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一、生物化學(xué)考查目標
生物化學(xué)是研究生物體的物質(zhì)組成和生命過程中的化學(xué)變化的一門科學(xué)。或者說是研究生命現(xiàn)象及其化學(xué)本質(zhì)的科學(xué),它利用化學(xué)的理論和方法作為主要手段研究生物(微生物、植物、動物及人體等)的化學(xué)組成、生命物質(zhì)各組分的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、及它們在生命過程中的變化規(guī)律的一門科學(xué)。試圖用化學(xué)的觀點來揭示生命現(xiàn)象。農(nóng)學(xué)考研大綱對該學(xué)科的考查目標為：
1、了解生物化學(xué)研究的基本內(nèi)容及發(fā)展簡史，理解和掌握生物化學(xué)有關(guān)的基本概念、理論以及實驗原理和方法。
2、能夠運用辯證的觀點正確認識生命現(xiàn)象的生物化學(xué)本質(zhì)和規(guī)律，具備分析問題和解決問題的能力。
二、生物化學(xué)考點解析
新大綱考查知識點同2013年大綱要求，明確考試內(nèi)容有糖類、蛋白質(zhì)、核酸、酶、脂類等各種生命物質(zhì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點、化學(xué)組成和性質(zhì)及代謝過程。
以下是對大綱中各考點進行的解析及復(fù)習(xí)要點：
1、生物化學(xué)概述
了解生物化學(xué)研究的基本內(nèi)容和發(fā)展簡史。
2、蛋白質(zhì)化學(xué)
掌握蛋白質(zhì)的概念和生物學(xué)意義；掌握氨基酸的兩性性質(zhì)、等電點和光吸收性質(zhì)，理解氨基酸酸堿性，熟知20種常見氨基酸的分類及三字簡寫，尤其是20種常見氨基酸的三字符表示，應(yīng)引起考生高度重視；掌握肽的概念及理化性質(zhì)、蛋白質(zhì)層面結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系、結(jié)構(gòu)特點；掌握蛋白質(zhì)相對分子量、兩性電離及等電點、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)、紫外光吸收特征、變性與復(fù)性；理解和掌握蛋白質(zhì)抽提原理及方法、蛋白質(zhì)分離與純化的主要方法：電泳、層析和離心、蛋白質(zhì)的定量方法。
3、核酸化學(xué)
了解核酸的種類和組成單位；理解DNA的一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)和RNA的分子結(jié)構(gòu)：tRNA的結(jié)構(gòu)、mRNA的結(jié)構(gòu)、rRNA的結(jié)構(gòu)，并掌握每種結(jié)構(gòu)的特點；掌握核酸的一般性質(zhì)、紫外光吸收特征、核酸的變性與復(fù)性；重點掌握核酸的分離純化步驟及方法。
4、酶
了解酶的基本概念和作用特點以及酶的國際分類和命名；理解酶的活性中心、酶的專一行和高效性機制；掌握影響酶促反應(yīng)速度的主要因素；理解別構(gòu)酶和共價修飾酶、同工酶、維生素和輔酶的概念；重點掌握酶的分離純化步驟和常用方法。
5、糖類代謝
了解生物體內(nèi)的糖種類和名稱；掌握單糖分解的糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑；掌握糖異生的反應(yīng)歷程。
6、生物氧化
理解并掌握生物氧化的基本概念；掌握電子傳遞鏈的組成和電子傳遞的抑制劑，尤其是電子傳遞鏈的各個組成部分和電子傳遞的抑制劑以及抑制劑發(fā)揮作用的階段；掌握氧化磷酸化的類型和機制、線粒體穿梭系統(tǒng)。
7、脂質(zhì)代謝
掌握生物體內(nèi)的脂質(zhì)、脂肪的分解代謝方式（酶促水解、甘油的降解和轉(zhuǎn)化、脂肪酸的β-氧化分解）；掌握脂肪的生物合成過程：甘油的生物合成、飽和脂肪酸的從頭合成、三酰甘油的生物合成；熟悉甘油磷脂代謝歷程和固醇的合成歷程。
8、氨基酸和核苷酸的代謝
掌握氨基酸的分解代謝和合成代謝過程；掌握核苷酸的分解代謝和核苷酸的合成代謝。
9、核酸的生物合成
掌握中心法則；掌握DNA的生物合成（原核生物DNA的復(fù)制、原核與真核生物DNA復(fù)制的差異、逆轉(zhuǎn)錄、DNA的損傷與修復(fù)、DNA一級結(jié)構(gòu)分析與PCR技術(shù)）；掌握RNA的轉(zhuǎn)錄及加工、RNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。
在今年大綱的DNA的生物合成部分，將2013年的"反轉(zhuǎn)錄"替換為了"逆轉(zhuǎn)錄"；返觀2012年大綱，也是對"逆轉(zhuǎn)錄"做出了要求。反轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄的過程本質(zhì)上是一樣的，但有一點細微的區(qū)別。逆轉(zhuǎn)錄是指RNA類病毒形成自己的DNA并整合到宿主細胞的DNA上，以RNA為模板形成DNA的過程，強調(diào)的是生物自然發(fā)生的過程。反轉(zhuǎn)錄是指在進行基因工程過程中，人為地提取出所需要的目的基因的信使RNA，并以之為模板人工合成DNA的過程，強調(diào)的是人工進行的過程。從2012年至2014年，考查的重點由自然合成轉(zhuǎn)為人工基因的合成，再轉(zhuǎn)為自然合成，這是一個歷年波動幅度較大知識點，也與近年來分子生物學(xué)的蓬勃發(fā)展緊密相關(guān)，大家應(yīng)引起重視。
10、蛋白質(zhì)的生物合成
掌握遺傳密碼的特點，掌握多肽鏈的合成體系；掌握原核生物多肽鏈生物合成過程；領(lǐng)會并掌握原核與真核生物多肽鏈合成的差異，以及肽鏈合成后的折疊、加工與轉(zhuǎn)運。
通過歷年考題特點及以上知識點歸納總結(jié)出考點知識為：蛋白質(zhì)、核酸、酶等生物大分子的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及功能；物質(zhì)代謝及其調(diào)控（糖代謝、三羧酸循環(huán)、脂類代謝、氨基酸代謝、核苷酸代謝、生物氧化、物質(zhì)代謝聯(lián)系與調(diào)節(jié)）；遺傳信息的貯存、傳遞與表達（DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白質(zhì)的生物合成、基因表達調(diào)控、基因重組與基因工程）。
結(jié)合以上各章節(jié)知識點詳細解析及重難點歸納，對該學(xué)科在考試內(nèi)容及考試要求總結(jié)歸納為兩個方面：
1：加強基本概念、原理和基礎(chǔ)理論的理解和掌握
該學(xué)科基礎(chǔ)概念理論較多，以對知識點理解記憶的直接考查為主。例如，常考的知識點有：氨基酸、核酸幾種物質(zhì)結(jié)構(gòu)書寫、命名、特點；氨基酸兩性判斷，單糖、二糖、多糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；酶作用機理；糖類代謝、脂類代謝、氨基酸和核苷酸的代謝過程中能量、酶的相關(guān)知識點。這就要求考生在復(fù)習(xí)過程中對基礎(chǔ)知識的重視。
2：實驗分析論述部分的總結(jié)
實驗作為必考內(nèi)容，考生應(yīng)著重主要實驗的復(fù)習(xí)，同時注意對生理與生化容易結(jié)合的實驗進行總結(jié)復(fù)習(xí)。
【關(guān)鍵詞】生物 分子 有機物 相互作用 分析
核（苷）酸、蛋白質(zhì)是生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)，與生物的腫瘤發(fā)生、遺傳變異、病毒感染等密切相關(guān)。深入研究生物分子間相互作用機理，建立對生物分子快速、簡便分析，對分子水平上研究生命具有重要意義。
一、KI對桑素-核酸體系熒光增強效應(yīng)的研究
重原子效應(yīng)一般使熒光碎滅，磷光壽命縮短、重原子效應(yīng)通常指在磷光測定體系中，當(dāng)體系中有原子序數(shù)較大的原子存在時，因重原子的高核電荷引起或增強了溶質(zhì)分子自旋軌道作用，增大了其吸收躍遷頻次，使磷光的產(chǎn)生和量子產(chǎn)率得到極大增大。熒光分析過程中，由于KI具有獨特的重原子效應(yīng)，因此科研人員常將其作為熒光碎滅劑來研究分子間的作用機理。桑色素是一種相當(dāng)有效的中藥藥劑成分，存在于多種食物和中草藥中，具有抗菌消毒、抗氧、抗腫瘤等作用，在食品與醫(yī)學(xué)應(yīng)用重要的作用。在分析化學(xué)研究中，由于桑色素能提供配位原子，因此用于金屬離子和非金屬離子的靈敏測定中常將桑色素作為熒光試劑。近年，桑色素以及相應(yīng)的配合物逐漸作為抗癌藥物進行研究，對研究桑色素的藥理作用，疾病的診斷治療，藥物的合成與設(shè)計均有重要的研究價值。
核酸和桑色素采用KI研究其相互作用時發(fā)現(xiàn)，只要KI在相關(guān)濃度范圍內(nèi)，不僅沒對morin-fsDNA體系表現(xiàn)出重原子效應(yīng)，且增強了morin-fsDNA體系的熒光。Ki-morin體系能選擇性識別雙螺旋核酸中的鮮魚脫氧核糖核酸和蛙魚脫氧核糖核酸，且核酸使Ki-morin體系的熒光顯著地增強，增強的程度與核酸的濃度在一定的范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，并建立了靈敏選擇性測定核酸的新方法。
二、鳥嘌呤體系中熒光增強效應(yīng)及其分析應(yīng)用
脫氧核糖核酸的基本堿基分為胞啼睫、胸腺啼陡、腺嚓吟、鳥膘吟，堿基嚴格按照配對記錄了生命的遺傳信息。鳥嘌呤是組成部分的氧化性損傷發(fā)生在鳥嘌呤堿基，其中鳥嘌呤因具有最低氧化電位最易被氧化。檢測體液中鳥嘌呤及核昔的升高水平可預(yù)測損傷程度，預(yù)示某些疾病的發(fā)生，大量的鳥嘌呤類化合物已開發(fā)為有效的化學(xué)治療藥物。因此，鳥嘌呤及其核昔的檢測在生物分析意義重大。應(yīng)用于檢測或定量測定核酸中嗓吟的含量的方法很多，如液相色譜法、化學(xué)發(fā)光法、毛細管電泳法、電化學(xué)法。熒光技術(shù)在核昔酸的研究應(yīng)用廣泛，但用熒光分光光度法測定鳥嘌呤的研究尚少，特別是對鳥嘌呤的選擇性測定大多是通過與熒光試劑的衍生化反應(yīng)來實現(xiàn)。桑色素具有生物活性且廣泛生存在植物界，其生物活性和藥理作用倍受研究人員關(guān)注，如抗氧化、抗突變、抗衰老、抗腫瘤、抗菌等，在分析化學(xué)中，常作為熒光試劑用于金屬離子和非金屬離子的靈敏測定。近年來桑色素及其相應(yīng)的配合物作為靈敏的熒光探針，應(yīng)用檢測生物分子相對的廣泛。
三、蛋白質(zhì)納米粒子的發(fā)光性質(zhì)及其分析應(yīng)用的研究
當(dāng)被研究的材料在納米尺寸范圍內(nèi)，表現(xiàn)特異的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)和化學(xué)活性等物理化學(xué)性質(zhì)。利用其特異性質(zhì)，納米粒子在催化劑、傳感器及醫(yī)學(xué)和工程領(lǐng)域應(yīng)用價值十分可觀。目前常用的納米粒子主要包括半導(dǎo)體納米粒子、金屬納米粒子及有機小分子納米粒子等。近年，研究發(fā)現(xiàn)納米粒子可發(fā)射熒光，如果對其進行活化處理，其與分子結(jié)合程度更為容易，且不影響分子的活性。學(xué)者將納米粒子應(yīng)用于生物科學(xué)識別領(lǐng)域，例如采用蛋白質(zhì)識別與納米粒子聚集，在多維材料的合成領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。利用去溶劑化法制造蛋白質(zhì)納米粒子，由于納米粒子的大小以及表面性能對生物體內(nèi)的活性和靶向性有重要影響，要求不斷對生物體的納米粒子的生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化，如發(fā)現(xiàn)脫水劑在去溶劑化過程中可控制微粒大小，去溶劑化后用熱變性法穩(wěn)定納米粒子等應(yīng)用泵控系統(tǒng)加入乙醇，可獲得預(yù)定大小的粒徑，同時為提高蛋白質(zhì)納米微粒在生物體內(nèi)的主動靶向性，要求進行修飾和硫醇化處理。
四、結(jié)論
論文主要研究了生物分子與有機化合物之間的相互作用及分析應(yīng)用，主要包括三個方面的內(nèi)容：KI對桑素-核酸體系熒光增強效應(yīng)的研究、鳥嘌呤體系中熒光增強效應(yīng)及其分析應(yīng)用以及蛋白質(zhì)納米粒子的發(fā)光性質(zhì)及其分析應(yīng)用的研究，通過對以上三方面的研究，從分子的研究水平上揭開了生物體的生命奧秘，同時也指出了當(dāng)前生命研究的熱點導(dǎo)向，為以后更進一步研究分子理論奠定了堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻：
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知識是青年人的最佳的榮譽，老年人最大的慰藉，窮人最寶貴的財產(chǎn)，富人最珍貴的裝飾品。下面小編給大家分享一些生物高中必修一知識，希望能夠幫助大家，歡迎閱讀!
