生命分子
基础水和无机离子是生命的基础，碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸四大类生物分子各有构件与功能；学会本立德、碘液、油渍和双缩脲等食物试验，就能凭颜色变化验出食物所含的成分。
- 水有高比热容量、是良好溶剂、汽化热高，这三个特性支撑体温稳定、物质运输和散热。
- 氮、镁、钙、铁等无机离子分量虽少，却分别是蛋白质、叶绿素、骨骼牙齿和血红素不可缺少的成分。
- 碳水化合物分单糖、二糖和多糖：葡萄糖直接供能，淀粉和糖原分别是植物与动物的储能多糖，纤维素构成细胞壁。
文体小知识：科学知识说明文——介绍水、无机离子和四大类生物分子的构件与功能，并示范常用食物试验的原理，是中四生物的第一课。
§课文原文 Passage
1生物体内含量最多的物质是水，一般占体重六至七成。水有很多有利生命的特性：它的比热容量高，吸收或放出大量热能时温度只轻微改变，有助身体维持稳定的体温；它又是良好的溶剂，血液中的养分、废物和气体都能溶解其中，方便运输；加上汽化热高，蒸发少量汗水已能带走大量热量。
2除了水，身体还需要多种无机离子。氮是蛋白质和核酸的重要元素；镁是叶绿素分子的中央成分，缺镁的植物叶片会发黄；钙是骨骼和牙齿的主要成分，发育期间需求特别大；铁则是红血球中血红素的核心，缺铁时血液运氧能力下降，引致贫血。
3碳水化合物由碳、氢、氧三种元素组成，是饮食中最主要的能量来源。单糖如葡萄糖可以直接被细胞吸收和分解；二糖如麦芽糖和蔗糖由两个单糖单位组成；多糖则由许多单糖聚合而成，例如植物储能的淀粉、动物储能的糖原，以及构成植物细胞壁的纤维素。
4脂质由甘油和脂肪酸组成，不溶于水。相同质量下它储存的能量约是碳水化合物的两倍，是高效的储能物质；皮下脂肪还能减慢散热、缓冲撞击保护内脏；磷脂更是构成所有细胞膜的基本材料。蛋白质由氨基酸聚合而成，常见的有二十种，负责生长与修复、催化反应、运输氧气和对抗病原体。
5核酸由核苷酸聚合而成，包括 DNA 和 RNA，储存并传递遗传信息。要验证食物含有哪类生物分子，可用食物试验：本立德试验检验还原糖，碘液试验检验淀粉，油渍试验检验脂质，双缩脲试验检验蛋白质，各以特定的颜色变化作判断。
1重点摘要 Summary
水和无机离子是生命的基础，碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸四大类生物分子各有构件与功能；学会本立德、碘液、油渍和双缩脲等食物试验，就能凭颜色变化验出食物所含的成分。
2生字卡 Vocabulary
由碳、氢、氧组成的生物分子，包括单糖、二糖和多糖，是生物的主要能量来源。
常见的六碳单糖，是细胞呼吸作用最常用的受质，可直接被消化道吸收。
植物体内的储能多糖，由大量葡萄糖单位聚合而成，遇碘液呈蓝黑色。
动物体内的储能多糖，主要储存在肝脏和肌肉，可快速分解补充血糖。
构成植物细胞壁的多糖，人类的消化酶不能分解它，属膳食纤维。
由甘油和脂肪酸组成、不溶于水的生物分子，用于储能、保温和构成细胞膜。
蛋白质的构件单位，常见的有二十种，串连成不同的蛋白质分子。
由氨基酸组成的生物分子，负责生长与修复、催化、运输和防卫等功能。
由核苷酸组成、储存遗传信息的生物分子，包括 DNA 和 RNA。
检验还原糖的食物试验：与本立德溶液一同加热，出现砖红色沉淀即属阳性。
3逐步讲解 Steps
- 第一步：水——生命的介质水是细胞内含量最多的物质，它的三个特性直接支撑生命活动。第一，比热容量高，吸收或放出大量热能时温度只轻微改变，所以体温不会随环境大幅波动。第二，水是良好的溶剂，养分、代谢废物和气体都能溶在血液中运输。第三，汽化热高，蒸发少量汗水已能带走大量热。举个例子：剧烈运动后皮肤出汗，汗水蒸发时把体内的热带走，正是利用水的汽化热散热。
- 第二步：无机离子的角色无机离子需要的分量不多，却是维持生命不可缺少的元素。氮是氨基酸和核苷酸的重要成分，缺少氮植物便无法合成蛋白质；镁位于叶绿素分子中央，缺镁时叶片因叶绿素不足而发黄；钙令骨骼和牙齿坚硬，发育中的儿童需求量大；铁是血红素的核心，缺铁时血液运氧能力下降，造成贫血。举个例子：深绿色蔬菜含丰富镁质，均衡饮食可同时补充多种无机离子。
