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云南省丽江玉龙纳西族自治县民族中学674100
【摘 要】本文通过具体的例子,浅析了高中生物学科中用到的部分化学知识与学生在化学课本中学习的知识出现差异的原因：①由于生物的参与改变了原有化学反应的途径或化学反应中的现象；②生物、化学的实验目的不同,从而出现生物、化学在应用上的不一致；③生物和化学选用的标准不一致,从而出现了生物和化学在解释或应用上的不一致.
生物化学与分子生物学:生物化学 第一讲 生物竞赛在线题库
【关键词】生物学；化学知识；学科差异
自然界的各种现象之间本来就是一个相互联系的有机整体,人类社会也是自然界的一部分,因而人类对于自然界的认识所形成的包括生物与化学在内的科学知识体系也必然就具有整体化的特征.在云南启动已逾半年的新课程改革就特别强调要增强学科间的交叉与综合意识,近年来的高考生物试题也不仅关注学科内知识的综合考查,还出现一类跨学科综合的试题,其中涉及化学学科的题目也不少.这类试题的解答不仅要求能运用生物知识,还要求灵活运用化学知识,进行全面分析、综合考虑,从而检测考生对知识的深入理解程度和综合运用能力.
生物与化学息息相关,在生物学科中有大量的知识点与化学知识密切联系.而生物学科中部分习题或教学内容中用到的化学知识,与学生在化学课本中学习到的化学知识常有不一致的地方.对此,无论在教师的教学,还是在学生的解题过程中,都可能出现标准不一、无所适从的情况.在笔者看来,出现这种差异的原因有三个：一是由于生物的参与改变了原有化学反应的途径或化学反应中的现象；二是由于生物、化学实验的实验目的不同,从而出现生物、化学在应用上的不一致；三是由于生物和化学选用的标准不一致,从而出现了生物和化学在解释或应用上的不一致.
下面,本人将以多年来肤浅的知识积累与教学经验,将就这三个原因进行举例浅析.
1生物个体的参与,改变了原有化学反应的途径或化学反应中的现象
1.1典型例题（2002年上海高考题）一学生这样做一个实验：将小球藻放在一只玻璃容器内,使之处于封闭状态.实验在保持适宜温度的暗室中进行,并从第5分钟给予光照.如下图,请据图分析回答：
⑴在0—5分钟之间氧气量减少的原因是：__________.
⑵给予光照后氧气量马上增加的原因是：__________.
⑶5—20分钟之间,氧气量增加的速率逐渐减小,这是因为__________.
⑷加入少量的NaHCO3溶液后,氧气产生量呈直线上升,这是因为__________.
⑸加入NaHCO3溶液后,平均每分钟产生_____摩尔的氧气.
从2002年上海高考生物题中可以看到,NaHCO3溶液可以在常温下释放CO2.而化学知识中,NaHCO3溶液在常温下不能分解,只有将溶液蒸干得到固体,加热其固体,才能释放出CO2.为什么会出现上述差异呢?原因是：生物的参与,改变了化学反应的途径,使化学中不能发生的化学反应在常温下也能发生,且看：NaHCO3溶液中存在着下列平衡
1.2请思考类似问题.
在常温或光照条件下,水不能分解成H2和O2,但在生物参与的情况下,任何一种绿色植物在常温下就能把水分解成[H]和O2,为什么?
1.3分析解释.
因为任何一种绿色植物体内具有高效、专一的生物催化剂——酶,酶就能催化水在常温下分解,所以任何一种绿色植物在常温下就能把水分解成[H]和O2.
2由于生物、化学实验的实验目的不同,从而出现生物、化学在应用上的不一致
2.1问题：在化学中常用的萃取剂有苯、四氯化碳、氯仿、直馏汽油等有机溶剂,但在生物中萃取叶绿素时,只能用丙酮,而不能用苯或四氯化碳等,为什么?
在化学中选用的萃取剂必须具备的条件是：两种溶剂互不相溶,溶质在萃取剂中的溶解度比它在另一种溶剂中的溶解度大.化学中萃取和分液常常是联合操作,萃取的目的是为了分液,由于酒精、丙酮溶于水,溶液不会分层,无法分液,故化学上不选用酒精、丙酮做萃取剂,而选用苯、四氯化碳、氯仿等做萃取剂.但在生物中萃取叶绿素时,无需进行分液,所以,不需考虑萃取后的溶液是否分层；其次,生物中萃取叶绿素的目的是为了提取叶绿体中的色素后,使划出的滤液细线快速干燥,从而用于纸上层析.如果选用其它有机溶剂,可以提取叶绿体中的叶绿素,但划出的滤液细线不容易干燥,导致滤液细线较粗,单位时间内无法完成实验且实验现象不明显.可见,这种差异是由于实验目的不同而引起的.