生物高中必修一知識1第一節(jié) 從生物圈到細胞
一、相關(guān)概念
細胞：是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。除了病毒以外,所有生物都是由細胞構(gòu)成的。細胞是地球上最基本的生命系統(tǒng)。
生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次：細胞組織器官系統(tǒng)(植物沒有系統(tǒng))個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈
二、病毒的相關(guān)知識
1、病毒(Virus)是一類沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物體。
主要特征：
①個體微小，一般在10~30nm之間，大多數(shù)必須用電子顯微鏡才能看見;
②僅具有一種類型的核酸，DNA或RNA，沒有含兩種核酸的病毒;
③專營細胞內(nèi)寄生生活;
④結(jié)構(gòu)簡單，一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白質(zhì)外殼所構(gòu)成。
2、根據(jù)寄生的宿主不同，病毒可分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒(即噬菌體)三大類。
根據(jù)病毒所含核酸種類的不同分為DNA病毒和RNA病毒。
3、常見的病毒有：人類流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人類天花病毒、狂犬病毒、煙草花葉病毒等。
第二節(jié) 細胞的多樣性和統(tǒng)一性
一、細胞種類：
根據(jù)細胞內(nèi)有無以核膜為界限的細胞核，把細胞分為原核細胞和真核細胞。
二、原核細胞和真核細胞的比較：
1、原核細胞：細胞較小，無核膜、無核仁，沒有成形的細胞核;遺傳物質(zhì)(一個環(huán)狀DNA分子)集中的區(qū)域稱為擬核;沒有染色體，DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合;細胞器只有核糖體;有細胞壁,成分與真核細胞不同.
2、真核細胞：細胞較大，有核膜、有核仁、有真正的細胞核;
有一定數(shù)目的染色體(DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合而成);一般有多種細胞器。
3、原核生物：由原核細胞構(gòu)成的生物。
如：藍藻、細菌(如硝化細菌、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌)、放線菌、支原體等都屬于原核生物。
4、真核生物：由真核細胞構(gòu)成的生物。
如動物(草履蟲、變形蟲)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。
三、細胞學(xué)說的建立：
1、1665
英國人虎克(RobertHooke)用自己設(shè)計與制造的顯微鏡(放大倍數(shù)為40-140倍)觀察了軟木的薄片，第一次描述了植物細胞的構(gòu)造，并首次用拉丁文cella(小室)這個詞來對細胞命名。
2、1680
荷蘭人列文虎克(A.vanLeeuwenhoek)，首次觀察到活細胞，觀察過原生動物、人類、鮭魚的紅細胞、牙垢中的細菌等。
3、19世紀30年代德國人施萊登(Matthias
Jacob Schleiden)、施旺(TheodarSchwann)提出：一切植物、動物都是由細胞組成的。細胞是一切動植物的基本單位。這一學(xué)說即“細胞學(xué)說(CellTheory)”，它揭示了生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性.
生物高中必修一知識2第一節(jié) 細胞中的元素和化合物
1、生物界與非生物界具有統(tǒng)一性：組成細胞的化學(xué)元素在非生物界都可以找到
2、生物界與非生物界存在差異性：組成生物體的化學(xué)元素在細胞內(nèi)的含量與在非生物界中的含量明顯不同
3、組成生物體的化學(xué)元素有20多種
4、在活細胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有機物是蛋白質(zhì)(7%-
10%);占細胞鮮重比例最大的化學(xué)元素是O、占細胞干重比例最大的化學(xué)元素是C.
第二節(jié) 生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)
一、相關(guān)概念：
1、氨基酸：蛋白質(zhì)的基本組成單位，組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。
2、脫水縮合：一個氨基酸分子的氨基(—NH2)與另一個氨基酸分子的羧基(—COOH)相連接，同時失去一分子水。
3、肽鍵：肽鏈中連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵(—NH—CO—).
4、二肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物，只含有一個肽鍵。
5、多肽：由三個或三個以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。
6、肽鏈：多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。
二、氨基酸分子通式：
NH2—(R — C H —COOH)
三、氨基酸結(jié)構(gòu)的特點：
每種氨基酸分子至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上(如：有—NH2和—COOH但不是連在同一個碳原子上不叫氨基酸);R基的不同導(dǎo)致氨基酸的種類不同。
四、蛋白質(zhì)多樣性的原因：
組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序不同，多肽鏈空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化。
五、蛋白質(zhì)的主要功能(生命活動的主要承擔(dān)者)：
1、構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì)，如肌動蛋白;
2、催化作用：如酶;
3、調(diào)節(jié)作用：如胰島素、生長激素;
4、免疫作用：如抗體,抗原;
5、運輸作用：如紅細胞中的血紅蛋白。
六、有關(guān)計算：
1、肽鍵數(shù)
= 脫去水分子數(shù) = 氨基酸數(shù)目-肽鏈數(shù)
2、至少含有的羧基(—COOH)或氨基數(shù)(—NH2)
= 肽鏈數(shù)
第三節(jié) 遺傳信息的攜帶者——核酸
1、核酸的種類：脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
2、核酸：是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，對于生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成具有重要作用。
3、組成核酸的基本單位是：核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA為脫氧核糖、RNA為核糖)和一分子含氮堿基組成;
組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸，組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
4、DNA所含堿基有：腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
5、RNA所含堿基有：腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿
嘧 啶(U)
6、核酸的分布：真核細胞的DNA主要分布在細胞核中;
線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的DNA;RNA主要分布在細胞質(zhì)中。
第四節(jié) 細胞中的糖類和脂質(zhì)
一、相關(guān)概念：
1、糖類：是主要的能源物質(zhì);主要分為單糖、二糖和多糖等;
2、單糖：是不能再水解的糖.如葡萄糖;
3、二糖：是水解后能生成兩分子單糖的糖;
4、多糖：是水解后能生成許多單糖的糖.多糖的基本組成單位都是葡萄糖;
5、可溶性還原性糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖等。
生物高中必修一知識3第一節(jié) 細胞膜——系統(tǒng)的邊界
一、細胞膜的成分：主要是脂質(zhì)(約50%)和蛋白質(zhì)(約40%)還有少量糖類(約2%--10%)。
二、細胞膜的功能：
1、將細胞與外界環(huán)境分隔開
2、控制物質(zhì)進出細胞
3、進行細胞間的信息交流
三、植物細胞還有細胞壁，主要成分是纖維素和果膠，對細胞有支持和保護作用;其性質(zhì)是全透性的。
第二節(jié) 細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作
一、相關(guān)概念：
1、細胞質(zhì)：在細胞膜以內(nèi)、細胞核以外的原生質(zhì)，叫做細胞質(zhì)。
細胞質(zhì)主要包括細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞器。
2、細胞質(zhì)基質(zhì)：細胞質(zhì)內(nèi)呈液態(tài)的部分是基質(zhì)，是細胞進行新陳代謝的主要場所。
3、細胞器：細胞質(zhì)中具有特定功能的各種亞細胞結(jié)構(gòu)的總稱。
二、細胞器的比較
1、線粒體：(呈粒狀、棒狀，具有雙層膜，普遍存在于動、植物細胞中，內(nèi)有少量DNA和RNA內(nèi)膜突起形成嵴，內(nèi)膜、基質(zhì)和基粒中有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶)，線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，生命活動所需要的能量，大約95%來自線粒體，是細胞的“動力車間”。
2、葉綠體：(呈扁平的橢球形或球形，具有雙層膜，主要存在綠色植物葉肉細胞里)，葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”，(含有葉綠素和類胡蘿卜素，還有少量DNA和RNA，葉綠素分布在基粒片層的膜上，在片層結(jié)構(gòu)的膜上和葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中，含有光合作用需要的酶)。
3、核糖體：橢球形粒狀小體，有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，有些游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中，是細胞內(nèi)將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所。
4、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：由膜結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀物，是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工，以及脂質(zhì)合成的“車間”。
5、高爾基體：在植物細胞中與細胞壁的形成有關(guān)，在動物細胞中與蛋白質(zhì)(分泌蛋白)的加工、分類運輸有關(guān)。
6、中心體：每個中心體含兩個中心粒，呈垂直排列，存在于動物細胞和低等植物細胞，與細胞的有絲分裂有關(guān)。
7、液泡：主要存在于成熟植物細胞中，液泡內(nèi)有細胞液。
化學(xué)成分：有機酸、生物堿、糖類、蛋白質(zhì)、無機鹽、色素等。有維持細胞形態(tài)、儲存養(yǎng)料、調(diào)節(jié)細胞滲透吸水的作用。
8、溶酶體：有“消化車間”之稱，內(nèi)含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。
三、分泌蛋白的合成和運輸：
核糖體(合成肽鏈)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì))高爾基體(進一步修飾加工)囊泡細胞膜細胞外
四、生物膜系統(tǒng)的組成：包括細胞器膜、細胞膜和核膜等。
第三節(jié) 細胞核——系統(tǒng)的控制中心
一、細胞核的功能：
是遺傳信息庫(遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所)，是細胞代謝和遺傳的控制中心;
二、細胞核的結(jié)構(gòu)：
1、染色質(zhì)：由DNA和蛋白質(zhì)組成，染色質(zhì)和染色體是同樣物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。
2、核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。
3、核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。
4、核孔：實現(xiàn)細胞核與細胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流。
生物高中必修一知識4第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?/p>
