鄒曉繁
摘 要:在高中生物、化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中,筆者發(fā)現(xiàn)生物與化學(xué)二者之間存在著密切的關(guān)系,且可以運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決生物習(xí)題,這種方式不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,還會(huì)讓學(xué)生真正理解不同學(xué)科的知識(shí),做到融會(huì)貫通。作為一名高中生,基于自己的理解、分析,對(duì)運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決生物習(xí)題進(jìn)行了嘗試分析,僅供參考。
關(guān)鍵詞:高中生物;解題;化學(xué)知識(shí)
生命現(xiàn)象在本質(zhì)上來說就是化學(xué)變化,生物與化學(xué)又有著密切的關(guān)系,運(yùn)用化學(xué)知識(shí)可以解析各種生命現(xiàn)象,對(duì)此,筆者基于自己在學(xué)習(xí)中遇到的習(xí)題,根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn),嘗試通過化學(xué)知識(shí)解答高中生物習(xí)題,具體如下。
一、運(yùn)用化學(xué)知識(shí)分析生物物質(zhì)成分
在生物的學(xué)習(xí)過程中,筆者發(fā)現(xiàn)了在生物學(xué)科中也蘊(yùn)含了大量的化學(xué)知識(shí)??梢哉f,化學(xué)的有機(jī)物與無機(jī)物共同構(gòu)成了一個(gè)生物體,而基于化學(xué)結(jié)構(gòu)的角度分析不同物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、了解不同化學(xué)試劑作用之下會(huì)產(chǎn)生何種反應(yīng),可以為生物現(xiàn)象的學(xué)習(xí)、測(cè)試奠定基礎(chǔ)。例如,筆者在學(xué)習(xí)中遇到了這樣一個(gè)習(xí)題:“檢驗(yàn)蛋白質(zhì)的試劑是什么?”對(duì)這道習(xí)題分析的時(shí)候,筆者試著用化學(xué)的知識(shí)進(jìn)行分析,因?yàn)殡p縮脲試劑中的氫氧化鈉溶液的濃度為0.1g/ml,硫酸銅溶液的濃度為0.01g/ml。在堿性溶液中,蛋白質(zhì)會(huì)與CU2+產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng),這時(shí)雙縮脲試劑會(huì)出現(xiàn)紫色或者紫紅色的物質(zhì),也就是說底液有含有類似于雙縮脲的肽鍵,由于蛋白質(zhì)分子中含有很多與雙縮脲結(jié)構(gòu)相似的肽腱,因此可以通過雙縮脲試劑檢驗(yàn)溶液中是否存在蛋白質(zhì),這樣就會(huì)獲得答案。
二、運(yùn)用質(zhì)量作用定律分析光合作用
在自然生活中存在著各種化學(xué)現(xiàn)象,可以說生活與化學(xué)有著密切的關(guān)系。在高中生物學(xué)習(xí)中也蘊(yùn)含著大量的化學(xué)知識(shí),如果將學(xué)科知識(shí)融會(huì)貫通,利用自己的化學(xué)知識(shí)來解答生物習(xí)題,可以拓展思路,提升學(xué)習(xí)效果。
我們知道在一般狀況下隨著反應(yīng)物的濃度增大,化學(xué)反應(yīng)的速度就會(huì)加快,而在固定的反應(yīng)溫度中,反應(yīng)速度越快,則反應(yīng)物的濃度系數(shù)次方的乘積結(jié)果也就越大。因此,在相同的條件之下,反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)的速度以及在單位時(shí)間中消耗的反應(yīng)物的數(shù)量與反應(yīng)后產(chǎn)生的生成物數(shù)量之間為正比關(guān)系。因此,在反應(yīng)式aA+dD=gG+hH中,基于化學(xué)的角度分析來說,質(zhì)量作用定律的公式通過v進(jìn)行表示,而速率則通過K進(jìn)行表示,反應(yīng)物的濃度并沒有顯著的作用,反應(yīng)速率的大小數(shù)值受到反應(yīng)物本質(zhì)的影響。因此,對(duì)光合作用中相關(guān)物質(zhì)濃度變化分析的時(shí)候,質(zhì)量作用定律有著重要的作用。
同理,解答生物習(xí)題的時(shí)候應(yīng)用化學(xué)思維,換一種思路分析,也可以快速的解決問題。解答生物習(xí)題“在適宜的溫度、光照以及含有充足的二氧化碳的環(huán)境中種植C3植物,如果降低環(huán)境中二氧化碳的含量,葉肉細(xì)胞中的C3、C5化合物以及ATP的含量變化是多少?”的時(shí)候,利用相關(guān)的化學(xué)知識(shí),首先分析了暗反應(yīng)物C3以及C5、光反應(yīng)產(chǎn)物濃度的變化是否會(huì)隨二氧化碳的變化而產(chǎn)生不同程度的變化。在相同的反應(yīng)鏈體中其涵蓋了這幾種物質(zhì),對(duì)此,可以通過公式表示這些反應(yīng)物之間的關(guān)系:CO2+C5→2C3;C3+ATP+NADPH→(CH2O)。