2.2请思考类似问题.
化学实验中,蔗糖分子能穿过半透膜,而生物实验中,蔗糖分子不能穿过半透膜,为什么?
2.3分析解说.
化学实验中使用半透膜,目的是证明胶体微粒直径大于溶液中分子或离子直径,所以选用的半透膜微孔不应让胶体微粒通过,而允许溶液中分子、离子通过,所以化学中蔗糖分子可以通过半透膜.而生物实验中使用半透膜目的是验证：生物膜让小分子（如水分子、离子等）通过,不让大分子（如蔗糖分子等）通过,所以生物实验中选用的半透膜微孔直径小于化学实验中选用的半透膜微孔直径,其结果就是蔗糖分子透过了化学实验中选用的半透膜,而没有透过生物实验中选用的半透膜.这好比筛子的孔洞有大小一样.
3生物、化学实验要达到的目的不同,选用的标准不一致,结果出现一定的差异
3.1典型例题下图是未完成的实验装置,请利用A、B、C三支试管、新鲜叶片和必要的材料,设计一个证明光合作用吸收CO2与呼吸作用释放CO2的实验,并预计实验结果.
⑴当A管用于证明光合作用吸收CO2实验时,需______,指示剂呈____色.
⑵当B管用于证明呼吸作用释放CO2实验时,需_____,指示剂呈_____色.
⑶用几层纱布包上光照的D管,实验结果表明指示剂颜色没用发生变化,试分析其原因.
化学中常用指示剂石蕊,其PH值为5—8时,溶液呈紫色,PH＞8呈蓝色,PH＜5呈红色,基本符合中性呈紫色,酸性呈红色,碱性呈蓝色.上述例题根据化学知识,无法得到答案,因为水中不含CO2时,溶液最多呈中性,不会出现碱性.事实上,上述例题中所用指示剂不是石蕊,而是一种特殊的指示剂,这种指示剂是指CO2在水中含量的变化,指示剂的变色都是在酸性条件下变色,该指示剂指示的是CO2在溶液中的浓度,CO2在溶液中浓度高时,PH值比较小,溶液呈论文范文,CO2在溶液中浓度低,PH值接近7时,溶液呈蓝色,CO2浓度适中（PH＜7）溶液呈绿色.从以上分析可以看出：
①生物、化学选用的指示剂不一样.
②化学上25℃时PH=7为中性,PH＜7为酸性,PH＞7为碱性；生物上是以溶液中CO2含量高低为标准来确定溶液的酸性、中性、碱性.弄清了以上知识,例题中提出的问题就容易回答了.
3.2请思考类似问题.
在化学中,以氢键相连的两个水分子不能称为一个水分子,生物中,DNA中互补配对的两条单链,以氢键相连后,可称为一个DNA分子,为什么?
3.3分析解说.
以氢键相连的两个水分子之间只形成了一个氢键,其作用力远远小于化学键键能,此时以氢键相连的两个水分子不能整体的参与或完成各种反应,所以以氢键相连的两个水分子不能叫做一个水分子.生物中DNA中互补配对的两条单链中,每对配对的碱基形成两个或三个氢键,两条单链中配对的碱基有成千上万个,虽然每个氢键的键能在41.84KJ/moL以下,但成千上万个氢键形成的合力作用远远超过了任何一个化学键的键能,这种合力作用把两条单链牢牢的连在一起,使整个DNA作为一个整体参与或完成各种生命活动,因此,DNA中互补配对的两条单链,以氢键相连后,可以称为一个DNA分子.
综上所述：生物、化学知识的差异是由于生物个体的参与,改变了化学反应进行的途径或是生物、化学的实验目的不同或所选标准不一致而导致的,弄清原因,找出差异,从而可将生物、化学知识有机衔接,融会贯通.不但做到学科内综合,而且做到学科与学科之间的综合.
【参考文献】
[1]北京师范大学.无机化学[M].北京：高等教育出版社,1986.2
[2]北京师范大学.无机化学实验[M].北京：高等教育出版社,2000.7
[3]湖南师范大学.有机化学[M].长沙：湖南科技技术出版社,1986.8
[4]肖春锁.高中生物学科中的化学知识[J].赤子,2009.10
总结：本文关于生物化学论文范文,可以做为相关参考文献。
生物化学与分子生物学引用文献:
[1] 生物化学与分子生物学方向论文题目 生物化学与分子生物学论文题目怎么定
[2] 生物化学与分子生物学专著类参考文献 生物化学与分子生物学外文文献怎么找
[3] 生物化学与分子生物学论文大纲 生物化学与分子生物学论文提纲怎样写
