Air dan makromolekul – kepolaran dan ikatan hidrogen

BiologiBiologi selUsia 15–16

Gunakan di kelas saya

Mode air menggambar molekul H₂O yang polar dengan ujung oksigen bermuatan parsial negatif dan dua ujung hidrogen bermuatan parsial positif, menampilkan ikatan hidrogen sebagai garis putus-putus, dan terus menghitung rata-rata jumlah ikatan per molekul; pendinginan di bawah 0 °C mengunci molekul dalam kisi es dengan jarak lebih renggang (sehingga es mengapung), pemanasan hingga 100 °C memutus semua ikatan hidrogen saat air menguap, dan penambahan garam atau gula menunjukkan molekul air mengelilingi dan melarutkannya, sedangkan minyak tetap tidak larut. Mode makromolekul menunjukkan bagaimana monomer karbohidrat, lipid, protein, dan asam nukleat bergabung menjadi rantai.

Pelajaran: Unsur kimia, air, dan makromolekul biologis

Yang ditunjukkan

Molekul air bersifat polar: atom oksigen bermuatan parsial negatif dan atom hidrogen bermuatan parsial positif, sehingga molekul-molekul yang berdekatan saling tarik melalui ikatan hidrogen. Ikatan ini menjelaskan kalor jenis air yang tinggi, tegangan permukaan dan kohesinya, serta perannya sebagai pelarut ion dan molekul polar, sedangkan minyak yang nonpolar tidak larut. Dalam es, setiap molekul membentuk empat ikatan hidrogen dalam kisi yang renggang, sehingga es lebih ringan daripada air cair. Mode kedua menampilkan empat golongan makromolekul biologis dan cara monomernya bergabung melalui reaksi kondensasi yang melepaskan air.

Cara menggunakan

Pada mode air, geser Suhu air dari di bawah 0 °C sampai di atas 100 °C dan amati jumlah rata-rata ikatan hidrogen per molekul serta perubahan wujudnya. Ubah Zat yang ditambahkan ke air untuk membandingkan garam dapur, glukosa, dan minyak goreng. Kemudian tekan Lihat makromolekul dan telusuri setiap Makromolekul yang dilihat, sambil mencatat monomernya, jenis ikatan antarmonomer, dan contoh-contohnya.

Parameter yang dapat diubah

  • Materi Air dan ikatan hidrogen, Empat golongan makromolekul
  • Suhu air -20–110 °C
  • Zat yang ditambahkan ke air Tidak ada, Garam dapur NaCl (polar), Gula glukosa (polar), Minyak goreng (nonpolar)
  • Makromolekul yang dilihat Karbohidrat – monomer glukosa, Lipid – gliserol dan asam lemak, Protein – monomer asam amino, Asam nukleat – monomer nukleotida
  • Jumlah molekul air yang ditampilkan 12–60 molekul

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Bagaimana jumlah rata-rata ikatan hidrogen per molekul berubah ketika es dipanaskan hingga menjadi uap?
  2. Mengapa garam dan glukosa larut dalam air, sedangkan minyak goreng membentuk lapisan terpisah?
  3. Golongan makromolekul mana yang tidak tersusun dari satu jenis monomer yang berulang?