對(duì)題目分析的時(shí)候,可以發(fā)現(xiàn),在正常的狀況下,受到卡爾文循環(huán)規(guī)律的影響,葉肉細(xì)胞中的各種物質(zhì)之間呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡的特征,不同物質(zhì)的濃度是不變的。而在反應(yīng)物中,首先反應(yīng)的就是CO2,所以濃度勢(shì)必會(huì)下降,而基于質(zhì)量作用定律分析,在化學(xué)反應(yīng)速度減小的過程中,產(chǎn)生C3的速率就會(huì)下降,這樣消耗C3的速率也就會(huì)下降,因而其整體含量就會(huì)增加。因?yàn)樵诘诙€(gè)反應(yīng)中C3濃度會(huì)下降,這樣就會(huì)影響反應(yīng)速率,進(jìn)而造成減少ATP以及NADPH的利用,則整個(gè)含量就會(huì)呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),則就會(huì)出現(xiàn)降低、上升以及降低的趨勢(shì)。
通過化學(xué)的思維與知識(shí)來分析生物問題,會(huì)換一種思維思考問題,并且具有事半功倍的效果。
三、利用化學(xué)質(zhì)量守恒定律解決生物問題
在物質(zhì)世界中,物質(zhì)是遵循其自身固定的規(guī)律運(yùn)行、變化以及發(fā)展的。在不同的事物之間存在著對(duì)立、統(tǒng)一的規(guī)律,而在自然界中各種事物之間具有相互聯(lián)系、相互作用、相互影響的關(guān)系。在生物與化學(xué)學(xué)科中也是如此,通過化學(xué)知識(shí)解決生物問題,就是一種互相滲透、互相轉(zhuǎn)化的模式,合理的應(yīng)用此種模式,可以鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維,拓展學(xué)生的思維模式,增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的認(rèn)知、理解,拓展知識(shí)的深度、廣度,進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。
氨基酸作為一種多肽以及蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)單位,形成過程中先脫水,而基于質(zhì)量守恒定律知識(shí)論述,在化學(xué)反應(yīng)之前反應(yīng)物的質(zhì)量之和化學(xué)反應(yīng)之后的產(chǎn)物質(zhì)量之和是一致的。也就是說氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量xn就是多肽與蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量與18x(n-1)之間的質(zhì)量,這樣就可以進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算分析,可以獲得多肽以及蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)值,可以獲得水分子數(shù)以及氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量,也可以獲得氨基酸的數(shù)值。
化學(xué)作為一種在自然科學(xué)中分離出來的學(xué)科,可以基于分子以及原子的角度研究物質(zhì)的組成、性質(zhì),了解相關(guān)結(jié)構(gòu)之間存在的變化規(guī)律。分析化學(xué)與其他學(xué)科之間的關(guān)系,探究化學(xué)與生物學(xué)科之間的交叉點(diǎn),合理的應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決生物習(xí)題,不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,還有助于學(xué)生發(fā)散思維的形成。
結(jié)束語:
作為一名高中生,在學(xué)習(xí)過程中要打破學(xué)科的界限,具有學(xué)科交叉意識(shí),在不同學(xué)科之間靈活運(yùn)用各種知識(shí)。無論是學(xué)習(xí)生物還是化學(xué),或者是其它學(xué)科,都要具有一定的融會(huì)貫通意識(shí),要靈活的應(yīng)用自己學(xué)習(xí)到的各科知識(shí),這樣才可以將這些知識(shí)真正的掌握并靈活運(yùn)用,為今后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1].謝瑩.淺談化學(xué)知識(shí)在生物教學(xué)中的應(yīng)用[J].考試周刊,2018(12):163-164.
[2].李菁菁.論數(shù)形結(jié)合思想在高中生物解題中的應(yīng)用[J].考試周刊,2018(22):157-157.
[3].王家樂.淺談化學(xué)知識(shí)在高中生物解題中的應(yīng)用[J].求知導(dǎo)刊,2017(35):108-108.