɪz/ 碱基 jiǎn jī
bonds/bɒndz/ 化学键 huà xué jiàn
4.1

考试技巧

  • 碳水化合物和脂肪由 C、H 和 O 构成。蛋白质也含有 N(氮)。
  • 学习每个食物测试及它的颜色变化。对于还原糖你必须加热本尼迪特试剂。
  • DCPIP 从蓝变到无色;其他四个测试各给出一个颜色。
  • 在 DNA 中,碱基只配对 A–T 和 C–G。所以若你知道一条链上的碱基,你能算出另一条。

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