一、滲透作用：水分子(溶劑分子)通過半透膜的擴散作用。
二、原生質(zhì)層：細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)。
三、發(fā)生滲透作用的條件：
1、具有半透膜
2、膜兩側(cè)有濃度差
四、細胞的吸水和失水：
外界溶液濃度>細胞內(nèi)溶液濃度細胞失水
外界溶液濃度
第二節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型
一、細胞膜結(jié)構(gòu)：磷脂 蛋白質(zhì) 糖類
二、結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性;功能特點：選擇透過性
第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?/p>
一、相關(guān)概念：
1、自由擴散：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞。
2、協(xié)助擴散：進出細胞的物質(zhì)要借助載體蛋白的擴散。
3、主動運輸：物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。
二、自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸?shù)谋容^
三、離子和小分子物質(zhì)主要以被動運輸(自由擴散、協(xié)助擴散)和主動運輸?shù)姆绞竭M出細胞;大分子和顆粒物質(zhì)進出細胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
生物高中必修一知識5第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
一、相關(guān)概念：
1、新陳代謝：是活細胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱，是生物與非生物最根本的區(qū)別，是生物體進行一切生命活動的基礎(chǔ)。
2、細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著的許多化學(xué)反應(yīng)。
3、酶：是活細胞(來源)所產(chǎn)生的具有催化作用(功能：降低化學(xué)反應(yīng)活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率)的一類有機物。
4、活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。
二、酶的發(fā)現(xiàn)：
1、1783年，意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼用實驗證明：胃具有化學(xué)性消化的作用;
2、1836年，德國科學(xué)家施旺從胃液中提取了胃蛋白酶;
3、1926年，美國科學(xué)家薩姆納通過化學(xué)實驗證明脲酶是一種蛋白質(zhì);
4、20世紀80年代，美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。
三、酶的本質(zhì)：
大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)(合成酶的場所主要是核糖體,水解酶的酶是蛋白酶)，也有少數(shù)是RNA。
四、酶的特性：
1、高效性：催化效率比無機催化劑高許多;
2、專一性：每種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng);
3、酶需要較溫和的作用條件：在最適宜的溫度和pH下，酶的活性最高。
溫度和pH偏高和偏低，酶的活性都會明顯降低。
第二節(jié) 細胞的能量“通貨”——ATP
一、ATP的結(jié)構(gòu)簡式：
ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫，結(jié)構(gòu)簡式：A-P～P～P，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表高能磷酸鍵，-代表普通化學(xué)鍵。
注意：ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量，所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在水解時，由于高能磷酸鍵的斷裂，釋放出大量的能量。
二、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化
第三節(jié)ATP的主要來源——細胞呼吸
一、相關(guān)概念：
1、呼吸作用(也叫細胞呼吸)：指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。
根據(jù)是否有氧參與，分為：有氧呼吸和無氧呼吸。
2、有氧呼吸：指細胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放出大量能量，生成ATP的過程。
3、無氧呼吸：一般是指細胞在無氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物(酒精、CO2或乳酸)，同時釋放出少量能量的過程。
4、發(fā)酵：微生物(如：酵母菌、乳酸菌)的無氧呼吸。
二、有氧呼吸的總反應(yīng)式：
C6H12O6 + 6O2——>6CO2 + 6H2O +能量
三、無氧呼吸的總反應(yīng)式：
C6H12O6——>2C2H5OH(酒精)+ 2CO2+少量能量
或
C6H12O6——>2C3H6O3(乳酸)+少量能量
四、有氧呼吸過程(主要在線粒體中進行)
五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
六、影響呼吸速率的外界因素：
1、溫度：溫度通過影響細胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來影響細胞的呼吸作用。
溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越低，細胞呼吸越弱;溫度越高，細胞呼吸越強。
2、氧氣：氧氣充足，則無氧呼吸將受抑制;
氧氣不足，則有氧呼吸將會減弱或受抑制。
3、水分：一般來說，細胞水分充足，呼吸作用將增強.但陸生植物根部如長時間受水浸沒，根部缺氧，進行無氧呼吸，產(chǎn)生過多酒精，可使根部細胞壞死。
4、CO2：環(huán)境CO2濃度提高，將抑制細胞呼吸，可用此原理來貯藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用：
1、作物栽培時，要有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸，如疏松土壤等。
關(guān)鍵詞：概念；生物教學(xué)；考綱；重點難點
中圖分類號：G633.91
經(jīng)歷了幾屆高三的一二三輪復(fù)習(xí)，在和學(xué)生的互動學(xué)習(xí)中，越來越體會到高中生物教學(xué)中概念的重要性。生物學(xué)是一門自然科學(xué)，是在大量生物現(xiàn)象、實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的普遍規(guī)律。一個生物學(xué)概念的形成，是在感知的基礎(chǔ)上，通過比較、綜合、歸納等抽象思維，把事物的一般本質(zhì)屬性抽象出來給予定義，然后再推廣到同一類事物上去的過程。（詞典給出的解釋是：人類在認識過程中，從感性認識上升到理性認識，把所感知的事物的共同本質(zhì)特點抽象出來，加以概括，就成為概念。表達概念的語言形式是詞或詞組。概念都有內(nèi)涵和外延，即其涵義和適用范圍。概念隨著社會歷史和人類認識的發(fā)展而變化。）
1、概念是考綱要求的折射
考試大綱是我們教學(xué)的指揮棒，一切的教學(xué)活動都以落實考綱為最終目標。例如：人教版生物必修1《分子與細胞》第二章第3節(jié)遺傳信息的攜帶者---核酸，概念：核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。考綱要求：1、核酸的結(jié)構(gòu)和功能。2、實驗：觀察DNA、RNA在細胞中的分布。概念指導(dǎo)我們“核酸是遺傳信息的攜帶者”，那么什么是遺傳信息？遺傳信息通過什么體現(xiàn)出來？遺傳信息的特點是什么？和其他的細胞內(nèi)物質(zhì)有什么不同？要了解這些，就必需透視核酸的結(jié)構(gòu)。學(xué)生也只有在逐步了解其結(jié)構(gòu)的化學(xué)元素、基本結(jié)構(gòu)單體、單體的種類、核苷酸鏈的平面結(jié)構(gòu)、核苷酸鏈的空間結(jié)構(gòu)后，才能夠準確把握核酸的結(jié)構(gòu)特點，才可能進一步討論核酸的功能。概念的后半句“核酸與遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成有關(guān)”，那么核酸與遺傳、變異之間有什么聯(lián)系？不同的生物之間這種關(guān)系是相同的嗎？核酸與蛋白質(zhì)之間的關(guān)系如何？元素組成、基本單位、鏈接方式、合成場所、結(jié)構(gòu)多樣性原因的分析有何聯(lián)系與區(qū)別？我們明白了這些，自然也就掌握了核酸的功能。落實考綱，概念是最好的支撐。
2、概念是教學(xué)內(nèi)容的梗概
教師落實教學(xué)內(nèi)容的工具一是教材，二是有關(guān)的教輔資料或資源，教材是教師組織教學(xué)活動的主要依據(jù)，也是學(xué)生落實學(xué)習(xí)活動的主要基礎(chǔ)，是師生完成教與學(xué)雙邊活動必不可少的媒體。作為一名教師要輕松自然地上好每一堂課，首先要做的就是吃透教材，很好地領(lǐng)會教材的內(nèi)涵，理解教材的編寫意圖，而吃透教材應(yīng)該從概念著手。例如：必修一第6章《細胞的生命歷程》第2節(jié)《細胞的分化》中，教學(xué)內(nèi)容的梗概是這樣設(shè)計的：細胞分化及其意義（包括概念、特點、意義和實質(zhì)）――細胞的全能性（包括概念、全能性差異比較和全能性表達的條件）。分化的概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定差異的過程。生物個體發(fā)育過程都會發(fā)生分化，所以具有普遍性和持久性；最后致其發(fā)生穩(wěn)定性差異，所以具有穩(wěn)定性和不可逆性。繼而學(xué)習(xí)分化的意義在于1、分化是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。2、分化使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。因為是穩(wěn)定性差異的過程，所以實質(zhì)即為基因的選擇性表達。教材所呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容是靜態(tài)的，是不能開口說話的，有時只能呈現(xiàn)“結(jié)果”。教師不是要簡單地將這些靜態(tài)的結(jié)果“教”給學(xué)生，而是要將這一“結(jié)果”變化為可以使學(xué)生參與的教學(xué)活動過程，那么就讓教學(xué)內(nèi)容的落實從概念的解讀開始！
3概念是教學(xué)重難點的提示
教學(xué)重點應(yīng)是基本概念、規(guī)律及由內(nèi)容所反映的物理思想方法，也可以稱之為學(xué)科教學(xué)的核心知識。也是學(xué)科課程標準規(guī)定的內(nèi)容，應(yīng)理解、掌握的內(nèi)容。《染色體變異》教學(xué)重點：染色體數(shù)目的變異；教學(xué)難點：①染色體組的概念。②二倍體，多倍體和單倍體的概念及其聯(lián)系。③低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的實驗。教師如何依據(jù)考綱的重難點，結(jié)合自己學(xué)生的實際情況確立自己教學(xué)的重難點，這是實現(xiàn)有效教學(xué)的根本。高三的復(fù)習(xí)，教師要盡快找到新舊知識的連接點，讓學(xué)生在原有知識的基礎(chǔ)上，同化所學(xué)的東西，構(gòu)建生物學(xué)知識框架，形成基本的解題能力。其實我們都有這樣的感受：教學(xué)不宜空講知識，高三復(fù)習(xí)尤其不宜照本宣科，枯燥分析，機械的從課本到課本，從理論到理論，這樣的復(fù)習(xí)是弱效的。
染色體變異的概念：染色體結(jié)構(gòu)的改變，會使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，而導(dǎo)致性狀的變異。染色體數(shù)目的變異可以分為二類：一類是細胞內(nèi)個別染色體的增加或減少，另一類是細胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。對比重難點和概念，不難發(fā)現(xiàn)二者是一致的，從基本的概念分析到具體內(nèi)容的延展，這樣的課堂是緊密相連的，也是有效的。
4、概念是課堂教學(xué)的總結(jié)
好的課堂小結(jié)能夠起到畫龍點睛的作用，指導(dǎo)學(xué)生把新舊知識聯(lián)系起來，引領(lǐng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，找到知識的精華所在。那么該如何做生物教學(xué)的課堂總結(jié)呢？以3中的《染色體變異》為例：在學(xué)習(xí)染色體結(jié)構(gòu)的變異（4種）、染色體數(shù)目的變異（1、染色體組2、判斷單倍體、二倍體和多倍體3、特點4、人工誘導(dǎo)法），對比概念，來個總結(jié)也是很不錯的。
