内容正文:
二轮复习核心素养系列专题·生命观念
水和糖类分子的结构与功能观
核心素养
学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力。新课标中生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。其中生命观念无疑是最具生物学学科特点的一点。
核心素养
生命观念
科学思维
科学探究
社会责任
生命观念
生命观念:新课标指出,生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是人们经过实证后的观点,能够理解或解释生物学相关事件或现象的意识、观念和思想方法。
抽像
解释
现象
观念
生命观念
生命观念
结构与功能观
进化与适应观
稳态与环境观
物质与能量观
生命观念
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水的结构决定功能
糖类的结构决定功能
脂质的结构决定功能
蛋白质结构决定功能
核酸结构决定功能
水的结构决定功能
水分子结构
水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢?它又为什么具有支持生命的独特性质呢?这是由它的分子结构所决定的。水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子。
除了和本分子内的氧原子产生氢-氧间的极性键合,相邻水分子的氢氧原子还会由于正负电极相吸形成氢键,将两个以上的水分子缔合在一起,形成(H2O)n(图二)。水分子这些结构特性决定了它中生命活动中众多的功能。
图一 水分子结构模型
图二
水分子功能
水是生命之源,生命活动离不开水。水的结构决定了它在生命活动中的功能如下:
1.细胞内良好的溶剂
水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子结合,是众多极性分子良好的溶剂。
2.为细胞提供液体环境
氢键照片 原子力显微镜 裘晓辉 《科学》杂志
水分子之间易形成氢键,氢键易断裂和形成,使水在常温下呈液体状态,为细胞提供液体环境。
3.参与物质运输
液态水分子间氢键主要作用力是范德华力,没有固定的角度,使水具有流动,带动水中物质的移动。因此水能参与细胞内及细胞间营养物质、代谢废物、调节物质等众多物质的运输。
水分子功能
4.参与许多化学反应
作为细胞鲜重含量最多的化合物,水会参与细胞内许多的化学反应,如有氧呼吸、光合作用、有机物水解等等。因此游离态水