- 第三步：单糖与二糖碳水化合物按分子大小分为三类。单糖是最小的单位，例如葡萄糖和果糖，分子细小、易溶于水，可以直接穿过细胞膜被吸收，也是呼吸作用最先分解的物质。二糖由两个单糖结合而成，例如麦芽糖由两个葡萄糖组成，蔗糖由一个葡萄糖和一个果糖组成。举个例子：食糖进入消化道后，会被酶分解成葡萄糖和果糖，才被肠壁吸收进入血液。
- 第四步：多糖——储能与结构多糖由成百上千个单糖单位聚合而成，分子庞大、不易溶解，适合长期储存能量或构成结构。淀粉是植物的储能多糖，米饭和马铃薯含量丰富；糖原是动物的储能多糖，主要藏在肝脏和肌肉，可以快速分解补充血糖；纤维素则构成植物细胞壁，给细胞机械支撑，人类虽不能消化它，但它作为膳食纤维有助肠道蠕动。举个例子：运动员赛前进食大量米饭，就是为了填满肌肉的糖原储备。
- 第五步：脂质脂质由甘油和脂肪酸组成，种类包括脂肪、油和磷脂。相同质量下，脂质储存的能量约是碳水化合物的两倍，是高效的储能物质；皮下脂肪导热慢，能减少体热散失，并缓冲外来撞击保护内脏；磷脂则因同时具亲水和疏水部分，成为所有细胞膜的基本骨架。举个例子：企鹅和海豹皮下有厚厚的脂肪层，在冰冷的海水中仍能保持体温，靠的正是脂肪的保温功能。
- 第六步：蛋白质与核酸蛋白质由氨基酸串连而成，常见的氨基酸有二十种，不同排列组成千万种蛋白质，分别负责生长与修复组织、催化反应（酶）、运输氧气（血红素）和对抗病原体（抗体）。核酸包括 DNA 和 RNA，由核苷酸聚合而成，储存遗传信息并指导蛋白质的合成。举个例子：肌肉组织的构成和修补大量依赖蛋白质，所以发育期和运动后的饮食都要有充足蛋白质。
- 第七步：四种常用食物试验食物试验是中四生物的基本技能，各试验的对象和阳性结果必须分清楚：本立德试验加热后出现砖红色沉淀，代表含还原糖；碘液试验由棕黄色转为蓝黑色，代表含淀粉；油渍试验在纸上留下半透明渍，代表含脂质；双缩脲试验转为紫色，代表含蛋白质。举个例子：把鲜奶分别做四个试验，会发现奶同时含蛋白质、脂质和还原糖（乳糖），可见一种食物往往含多类生物分子。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
例题：同学把馒头碎屑和鲜奶分别进行食物试验，结果如下：馒头悬液加碘液转为蓝黑色，与本立德溶液一同加热无沉淀；鲜奶加双缩脲溶液转为紫色，滴在纸上留下半透明渍，与本立德溶液一同加热出现砖红色沉淀。试指出两种食物所含的生物分子，并写出每项判断的理据。
- 馒头加碘液转蓝黑色：碘液试验的阳性结果，证明馒头含淀粉。
- 馒头与本立德溶液加热后无砖红色沉淀：本立德试验属阴性，证明馒头不含还原糖（淀粉本身不是还原糖）。
- 鲜奶加双缩脲溶液转紫色、滴在纸上留下半透明渍：分别是双缩脲试验和油渍试验的阳性结果，证明鲜奶含蛋白质和脂质。
- 鲜奶与本立德溶液加热出现砖红色沉淀：本立德试验属阳性，证明鲜奶含还原糖（乳糖）。
- 答案：馒头含淀粉（碘液转蓝黑色），但不含还原糖；鲜奶同时含蛋白质（双缩脲转紫色）、脂质（半透明渍）和还原糖（本立德试验出现砖红色沉淀）。答资料题时，要同时写出试验名称、观察到的结果和结论三项，才得满分。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1碳水化合物、脂质和蛋白质三类生物分子，各由哪些构件组成？
Q2动物和植物分别用哪种多糖储存能量？
Q3把碘液加到薯蓉上转为蓝黑色，说明什么？
Q4为什么水的高汽化热对人体散热很重要？
Q5某食物溶液加入双缩脲溶液后转为紫色，可得出什么结论？
8重点回顾 Recap
- 水有高比热容量、是良好溶剂、汽化热高，这三个特性支撑体温稳定、物质运输和散热。
- 氮、镁、钙、铁等无机离子分量虽少，却分别是蛋白质、叶绿素、骨骼牙齿和血红素不可缺少的成分。
- 碳水化合物分单糖、二糖和多糖：葡萄糖直接供能，淀粉和糖原分别是植物与动物的储能多糖，纤维素构成细胞壁。
- 脂质由甘油和脂肪酸组成，储能效率高，并有保温和构成细胞膜的功能；蛋白质由二十种氨基酸组成，负责生长修复等多种功能。
- 四大食物试验要配对准确：本立德验还原糖（砖红沉淀）、碘液验淀粉（蓝黑色）、油渍验脂质（半透明渍）、双缩脲验蛋白质（紫色）。