5、概念是教學(xué)反思的基礎(chǔ)
關(guān)鍵詞：研究型教學(xué)；生物化學(xué)；典型案例
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）50-0277-02
研究性教學(xué)作為一種有效引導(dǎo)學(xué)生主動探究、培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的教學(xué)方式，已成為21世紀中國高等教育改革的熱點。所謂研究性教學(xué)，就是將課內(nèi)講授與課外實踐、教師引導(dǎo)與學(xué)生自學(xué)、教材與閱讀有機結(jié)合并達到完整、和諧、統(tǒng)一的教學(xué)。研究性教學(xué)的本質(zhì)在于“教”和“學(xué)”的全過程都貫穿著研究性的特征，包括教師研究型的“教”和學(xué)生研究型的“學(xué)”[1]。
生物化學(xué)是一門理論性和實驗性完美結(jié)合的科學(xué)。在其發(fā)展過程中，科學(xué)家們通過對未知領(lǐng)域內(nèi)的問題的不斷探索，對生命現(xiàn)象化學(xué)本質(zhì)的揭示，逐步積累形成系統(tǒng)的學(xué)科知識體系，這個過程是發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的高度統(tǒng)一的過程。生物化學(xué)課程的教學(xué)也就是科學(xué)問題探索實踐過程的再現(xiàn)。結(jié)合我們十余年教學(xué)與科研工作中積累的經(jīng)驗，就生物化學(xué)中的幾個案例談一些研究性教學(xué)的體會。
一、“科學(xué)實驗再現(xiàn)”型研究型課堂設(shè)計
作為一門探究性、實踐性強的學(xué)科，在設(shè)計研究性教學(xué)時，可以循著“提出問題、科學(xué)實驗再現(xiàn)、解決問題和自主探究”的模式。如教學(xué)案例“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”：
1.提出問題：“如何證明DNA是遺傳物質(zhì)？”
2.科學(xué)實驗再現(xiàn)。重點講述經(jīng)典的三個實驗。
①1928年，F(xiàn)rederick Griffith利用肺炎雙球菌和老鼠進行的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，結(jié)果證明細菌的遺傳訊息會因為轉(zhuǎn)化作用而發(fā)生改變。②1944年，Avery等人肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，首次證明DNA是細菌遺傳性狀的轉(zhuǎn)化因子。③1952年，Hershey和Chase用35S和32P標記的噬菌體T2感染大腸桿菌實驗，證明噬菌體DNA攜帶了噬菌體的全部遺傳信息。
3.解決問題和自主探究。在這一階段，一方面可以讓學(xué)生思考和討論，并引導(dǎo)學(xué)生了解，自20世紀上半葉三個經(jīng)典實驗的證明，繼而1953年Wtson和Crick提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，解析了DNA作為遺傳物質(zhì)的分子機制，自然轉(zhuǎn)接到后續(xù)DNA結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容的講述。另一方面讓學(xué)生自主探究，如：Avery轉(zhuǎn)化實驗的不足之處是什么；自主設(shè)計實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)；DNA是主要的遺傳物質(zhì)的證明對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)革命有哪些深遠的影響。
類似的案例如：三聯(lián)體遺傳密碼的證明；脂肪酸β氧化途徑的發(fā)現(xiàn)等。
二、“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系”研究型教學(xué)設(shè)計
這一類型的典型案例是“蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系”。在學(xué)習(xí)了蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸、蛋白質(zhì)的共價結(jié)構(gòu)以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)后，教師通過有效的研究性教學(xué)指導(dǎo)，促使學(xué)生探索蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的緊密聯(lián)系，自主地提出、解釋、解決一些相關(guān)的問題。“蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系”研究性主題承上啟下、知識容量大、開放性強，每個學(xué)生都可以通過自主學(xué)習(xí)有所研究和收獲。
1.教師布置任務(wù)，啟動研究。蛋白質(zhì)多肽鏈上氨基酸的排列方式，即蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系：包括同源蛋白質(zhì)的特種差異與生物進化的關(guān)系（以細胞色素c為例）、分子病（以鐮刀狀貧血病為例）；蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)改變引起空間構(gòu)象的變化進而導(dǎo)致功能改變：包括血液凝固的機制、酶原激活的實質(zhì)以及核糖核酸酶變性與復(fù)性實驗；蛋白質(zhì)空間構(gòu)象改變引起功能改變：變構(gòu)現(xiàn)象（以血紅蛋白與氧結(jié)合的關(guān)系為例）[2]。以上提出的問題不僅僅局限于書本上該章節(jié)的內(nèi)容，它們涵蓋了蛋白質(zhì)、酶、核酸的相關(guān)知識。通過這些問題的探究，不僅可以讓學(xué)生深入掌握蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，還可以使學(xué)生認識生物體內(nèi)大分子物質(zhì)的相互聯(lián)系，為后續(xù)的物質(zhì)代謝相互聯(lián)系的知識作鋪墊。
2.組織協(xié)調(diào)，跟蹤指導(dǎo)。教師深入班級，巡回檢查或召開分組會議，聽取匯報，掌握學(xué)生的研究過程，督促學(xué)生的研究正常開展，及時發(fā)現(xiàn)并研究解決存在的問題，答疑解惑，保證研究進度和質(zhì)量。
3.研究成果展示與交流。學(xué)生匯報研究成果，“蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系”這一章節(jié)內(nèi)容是生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中的重點和難點。蛋白質(zhì)種類繁多，功能多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。這部分內(nèi)容所涉及的知識背景豐富，在課堂上教師要盡可能鼓勵每位同學(xué)從不同的視角提出問題，組織同學(xué)們進行討論，深化對教材知識的理解，并應(yīng)用知識解釋身邊的生命現(xiàn)象，學(xué)會探索性學(xué)習(xí)，探索性工作。類似的案例如：DNA的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；糖鏈的結(jié)構(gòu)與糖生物學(xué)等。
三、“例證型”研究型教學(xué)案例設(shè)計
生物化學(xué)是解釋生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)的科學(xué)，因而其理論內(nèi)容與實際緊密聯(lián)系，在理論教學(xué)時教師常常列舉日常生活中的生命現(xiàn)象以解釋抽象的理論知識，增強學(xué)生的理解，同時激發(fā)學(xué)生濃厚的研究興趣。如：禽流感病毒，其案例應(yīng)用主要有以下章節(jié)[3]。
1.蛋白質(zhì)的分類。禽流感病毒表面有兩種蛋白質(zhì)都屬于糖蛋白，一種稱為紅血球凝集素（Hemagglutinin），另一種稱為神經(jīng)氨酸酶（neuraminidase）。高致病性禽流感病毒H7N9中的“H”指代前者，“N”指代后者。而就目前而言，紅血球凝聚素有18（H1-H18）種形態(tài)，神經(jīng)氨酸酶則有11（N1-N11）種形態(tài)。
2.酶的競爭性抑制作用。在酶的競爭性抑制劑中典型的例子是琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制劑丙二酸。禽流感防治藥物的開發(fā)是酶競爭性抑制機理的完美應(yīng)用。目前市場上有效的抗流感藥物是羅氏公司獨家生產(chǎn)的達菲，通用名稱為磷酸奧司他韋（Oseltamivirphosphate），化學(xué)名稱為（3R，4R，5S）-4-乙酰胺-5-氨基-3（1-乙基丙氧基）-1-環(huán)己烯-1-羧酸乙酯。奧司他韋口服后經(jīng)肝臟和腸道酯酶迅速催化轉(zhuǎn)化為其活性代謝物奧司他韋羧酸，奧司他韋羧酸的構(gòu)型與神經(jīng)氨酸的過渡態(tài)相似，能夠競爭性地與流感病毒神經(jīng)氨酸酶的活位點結(jié)合，因而是一種強效的高選擇性的流感病毒NA抑制劑，它主要通過干擾病毒從被感染的宿主細胞中釋放，從而減少流感病毒的傳播。
3.酶的作用機制。“流感酶（Fludase）”是美國NexBio生物制藥公司研發(fā)的最新抗流感藥物。與達菲等神經(jīng)氨酸酶抑制劑類藥物不同，“流感酶”的主要成分是唾液酸酶融合蛋白。它作用的對象是細胞本身，使宿主細胞表面的唾液酸受體失去活性，流感病毒就無法與受體結(jié)合，也就無法附著細胞。而達菲等藥物的原理是抑制流感病毒表面的神經(jīng)氨酸酶，使其無法感染細胞，因此病毒容易發(fā)生變異產(chǎn)生耐藥性。流感酶的作用機理可以用來說明酶的誘導(dǎo)契合學(xué)說，該學(xué)說認為當(dāng)酶與底物分子結(jié)合時，底物分子誘導(dǎo)酶分子構(gòu)象發(fā)生改變，酶的催化基因與底物的反應(yīng)基因正確結(jié)合，形成酶與底物復(fù)合物，以利于催化。流感酶能切斷唾液酸的糖鏈，使神經(jīng)氨酸酶與無法與底物結(jié)合發(fā)揮催化，則流感病毒無法脫離宿主細胞去感染新的細胞，從而達到預(yù)防流感的目的。
4.基因重組。核酸作為遺傳物質(zhì)有三個功能：一是通過復(fù)制將遺傳信息由親代傳遞給子代；二是通過轉(zhuǎn)錄使遺傳信息在子代得以表達；三是通過變異在自然選擇過程中獲得新的遺傳信息。變異是核酸的核苷酸序列改變的結(jié)果，它包括由于核酸損傷和錯配得不到修復(fù)而引起的突變，以及由于不同核酸分子之間的交換而引起的遺傳重組。流感病毒的抗原性變異包括抗原漂移和抗原轉(zhuǎn)變。基因點突變正是造成病毒抗原漂移的主要因素。抗原轉(zhuǎn)變的主要原因則是基因重組。如果兩種不同病毒同時感染同一細胞，則可發(fā)生基因重組形成新亞型。中國杭州疾控中心和WHO中國流感中心共采集，分析了4個新H7N9甲型禽流感的基因組，并在GISAID數(shù)據(jù)庫上公布。2013年，南方科技大學(xué)生物系賀建奎副教授用這4個基因組以及1193個已知的流感各亞型的基因組，做了一個全面的系統(tǒng)生成樹和進化分析。結(jié)果表明，在新H7N9甲型禽流感的8個基因中，表面血凝素蛋白基因來自于H7亞型病毒，神經(jīng)氨酸酶基因來自H11N9，其余6個內(nèi)核基因都來自H9N2。也就是說新H7N9甲型禽流感是由這三個病毒的基因重組產(chǎn)生的一個全新的基因。禽流感在近幾年幾乎成為家喻戶曉的名詞，禽流感病毒中也蘊含著豐富的生物化學(xué)知識，在教學(xué)中充分引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘，一方面可以取得良好的課堂教學(xué)收獲，另一方面讓學(xué)生從不同側(cè)面了解禽流感，消除對流感病毒的神秘感，建立科學(xué)防控流感的信心。類似的案例如反式脂肪酸、各種激素等。
生物化學(xué)是生命科學(xué)專業(yè)學(xué)生必須學(xué)習(xí)的一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課。它涉及的內(nèi)容多、范圍廣、難度大。許多同學(xué)在學(xué)習(xí)時缺乏自信，怯而止步[4]。我們通過以上典型案例的教學(xué)實踐證明：生物化學(xué)研究型課堂教學(xué)改革有效促進了學(xué)生探究性學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識。針對不同的內(nèi)容采取不同的研究型教學(xué)模式，不但可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握生物化學(xué)知識，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，取得教學(xué)相長的良好效果。
參考文獻：
[1]劉立軍.關(guān)于研究性教學(xué)在大學(xué)教育中的若干思考[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013，32（增刊）：187-188.
[2]王鏡巖，朱圣庚，徐長法.生物化學(xué)（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2002.
關(guān)鍵詞：動物轉(zhuǎn)基因；鋅指核酸酶；應(yīng)用；進展
前言
轉(zhuǎn)基因在當(dāng)前的科學(xué)研究領(lǐng)域雖然并非新的課題，但是其受矚目的程度有增無減，主要是從特定生物體的基因組內(nèi)提取所需的目的基因，或者人工合成指定序列的DN段，將其轉(zhuǎn)入到生物體中，與生物體的基因組重組后，結(jié)合人工選育，獲得具有穩(wěn)定表現(xiàn)特定的遺傳性狀的個體，在新品種的培育方面意義重大。不過，常規(guī)意義上的轉(zhuǎn)基因一般是指植物，如水稻、玉米等，對于動物轉(zhuǎn)基因的研究尚屬于一個比較新穎的領(lǐng)域。
1鋅指核酸酶概述
鋅指核酸酶（ZincFingerNuclease）屬于一種人工合成酶，其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。鋅指核酸酶是一個由DNA識別結(jié)構(gòu)域以及非特異性核酸內(nèi)切酶的剪切結(jié)構(gòu)域融合而成的物質(zhì)，其N末端為鋅指蛋白DNA結(jié)構(gòu)域，包括了一系列的鋅指蛋白，每一個鋅指蛋白都能夠?qū)σ粋€特意的三聯(lián)體堿基進行識別和結(jié)合；C末端為非特異性核酸酶剪切結(jié)構(gòu)域。相比較同源重組的DNA序列，鋅指核酸酶具有更強的穩(wěn)定性，而且其內(nèi)部鋅指結(jié)構(gòu)和DNA強親和性的特點，使得鋅指核酸酶有著非常突出的特異性作用。鋅指核酸酶技術(shù)憑借自身能夠特異性識別并切割DNA序列的特點，以及良好的可設(shè)計性，被用于基因的定點突變和外源基因的定點整合，是最近幾年發(fā)展起來的一種基因修飾技術(shù)。鋅指核酸酶技術(shù)能夠?qū)⒁粋€非特異性的核算內(nèi)切酶與含有鋅指的結(jié)構(gòu)域結(jié)合在一起，實現(xiàn)對于特定序列的切割。理論上，可以利用這種技術(shù)對染色體特定片段的刪除，完成突變體的構(gòu)造或者疾病的治療[1]。在不斷的研究過程中，鋅指核酸酶已經(jīng)被成功應(yīng)用于動植物的轉(zhuǎn)基因研究中，就實際效果而言，具有極高的基因整合效率。而在相關(guān)研究實驗中，對特異性的鋅指蛋白（ZFP）進行設(shè)計，是最為核心的內(nèi)容。在針對ZFP識別結(jié)構(gòu)域進行設(shè)計時，存在兩種不同的思路，一是寡聚體庫工程法，其所構(gòu)建的鋅指核酸酶與靶DNA具有較高的親和性及特異性；二是模塊組裝法，即將能夠識別三個連續(xù)堿基的鋅指看作模塊，參照目標序列，將不同的模塊拼接在一起。
2鋅指核酸酶在動物轉(zhuǎn)基因研究中的應(yīng)用及進展
經(jīng)過了大量的研究和試驗，鋅指核酸酶技術(shù)在動物轉(zhuǎn)基因的研究中得到了成功應(yīng)用，取得了相當(dāng)顯著的進展，其主要體現(xiàn)在以下兩個方面：
2.1基因定點敲除
在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因研究中，采用的基因打靶技術(shù)雖然比較可靠，但是效率非常低下，在很大程度上阻礙了研究的進展，而鋅指核酸酶技術(shù)（下文統(tǒng)稱ZFN）的出現(xiàn)，為動物轉(zhuǎn)基因的研究提供了一種相當(dāng)可靠的技術(shù)手段。早在2001年，Bibikova等人就利用ZFN的特異識別性能，構(gòu)建了一個靶基因質(zhì)粒載體，這種載體與表達ZFN的質(zhì)粒共同注入到卵母細胞中，發(fā)現(xiàn)ZFN能夠切開靶基因，并利用同源重組對切口進行修復(fù)。在這個研究的基礎(chǔ)上，他們又利用ZFN技術(shù)，敲除了X染色體上存在的yellow基因，同時發(fā)現(xiàn)這種變異可以非常穩(wěn)定的遺傳給后代。上述研究結(jié)果使得ZFN技術(shù)在動物轉(zhuǎn)基因的研究中的應(yīng)用成為了可能。Meng等人在相關(guān)研究中，針對斑馬魚血管內(nèi)皮細胞的生長因子受體基因，設(shè)計出了一種ZFNmRAN，將其注入到細胞期的斑馬魚胚胎中，能夠帶來極大的突變效率，雖然同樣存在有脫靶現(xiàn)象，但是相關(guān)的研究實驗也從正面表明了可以通過注入mRNA的方式，實現(xiàn)基因打靶[2]。利用專業(yè)打靶GGTA1基因，對半乳糖苷酶轉(zhuǎn)移酶的催化區(qū)域中的ZFN進行編碼，可以得到相應(yīng)的突變個體，產(chǎn)生GGTA1基因敲除的母體，而通過將ZFN電轉(zhuǎn)染入雄體胚胎成纖維細胞的方式，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)基因打靶，打靶效率在5.7%，產(chǎn)生GGTA1基因敲除的雄體，表明ZFN在雌雄細胞中都能夠起到相應(yīng)的基因敲除作用，從而為人類基因相關(guān)疾病的治療提供了一個良好的模型。
2.2基因定點重組
上述研究均表明，ZFN技術(shù)的應(yīng)用，能夠非常顯著的提升基因靶向敲除的效率，而事實上，其在動物轉(zhuǎn)基因中取得的進展不止于此。最近的一些研究項目表明，ZFN技術(shù)在提高同源重組效率，實現(xiàn)基因定點重組方面同樣有著巨大的作用。Porteus等人將預(yù)先構(gòu)建好的ZFN特異識別序列插入到GFP基因中，然后將其整合到了HEK293細胞中，形成了具備突變型GFP的HEK293穩(wěn)定細胞系，并利用連接在CMV啟動子上的ZFN表達質(zhì)粒以及表達野生型GFP同源供體質(zhì)粒，對穩(wěn)定細胞系進行轉(zhuǎn)染。結(jié)果顯示，部分細胞中存在的突變GFP得到了修復(fù)，這也表明了ZFN技術(shù)可以在哺乳動物體細胞中實現(xiàn)基因打靶。另外，2010年，Melanie等針對小鼠Rosa26基因，設(shè)計構(gòu)筑了一對ZFN，將潮霉素基因同源打靶載體、Venus同源打靶載體以及β-半乳糖苷酶分別與ZFN一起注射到了小鼠原核胚胎中，產(chǎn)生了轉(zhuǎn)基因小鼠，經(jīng)分析鑒定，同源打靶效率在1.7%-4.5%左右[3]。
3結(jié)語
總而言之，大量的研究實驗表明，鋅指核酸酶技術(shù)在動物轉(zhuǎn)基因研究中得到了成功應(yīng)用，取得了相當(dāng)?shù)某晒軌蛟诩毎交騻€體水平上，進行相應(yīng)的基因敲除和基因重組操作，從而為沒有獲得ES細胞的轉(zhuǎn)基因動物提供了一種基因操作的可能性。雖然從目前來看，鋅指核酸酶技術(shù)在實際應(yīng)用層面尚存在一些不足，但是相信經(jīng)過不斷的研究和探索，相關(guān)技術(shù)必然會愈發(fā)完善。
參考文獻：
[1]劉曉,方永志,劉文浩,等.鋅指核酸酶技術(shù)在動物轉(zhuǎn)基因研究中的應(yīng)用[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,45(2):135-138.
任何事物的知識都有五個層次或者要素：事物的名稱、定義、形象，有關(guān)事物的智識或者知識，以及事物本身——這才是知識的真正目標。下面小編給大家分享一些人教版生物必修一知識，希望能夠幫助大家，歡迎閱讀!
人教版生物必修一知識1第一章 走近細胞
第一節(jié) 從生物圈到細胞
一、相關(guān)概念
細胞：是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。除了病毒以外,所有生物都是由細胞構(gòu)成的。細胞是地球上最基本的生命系統(tǒng)。
生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次：細胞組織器官系統(tǒng)(植物沒有系統(tǒng))個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈
二、病毒的相關(guān)知識
1、病毒(Virus)是一類沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物體。
主要特征：
①個體微小，一般在10~30nm之間，大多數(shù)必須用電子顯微鏡才能看見;
②僅具有一種類型的核酸，DNA或RNA，沒有含兩種核酸的病毒;
③專營細胞內(nèi)寄生生活;
④結(jié)構(gòu)簡單，一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白質(zhì)外殼所構(gòu)成。
2、根據(jù)寄生的宿主不同，病毒可分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒(即噬菌體)三大類。
根據(jù)病毒所含核酸種類的不同分為DNA病毒和RNA病毒。
3、常見的病毒有：人類流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人類天花病毒、狂犬病毒、煙草花葉病毒等。
第二節(jié) 細胞的多樣性和統(tǒng)一性
一、細胞種類：
根據(jù)細胞內(nèi)有無以核膜為界限的細胞核，把細胞分為原核細胞和真核細胞。
二、原核細胞和真核細胞的比較：
1、原核細胞：細胞較小，無核膜、無核仁，沒有成形的細胞核;遺傳物質(zhì)(一個環(huán)狀DNA分子)集中的區(qū)域稱為擬核;沒有染色體，DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合;細胞器只有核糖體;有細胞壁,成分與真核細胞不同.
2、真核細胞：細胞較大，有核膜、有核仁、有真正的細胞核;
有一定數(shù)目的染色體(DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合而成);一般有多種細胞器。
3、原核生物：由原核細胞構(gòu)成的生物。
如：藍藻、細菌(如硝化細菌、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌)、放線菌、支原體等都屬于原核生物。
4、真核生物：由真核細胞構(gòu)成的生物。
如動物(草履蟲、變形蟲)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。
三、細胞學(xué)說的建立：
1、1665
英國人虎克(RobertHooke)用自己設(shè)計與制造的顯微鏡(放大倍數(shù)為40-140倍)觀察了軟木的薄片，第一次描述了植物細胞的構(gòu)造，并首次用拉丁文cella(小室)這個詞來對細胞命名。
2、1680
荷蘭人列文虎克(A.vanLeeuwenhoek)，首次觀察到活細胞，觀察過原生動物、人類、鮭魚的紅細胞、牙垢中的細菌等。
3、19世紀30年代德國人施萊登(Matthias
Jacob Schleiden)、施旺(TheodarSchwann)提出：一切植物、動物都是由細胞組成的。細胞是一切動植物的基本單位。這一學(xué)說即“細胞學(xué)說(CellTheory)”，它揭示了生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性.
人教版生物必修一知識2第二章 組成細胞的分子
第一節(jié) 細胞中的元素和化合物
1、生物界與非生物界具有統(tǒng)一性：組成細胞的化學(xué)元素在非生物界都可以找到
2、生物界與非生物界存在差異性：組成生物體的化學(xué)元素在細胞內(nèi)的含量與在非生物界中的含量明顯不同
3、組成生物體的化學(xué)元素有20多種
4、在活細胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有機物是蛋白質(zhì)(7%-10%);占細胞鮮重比例最大的化學(xué)元素是O、占細胞干重比例最大的化學(xué)元素是C.
第二節(jié) 生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)
一、相關(guān)概念：
1、氨基酸：蛋白質(zhì)的基本組成單位，組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。
2、脫水縮合：一個氨基酸分子的氨基(—NH2)與另一個氨基酸分子的羧基(—COOH)相連接，同時失去一分子水。
3、肽鍵：肽鏈中連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵(—NH—CO—).
4、二肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物，只含有一個肽鍵。
5、多肽：由三個或三個以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。
6、肽鏈：多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。
二、氨基酸分子通式：
NH2—(R — C H —COOH)
三、氨基酸結(jié)構(gòu)的特點：
每種氨基酸分子至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上(如：有—NH2和—COOH但不是連在同一個碳原子上不叫氨基酸);R基的不同導(dǎo)致氨基酸的種類不同。
四、蛋白質(zhì)多樣性的原因：
組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序不同，多肽鏈空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化。
五、蛋白質(zhì)的主要功能(生命活動的主要承擔(dān)者)：
1、構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì)，如肌動蛋白;
2、催化作用：如酶;
3、調(diào)節(jié)作用：如胰島素、生長激素;
4、免疫作用：如抗體,抗原;
5、運輸作用：如紅細胞中的血紅蛋白。
六、有關(guān)計算：
1、肽鍵數(shù)
= 脫去水分子數(shù) = 氨基酸數(shù)目-肽鏈數(shù)
2、至少含有的羧基(—COOH)或氨基數(shù)(—NH2)
= 肽鏈數(shù)
第三節(jié) 遺傳信息的攜帶者——核酸
1、核酸的種類：脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
2、核酸：是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，對于生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成具有重要作用。
3、組成核酸的基本單位是：核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA為脫氧核糖、RNA為核糖)和一分子含氮堿基組成;
組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸，組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
4、DNA所含堿基有：腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
5、RNA所含堿基有：腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿
嘧 啶(U)
6、核酸的分布：真核細胞的DNA主要分布在細胞核中;
線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的DNA;RNA主要分布在細胞質(zhì)中。
第四節(jié) 細胞中的糖類和脂質(zhì)
一、相關(guān)概念：
1、糖類：是主要的能源物質(zhì);主要分為單糖、二糖和多糖等;
2、單糖：是不能再水解的糖.如葡萄糖;
3、二糖：是水解后能生成兩分子單糖的糖;
4、多糖：是水解后能生成許多單糖的糖.多糖的基本組成單位都是葡萄糖;
5、可溶性還原性糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖等。
二、糖類的比較
三、脂質(zhì)的比較
第五節(jié) 細胞中的無機物
一、有關(guān)水的知識要點
二、無機鹽(絕大多數(shù)以離子形式存在)功能：
1、構(gòu)成某些重要的化合物,如：葉綠素、血紅蛋白等
2、維持生物體的生命活動(如動物缺鈣會抽搐)
3、維持酸堿平衡,調(diào)節(jié)滲透壓.
人教版生物必修一知識3第三章 細胞的基本結(jié)構(gòu)
第一節(jié) 細胞膜——系統(tǒng)的邊界
一、細胞膜的成分：主要是脂質(zhì)(約50%)和蛋白質(zhì)(約40%)還有少量糖類(約2%--10%)。
二、細胞膜的功能：
1、將細胞與外界環(huán)境分隔開
2、控制物質(zhì)進出細胞
3、進行細胞間的信息交流
三、植物細胞還有細胞壁，主要成分是纖維素和果膠，對細胞有支持和保護作用;其性質(zhì)是全透性的。
第二節(jié) 細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作
一、相關(guān)概念：
1、細胞質(zhì)：在細胞膜以內(nèi)、細胞核以外的原生質(zhì)，叫做細胞質(zhì)。
細胞質(zhì)主要包括細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞器。
2、細胞質(zhì)基質(zhì)：細胞質(zhì)內(nèi)呈液態(tài)的部分是基質(zhì)，是細胞進行新陳代謝的主要場所。
3、細胞器：細胞質(zhì)中具有特定功能的各種亞細胞結(jié)構(gòu)的總稱。
二、細胞器的比較
1、線粒體：(呈粒狀、棒狀，具有雙層膜，普遍存在于動、植物細胞中，內(nèi)有少量DNA和RNA內(nèi)膜突起形成嵴，內(nèi)膜、基質(zhì)和基粒中有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶)，線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，生命活動所需要的能量，大約95%來自線粒體，是細胞的“動力車間”。
2、葉綠體：(呈扁平的橢球形或球形，具有雙層膜，主要存在綠色植物葉肉細胞里)，葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”，(含有葉綠素和類胡蘿卜素，還有少量DNA和RNA，葉綠素分布在基粒片層的膜上，在片層結(jié)構(gòu)的膜上和葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中，含有光合作用需要的酶)。
3、核糖體：橢球形粒狀小體，有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，有些游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中，是細胞內(nèi)將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所。
4、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：由膜結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀物，是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工，以及脂質(zhì)合成的“車間”。
5、高爾基體：在植物細胞中與細胞壁的形成有關(guān)，在動物細胞中與蛋白質(zhì)(分泌蛋白)的加工、分類運輸有關(guān)。
6、中心體：每個中心體含兩個中心粒，呈垂直排列，存在于動物細胞和低等植物細胞，與細胞的有絲分裂有關(guān)。
7、液泡：主要存在于成熟植物細胞中，液泡內(nèi)有細胞液。
化學(xué)成分：有機酸、生物堿、糖類、蛋白質(zhì)、無機鹽、色素等。有維持細胞形態(tài)、儲存養(yǎng)料、調(diào)節(jié)細胞滲透吸水的作用。
8、溶酶體：有“消化車間”之稱，內(nèi)含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。
三、分泌蛋白的合成和運輸：
核糖體(合成肽鏈)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì))高爾基體(進一步修飾加工)囊泡細胞膜細胞外
四、生物膜系統(tǒng)的組成：包括細胞器膜、細胞膜和核膜等。
第三節(jié) 細胞核——系統(tǒng)的控制中心
一、細胞核的功能：
是遺傳信息庫(遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所)，是細胞代謝和遺傳的控制中心;
二、細胞核的結(jié)構(gòu)：
1、染色質(zhì)：由DNA和蛋白質(zhì)組成，染色質(zhì)和染色體是同樣物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。
2、核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。
3、核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。
4、核孔：實現(xiàn)細胞核與細胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流。
人教版生物必修一知識4第四章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出
第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?/p>
一、滲透作用：水分子(溶劑分子)通過半透膜的擴散作用。
二、原生質(zhì)層：細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)。
三、發(fā)生滲透作用的條件：
1、具有半透膜
2、膜兩側(cè)有濃度差
四、細胞的吸水和失水：
外界溶液濃度>細胞內(nèi)溶液濃度細胞失水
外界溶液濃度
第二節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型
一、細胞膜結(jié)構(gòu)：磷脂 蛋白質(zhì) 糖類
二、結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性;功能特點：選擇透過性
第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?/p>
一、相關(guān)概念：
1、自由擴散：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞。
2、協(xié)助擴散：進出細胞的物質(zhì)要借助載體蛋白的擴散。
3、主動運輸：物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。
二、自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸?shù)谋容^
三、離子和小分子物質(zhì)主要以被動運輸(自由擴散、協(xié)助擴散)和主動運輸?shù)姆绞竭M出細胞;大分子和顆粒物質(zhì)進出細胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
人教版生物必修一知識5第五章 細胞的能量供應(yīng)和利用
第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
一、相關(guān)概念：
1、新陳代謝：是活細胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱，是生物與非生物最根本的區(qū)別，是生物體進行一切生命活動的基礎(chǔ)。
2、細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著的許多化學(xué)反應(yīng)。
3、酶：是活細胞(來源)所產(chǎn)生的具有催化作用(功能：降低化學(xué)反應(yīng)活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率)的一類有機物。
4、活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。
二、酶的發(fā)現(xiàn)：
1、1783年，意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼用實驗證明：胃具有化學(xué)性消化的作用;
2、1836年，德國科學(xué)家施旺從胃液中提取了胃蛋白酶;
3、1926年，美國科學(xué)家薩姆納通過化學(xué)實驗證明脲酶是一種蛋白質(zhì);
4、20世紀80年代，美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。
三、酶的本質(zhì)：
大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)(合成酶的場所主要是核糖體,水解酶的酶是蛋白酶)，也有少數(shù)是RNA。
四、酶的特性：
1、高效性：催化效率比無機催化劑高許多;
2、專一性：每種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng);
3、酶需要較溫和的作用條件：在最適宜的溫度和pH下，酶的活性最高。
溫度和pH偏高和偏低，酶的活性都會明顯降低。
第二節(jié) 細胞的能量“通貨”——ATP
一、ATP的結(jié)構(gòu)簡式：
ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫，結(jié)構(gòu)簡式：A-P～P～P，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表高能磷酸鍵，-代表普通化學(xué)鍵。
注意：ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量，所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在水解時，由于高能磷酸鍵的斷裂，釋放出大量的能量。
二、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化
第三節(jié)ATP的主要來源——細胞呼吸
一、相關(guān)概念：
1、呼吸作用(也叫細胞呼吸)：指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。
根據(jù)是否有氧參與，分為：有氧呼吸和無氧呼吸。
2、有氧呼吸：指細胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放出大量能量，生成ATP的過程。
3、無氧呼吸：一般是指細胞在無氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物(酒精、CO2或乳酸)，同時釋放出少量能量的過程。
4、發(fā)酵：微生物(如：酵母菌、乳酸菌)的無氧呼吸。
二、有氧呼吸的總反應(yīng)式：
C6H12O6 + 6O2——>6CO2 + 6H2O +能量
三、無氧呼吸的總反應(yīng)式：
C6H12O6——>2C2H5OH(酒精)+ 2CO2+少量能量
或
C6H12O6——>2C3H6O3(乳酸)+少量能量
四、有氧呼吸過程(主要在線粒體中進行)
五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
六、影響呼吸速率的外界因素：
1、溫度：溫度通過影響細胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來影響細胞的呼吸作用。
溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越低，細胞呼吸越弱;溫度越高，細胞呼吸越強。
2、氧氣：氧氣充足，則無氧呼吸將受抑制;
氧氣不足，則有氧呼吸將會減弱或受抑制。
3、水分：一般來說，細胞水分充足，呼吸作用將增強.但陸生植物根部如長時間受水浸沒，根部缺氧，進行無氧呼吸，產(chǎn)生過多酒精，可使根部細胞壞死。
4、CO2：環(huán)境CO2濃度提高，將抑制細胞呼吸，可用此原理來貯藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用：
1、作物栽培時，要有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸，如疏松土壤等。
2、糧油種子貯藏時，要風(fēng)干、降溫，降低氧氣含量，則能抑制呼吸作用，減少有機物消耗。
3、水果、蔬菜保鮮時，要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度，抑制呼吸作用。
第四節(jié) 能量之源——光與光合作用
一、相關(guān)概念：
1、光合作用：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。
二、光合色素(在類囊體的薄膜上)
三、光合作用的探究歷程：
1、1648年海爾蒙脫(比利時)，把一棵2.3kg的柳樹苗種植在一桶90.8kg的土壤中，然后只用雨水澆灌而不供給任何其他物質(zhì)，5年后柳樹增重到76.7kg，而土壤只減輕了57g。
指出：植物的物質(zhì)積累來自水
2、1771年英國科學(xué)家普里斯特利發(fā)現(xiàn)，將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi)，蠟燭不容易熄滅。
將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi)，小鼠不容易窒息而死，證明：植物可以更新空氣。
3、1785年，由于空氣組成的發(fā)現(xiàn)，人們明確了綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。
1845年,德國科學(xué)家梅耶指出，植物進行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來。
4、1864年，德國科學(xué)家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光，另一半遮光。
過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒有發(fā)生顏色變化，曝光的那一半葉片則呈深藍色。證明：綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。
5、1880年，德國科學(xué)家思吉爾曼用水綿進行光合作用的實驗。
證明：葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所，氧是葉綠體釋放出來的。
6、20世紀30年代美國科學(xué)家魯賓卡門采用同位素標記法研究了光合作用。
第一組相植物提供H218O和CO2，釋放的是18O2;第二組提供H2O和C18O，釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來自來水。
四、葉綠體的功能：
葉綠體是進行光合作用的場所。在類囊體的薄膜上分布著具有吸收光能的光合色素，在類囊體的薄膜上和葉綠體的基質(zhì)中含有許多光合作用所必需的酶。
五、影響光合作用的外界因素主要有：
1、光照強度：在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強度的增強而加快，超過光飽合點，光合速率反而會下降。
2、溫度：溫度可影響酶的活性。
3、二氧化碳濃度：在一定范圍內(nèi)，光合速率隨二氧化碳濃度的增加而加快，達到一定程度后，光合速率維持在一定的水平，不再增加。
4、水：光合作用的原料之一，缺少時光合速率下降。
六、光合作用的應(yīng)用：
1、適當(dāng)提高光照強度;
2、延長光合作用的時間;
3、增加光合作用的面積——合理密植,間作套種;
4、溫室大棚用無色透明玻璃;
【關(guān)鍵詞】共振光散射技術(shù);藥物分析
共振光散射(resonancelightscattering，RLS)是利用普通熒光分光光度法對散射光進行測量的一種散射光分析技術(shù)[1]。該技術(shù)由于其簡單、快速、靈敏的分析特點，吸引了生命科學(xué)、分析化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的分析工作者對其理論和應(yīng)用進行了深入的研究，促進了分析學(xué)科內(nèi)部各個分支之間的聯(lián)系，尤其是在生化領(lǐng)域已經(jīng)取得一定的研究成果[2]。
光散射現(xiàn)象廣泛存在于光與粒子相互作用的過程中，當(dāng)介質(zhì)中粒子的直徑(d)與入射光波長(λ0)存在d≤0.05λ0時，產(chǎn)生的是以瑞利(Rayleigh)散射為主的分子散射光[3]。根據(jù)RLS理論可以得到散射光強度與散射粒子的濃度c成正比的關(guān)系，即IRLS=Kcb。據(jù)此可以用于大分子物質(zhì)溶液的分析測定[1]。
RLS分析法靈敏度高，操作簡單方便，可通過普通熒光分光光度計同步掃描得到完整的RLS特征光譜和相應(yīng)RLS峰。由于RLS法源于Rayleigh散射光吸收光譜，它對分子結(jié)構(gòu)大小和形狀(如球形、鏈形、無規(guī)則線團等)、電荷分布、鍵合性質(zhì)等研究還能提供新的、更豐富的信息。近年來的研究證明，RLS法還可用于痕量金屬、表面活性劑以及納米材料[4,5]等方面的研究測定。該方法一般不需要對樣品進行復(fù)雜的化學(xué)預(yù)處理，避免了一系列煩瑣的操作程序，而直接將處理好的樣品溶液置于普通的熒光分光光度計中進行測定即可。
1體液中生物大分子的測定
1.1蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)的功能很多，與生命的起源和生物的進化、細胞結(jié)構(gòu)、病毒、免疫、酶、激素、物質(zhì)的遺傳等有密切的聯(lián)系，它是生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)定量測定是生物化學(xué)和生命學(xué)科中經(jīng)常涉及的分析內(nèi)容，在臨床醫(yī)學(xué)中也有重要應(yīng)用。目前，蛋白質(zhì)測定方法主要有Lowry法[6]，Bradford法[7]，Biuret法[8]，BromoeersolGreen法[9]與Bormophenolblue法[10]等。Pasetmack[1]將RLS技術(shù)用于測定微量蛋白質(zhì)以來，RLS法分析技術(shù)以其方法簡單、快速、靈敏度高，在生物大分子分析測定研究中的報道日益增多，靈敏度可達納克級[11]。
黃承志等研究了陰離子表面活性劑羅丹明B(RhodamineB，RhB)與十二烷基硫酸鈉(SDS)?駁鞍字侍逑檔?RLS光譜特征。實驗發(fā)現(xiàn)，SDS與HSA(humanserumalbumin，HSA)結(jié)合后再與RhB作用，其散射光強度增強。且RLS增強的程度與蛋白的濃度在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。據(jù)此，建立了一種測定人血清中總蛋白質(zhì)的新方法[12]。胡之德等基于在pH2.11的酸性溶液中，聚乙二醇辛基苯基醚(OP)對亮麗春紅5R?駁鞍字侍逑檔?RLS信號有強烈的增敏現(xiàn)象，建立了OP?駁鞍字濕擦晾齟漢?5R三元體系測定人血清中蛋白質(zhì)濃度的新方法。該體系對人血清白蛋白檢測的線性范圍在0.0～10.0pg?mL-1之間，檢測限為5.0ng?mL-1，檢測實際樣品的回收率在97.80%～109.62%之間，方法令人滿意[13]。王錫寧等利用RLS技術(shù)測定白蛋白、紅蛋白。研究了間苯二酚黃??OP?駁鞍字侍逑?RLS光譜特性，確定了在340.0nm處，pH2.40，間苯二酚黃濃度為2.3×10-5mol?L-1，OP的濃度為3.0×10-5mol?L-1時為最佳反應(yīng)條件，據(jù)此建立了一種靈敏度高的測定蛋白質(zhì)的新方法[14]。薛蓓等研究了流動注射(FIA)??RLS技術(shù)聯(lián)用在線測定人血清中蛋白質(zhì)含量。以SDS為熒光探針，利用未曾報道過的RLS與FIA聯(lián)用檢測人血清樣品中蛋白質(zhì)含量。與單純用RLS法測定比較，分析時間由40min縮短至1min，RLS信號的重現(xiàn)性得到了顯著改善，提高了實驗的靈敏度和重現(xiàn)性[15]。梁宏等在普通熒光分光光度計上選擇合適的激發(fā)光和發(fā)射光通帶寬度，利用RLS技術(shù)，研究了生理pH值(7.43±0.02)，25℃下，金(Ⅲ)與血清白蛋白的相互作用。首次觀測到金(Ⅲ)對血清白蛋白的RLS強度隨著金(Ⅲ)濃度增加而降低。結(jié)果表明，金(Ⅲ)與血清白蛋白的結(jié)合會破壞血清白蛋白分子聚集，使血清白蛋白中的二硫橋鍵斷裂，導(dǎo)致白蛋白分子趨于松散，散射截面積減小，表現(xiàn)為RLS強度降低[16]。
1.2核酸
核酸是遺傳信息的載體和基因表達的物質(zhì)基礎(chǔ)，在生物的生長、發(fā)育等活動中具有十分重要的作用。目前核酸分析測定的方法主要有分光光度法、熒光光度法、化學(xué)發(fā)光法、探針技術(shù)法、免疫分析法等，其中分光光度法[17]和熒光光度法[18]使用較多。紫外分光光度法操作簡單，但由于靈敏度低，測定的干擾因素多，使其在應(yīng)用上受到了限制;熒光分析法具有選擇性好和靈敏度高，但熒光試劑價格昂貴，而且部分熒光試劑有致癌活性。針對上述情況，RLS法因操作簡便快速，靈敏度高，試劑無毒性等優(yōu)勢，在核酸分析中也得到了廣泛的應(yīng)用。
黃承志等利用溴化十六烷基三甲銨(cetyltrime??thylammonsiumbromide,CTMAB)是陽離子表面活性劑，核酸因帶有大量的磷酸根而帶負電荷的特性，證明了CTMAB和核酸通過靜電引力共吸附到液/液界面上形成兩性復(fù)合物，導(dǎo)致強烈增加的全內(nèi)反射共振光散射(totalinternalreflectedresonancelightscattering，TIR??RLS)信號，TIR??RLS信號強度與核酸的濃度呈線性[19]。劉紹璞等研究了5種陽離子表面活性劑與核酸反應(yīng)的RLS光譜[20]。陳展光等首次利用諾氟沙星做為RLS光譜探針，測定了葉綠體脫氧核糖核酸(ctDNA)。在pH5.87的BR(Britton??Robinson)緩沖溶液中，波長405.5nm處出現(xiàn)最大RLS峰，ctDNA的線性響應(yīng)范圍為0.02～2.30μg?mL-1，檢測限為1.2ng?mL-1。還合成了希夫堿試劑三??(2??(鄰羥基苯基亞甲氨基)乙基)胺，并且研究了其與核酸在鹽酸介質(zhì)中的反應(yīng)。對希夫堿劑三??(2??(鄰羥基苯基亞甲氨基)乙基)胺??DNA體系的研究發(fā)現(xiàn)，在393.0nm處增加的RLS強度與核酸的濃度成線性關(guān)系(ctDNA，0.01～4.50μg?mL-1;fsDNA，0.01～5.00μg?mL-1)。ctDNA的檢測限是1.4ng?mL-1，fsDNA的檢測限是2.1ng?mL-1。結(jié)果與紫外?部杉?分光光度法測得結(jié)果一致[21]。林楓等研究在pH4.0介質(zhì)中加入DNA和陽離子表面活性劑可使二甲酚橙的RLS增強，據(jù)此建立了以二甲酚橙為分子探針測定DNA的分析方法，適用于合成樣品中的DNA測定[22]。
2在化學(xué)藥分析中的應(yīng)用
黃承志等利用具有雙親性的RhB??CTMAB全內(nèi)反射共振光散射法測定肝素，肝素通過與RhB和CTMAB相互作用形成三元雙親性的復(fù)合物RhB?哺嗡鬲?CTMAB，而被RhB和CTMAB協(xié)同吸附在水/四氯化碳(H2O/CCl4)界面上，引起強烈的TIR??RLS增強信號用于肝素的測定[19]。陳展光等在氧氟沙星?曹縊刈?3B體系中發(fā)現(xiàn)，pH5.09的BR緩沖溶液中，在439.5nm處，0.10～2.50μg?mL-1范圍內(nèi)的氧氟沙星與增加的RLS強度成線性關(guān)系。與此同時，在pH6.90，405.0nm處，0.05～3.00μg?mL-1范圍內(nèi)的氧氟沙星與RLS強度成線性關(guān)系，檢測限分別為0.013μg?mL-1，0.021μg?mL-1[21]。氧氟沙星?曹縊刈?3B體系可用于人體的氧氟沙星血藥濃度測定。還建立了人血清中抗菌類四季銨化合物的RLS技術(shù)檢測方法[23]。陳展光等，建立的二溴羥基苯基熒光酮(DBHPF)?睬?通(Triton)X??100?差獾墓艙窆饃⑸涔餛仔綠逑擔(dān)?分析測定了中藥、頭發(fā)以及水中的微量鉬[21]。劉云富等研究發(fā)現(xiàn)在硫酸介質(zhì)中，砷鉬雜多酸與堿性染料RhB締合導(dǎo)致RhB體系的RLS強度減弱，在一定濃度范圍內(nèi)，砷(Ⅴ)的含量與體系減弱的RLS強度成線性關(guān)系，據(jù)此建立了RLS技術(shù)測定砷(Ⅴ)的新方法[24]。
3在中藥分析中的應(yīng)用
黃承志等，研究了熒光素(Flu)?殘￠藜?(BE)全內(nèi)反射共振光散射法測定小檗堿。采用TIR??RLS技術(shù)通過Flu與BE在水/1,2,二氯乙烷(H2O/DCE)界面反應(yīng)研究了BE在界面上的特性。Flu與BE形成雙親性的復(fù)合物，在H2O/DCE界面富集，并引起強烈增加的TIR??RLS信號，最大吸收波長位于373.0nm，所得信號強度在一定范圍內(nèi)與BE濃度成正比關(guān)系，檢測限為1.3ng?mL-1。本方法與藥典使用的HPLC方法對照靈敏度有所提高[19]。張憶華等，在pH為10.0的Tris緩沖溶液中建立了綠原酸??CTMAB??ctDNA體系，實驗表明，440.0nm處增強的RLS光強度(ΔIRLS)穩(wěn)定，在0.002～0.10μg?mL-1的濃度范圍內(nèi)，體系ΔIRLS與ctDNA的濃度具有良好的線性關(guān)系，檢測限為0.6ng?mL-1。在厚樸酚??CTMAB??ctDNA體系中，選擇pH值為10.0的Tris緩沖溶液來控制反應(yīng)體系的酸度，356.0nm作為定量分析的波長。在0.02～1.00μg?mL-1的濃度范圍內(nèi)，ΔIRLS與ctDNA的濃度具有良好的線性關(guān)系。在最佳反應(yīng)條件，320.0nm處，pH10.0時，兒茶素??CTMAB??ctDNA體系在0.02～1.00μg?mL-1的濃度范圍內(nèi)，ΔIRLS與ctDNA的濃度成線性關(guān)系。類似的實驗還有山柰酚??CTMAB??ctDNA體系。此外，張憶華還研究了三價稀土離子與槲皮素、山柰酚所形成的絡(luò)合物的RLS光譜，研究了ctDNA對它的淬滅作用。建立了Tb3+/Eu3+?查紋に鬲?ctDNA體系以及Tb3+/Eu3+?采借頭營?ctDNA體系，結(jié)果表明，槲皮素與山柰酚通過配位作用與Tb3+/Eu3+結(jié)合，引起體系RLS光強度的增加，而當(dāng)加入ctDNA后，體系的RLS光強度降低，原因是ctDNA結(jié)構(gòu)中的磷酸骨架可以與Tb3+和Eu3+發(fā)生螯合作用，導(dǎo)致溶液中ctDNA和山柰酚與Tb3+/Eu3+的競爭配位。該方法取得了明顯的實驗成果[25]。新晨
4結(jié)語
由于RLS技術(shù)是建立在普通光譜法基礎(chǔ)上，分析結(jié)果雖然是物質(zhì)的散射光譜信息，但物質(zhì)形態(tài)特征等卻不能被獲取。基于此問題，一種結(jié)合顯微成像技術(shù)的共振光散射成像技術(shù)被建立起來，對生物大分子的聚集形態(tài)進行了深入的研究和探討[26]，儀器的性能和工作條件對所獲信號影響大。由于RLS光譜在較大光譜通帶下獲得，因而不利于光譜精細結(jié)構(gòu)的研究。雖然我們知道散射光強度與散射粒子濃度有關(guān)，但出發(fā)點是從同步光譜開始的，顯然其測定公式推導(dǎo)并未涉及RLS的散射本質(zhì)。因此，用于分析化學(xué)的RLS技術(shù)原理與定量基礎(chǔ)尚未有定論。雖然RLS技術(shù)作為一種新興的分析測定技術(shù)存在一些不足，但隨著RLS技術(shù)理論和應(yīng)用上研究的深入，使RLS技術(shù)不斷朝著痕量、高效、微觀和自動化方向發(fā)展，極大地提高了RLS技術(shù)分析法的靈敏度，選擇性和特異性，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。已報道的有關(guān)藥物的RLS分析方法主要涉及如下藥物：肝素[27]、地喹氯銨[23]、鹽酸小檗堿[28]、多糖[29]、蘆丁[30]、氨基糖苷抗生素[31]、青霉素[32]等。除了一些常規(guī)的測定藥物的RLS方法之外，近幾年還發(fā)展了以下幾種方法[12]：RLS成像技術(shù)、FIA??RLS技術(shù)、雙波長比率RLS技術(shù)等。RLS技術(shù)以其更靈敏、更方便，不需要熒光物質(zhì)的特定體系等優(yōu)勢，必將更好地為藥物分析測試服務(wù)。
【參考文獻】
[1]PASTERNACKRF,COLLINGSPJ.Resonancelightscattering:Anewtechniqueforstudyingchromophoreaggregation[J].Science,1995,269:935-939.
關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；農(nóng)學(xué)學(xué)科；分子育種
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）16-0201-02
分子生物學(xué)是21世紀最具創(chuàng)新性和活力的學(xué)科，它主要講授生物學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和最新研究進展，如：核酸、RNA和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、遺傳信息的表達與調(diào)控、轉(zhuǎn)基因等[1]。通過本課程的學(xué)習(xí)，可以促使農(nóng)科學(xué)生從分子水平上認知生命現(xiàn)象的本質(zhì)，增強同學(xué)們探索生命現(xiàn)象本質(zhì)的興趣。更為重要的是，本課程能讓同學(xué)們掌握現(xiàn)代分子生物學(xué)的基本理論和技術(shù)，為其他專業(yè)課的學(xué)習(xí)和今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。生物技術(shù)是推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向前發(fā)展的重要引擎，掌握基本的生物學(xué)理論和技術(shù)能促進農(nóng)科學(xué)生的就業(yè)，并為他們將來從事生命科學(xué)的相關(guān)研究打下堅實的基礎(chǔ)。同時，我們也應(yīng)該看到，分子生物學(xué)在實際的教學(xué)過程中存在眾多的問題，如基礎(chǔ)知識點量大、新知識涌現(xiàn)快、課時嚴重不足等，以上種種問題直接導(dǎo)致分子生物學(xué)的教學(xué)工作困難重重。僅憑借傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法已經(jīng)很難適應(yīng)市場對新時代畢業(yè)生的要求，教學(xué)改革勢在必行[2]。本文將結(jié)合本人學(xué)習(xí)和教授分子生物學(xué)中的經(jīng)歷和經(jīng)驗，對如何提高和改進分子生物學(xué)的教學(xué)工作提出以下四方面的觀點。
一、優(yōu)化章節(jié)教學(xué)內(nèi)容、突出基礎(chǔ)性
傳統(tǒng)的分子生物學(xué)課本通常會包括：核酸結(jié)構(gòu)與功能、DNA到RNA、mRNA到蛋白質(zhì)、分子生物學(xué)研究技術(shù)和方法、原核基因的表達調(diào)控、真核基因的表達調(diào)控、疾病與人類健康、基因與發(fā)育、基因組與比較基因組學(xué)等章節(jié)。要想在32個課堂教學(xué)的學(xué)時內(nèi)完成這些內(nèi)容的教學(xué)，幾乎是不可能的，即使能夠講完這些章節(jié)，上課效果也會大打折扣，因此需要對全部講授內(nèi)容進行有目的精簡和優(yōu)化。
《生物化學(xué)》和《遺傳學(xué)》也是農(nóng)科本科生的必修課程，且這兩門課程與《分子生物學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容有交叉，例如核酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)等。因此在有限的學(xué)時內(nèi)講授《分子生物學(xué)》課時，就需要根據(jù)農(nóng)學(xué)專業(yè)的前修課程，進行相關(guān)調(diào)整和整合。根據(jù)內(nèi)容的基礎(chǔ)性和重要性，將全部內(nèi)容整合成如下章節(jié)：核酸的結(jié)構(gòu)與功能、DNA的表達與調(diào)控、RNA的翻g與調(diào)控、基因組與比較基因組學(xué)。其中“核酸的結(jié)構(gòu)與功能”在《生物化學(xué)》課程中有大量講解，因此，此章節(jié)可以降低為6個學(xué)時；“DNA的表達與調(diào)控”章節(jié)的內(nèi)容涉及mRNA水平上的調(diào)控、真核生物的表達調(diào)控、原核生物的表達調(diào)控等內(nèi)容，內(nèi)容較多，涉及基礎(chǔ)知識點較多，對后續(xù)專業(yè)課和學(xué)生繼續(xù)深造有較大影響，應(yīng)分配12個學(xué)時；“RNA的翻譯與調(diào)控”涉及mRNA的翻譯過程、翻譯過程調(diào)控機理、原核生物和真核生物的翻譯調(diào)控，本章節(jié)也是本課程的重要章節(jié)，對后續(xù)專業(yè)課和繼續(xù)深造有較大影響，涉及較多前沿知識點，應(yīng)分配10個學(xué)時；“基因組與比較基因組學(xué)”涉及測序等現(xiàn)代技術(shù)，是大多數(shù)同學(xué)們從未涉及到的知識，起到承前啟后的作用，所以應(yīng)選取此章節(jié)進行講解，并分配4個學(xué)時。
二、合理化實驗教學(xué)、突出實用性
實驗設(shè)計的原則是：突出基礎(chǔ)性、與課堂知識的關(guān)聯(lián)性、不同實驗間的連續(xù)性，最重要的是要有實用性，且是目前農(nóng)學(xué)專業(yè)研究生所用的主流實驗技術(shù)。只有實用的實驗技術(shù)才能滿足農(nóng)學(xué)本科畢業(yè)生將來的工作和進一步深造的需求，只有基礎(chǔ)性的實驗才能加深同學(xué)們對于基礎(chǔ)理論的理解，并為他們自主設(shè)計實驗提供技術(shù)支撐。基于以上原則，我們設(shè)計了以下分子生物學(xué)實驗內(nèi)容及學(xué)時分配：重組質(zhì)粒的構(gòu)建（2學(xué)時）、質(zhì)粒轉(zhuǎn)化（3學(xué)時）、大腸桿菌培養(yǎng)（2學(xué)時）、質(zhì)粒提取（2學(xué)時）、質(zhì)粒酶切（2學(xué)時）、目的基因的瓊脂糖分離（3學(xué)時）、分離目的基因的處理及測序（2學(xué)時）。這個系列的實驗包括了生物工程的質(zhì)粒重組、轉(zhuǎn)化、菌培養(yǎng)、質(zhì)粒提取、酶切、電泳、測序，基本涵蓋了分子生物學(xué)知識獲取的全部重要實驗和分析技術(shù)，有助于加深同學(xué)們對相關(guān)知識點的理解，并為同學(xué)們的自主實驗設(shè)計提供技術(shù)支撐。
三、應(yīng)用微信、QQ等社交軟件傳授知識、突出趣味性
同學(xué)們都是新世紀成長起來的年輕人，對待新鮮事物容易接受，因此能否借助現(xiàn)代社交軟件（如微信、QQ等）傳授知識，是能否真正將知識灌輸給同學(xué)們的關(guān)鍵。“微信”和“QQ”軟件是目前中國最流行的社交軟件，而智能手機的普及推動了利用這些軟件進行信息交流的全天候化。教授一門課程時要求全體同學(xué)們加為“微信”和“QQ”好友，然后就可以利用“微信”里的“朋友圈”和“QQ”里的“好友動態(tài)”全天候的給同學(xué)們灌輸知識。
當(dāng)然利用社交軟件灌輸知識不能采取和課堂授課同樣的內(nèi)容，只有的信息有“趣味性”，才能引起同學(xué)們的興趣，才最終起到輔助課堂教學(xué)并推動本門課程學(xué)習(xí)的目的。例如轉(zhuǎn)發(fā)以下話題：“一個細胞引發(fā)的慘劇（2016-07-26，丁香園）”；“紅杏出墻――肥胖易感基因FTO的家丑（2014-03-14，丁香園）”；“清華大學(xué)一實驗室發(fā)生爆炸，博士后不幸死亡（2015-12-18，澎湃新聞）”警醒同學(xué)們的安全意識。
四、結(jié)合就業(yè)市場需求、突出前瞻性
農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生未來的工作去向主要有以下幾種：（1）考研；（2）本專業(yè)企事業(yè)單位；（3）本專業(yè)私人企業(yè)；（4）非本專業(yè)工作。對于從事本專業(yè)工作的同學(xué)，《分子生物學(xué)》的學(xué)習(xí)可能幫助他們考研和更快的開展相關(guān)工作；對于從事非本專業(yè)工作的同學(xué)，本課程的學(xué)習(xí)能拓寬他們的視野和眼界。因此，農(nóng)學(xué)本科專業(yè)的《分子生物學(xué)》教學(xué)應(yīng)立足于本專業(yè)未來的就業(yè)市場，而必須區(qū)別于其他專業(yè)的課程內(nèi)容，并且突出前瞻性。
總之，《分子生物學(xué)》是高等學(xué)校農(nóng)學(xué)專業(yè)重要的基礎(chǔ)性課程，是很多后續(xù)課程的基石，授課效果的好壞對農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生后續(xù)的發(fā)展至關(guān)重要。因此，我們在該課程的教授過程中，要不斷探索和總結(jié)，以授課內(nèi)容能否適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展和需求為評價標準。通過對教學(xué)內(nèi)容的不斷優(yōu)化、實用性建設(shè)、新傳授方法應(yīng)用及接近市場需求，能培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實、適應(yīng)性強、能快速適應(yīng)社會需求的新世紀人才。我將始終以“生以求知為樂，師以從教為榮”[3]作為自己的座右銘，時刻“自省吾身”并不斷學(xué)習(xí)和求索，在高等教育的舞臺上散發(fā)出自身的光芒。
參考文獻：
[1]朱玉賢.現(xiàn)代分子生物學(xué)[M].第4版.北京：高等教育出版社，2012.
