结构生物学发展史
结构生物学是指在分子和细胞水平研究有机体内部分子结构的一种领域，同时也涉及
到分析分子之间相互作用的过程。其发展历史可以分为以下几个阶段：
1. 早期：X射线晶体学
结构生物学最早的研究领域是X射线晶体学，此法可以对分子的结构进行带有高度空
间分辨率的测量，如蛋白质的三维结构。
20世纪初，英国科学家威廉•劳伦斯•布拉格及其儿子威廉•亨利•布拉格发明了利用X
射线测量晶体结构的方法。这项技术主要依靠X射线与晶体的相互作用，从而推断出晶体
内部原子的位置以及基本的已知结构。
2. 中期：核磁共振(NMR)
20世纪60年代末期，核磁共振(NMR)技术的发明，为结构生物学的研究提供了新工具。NMR利用磁场将分子分成分量，并测量分子中自旋的频率以得出分子结构的信息。由于NMR 可以在溶液中直接研究分子结构，因此被广泛应用于生物分子的结构研究。
3. 现代：晶体学和电镜成像技术
20世纪90年代，随着结晶技术的大幅改进，尤其是电脑辅助结晶技术的发展，X射线晶体学再次成为结构生物学研究的主要方法。现今的X射线晶体学技术可以解析复杂的大型蛋白质和蛋白质复合物结构。
另外，电镜成像技术也逐步发展，并可以用来研究分子尺度上的生物结构，特别是那
些太大或太复杂不能使用X射线晶体学解析的分子结构。在这方面，三维重构与计算机模
拟技术的发展在电镜技术中扮演了重要角色。
随着计算能力的改进和生物学数据的爆发式增长，计算模型还可以模拟蛋白质、脂质、DNA等生物大分子的物理化学性质，从而进一步拓宽了结构生物学的研究领域。
结构生物学的发展史是一部关于人们如何从极小尺度上理解生命的历史。通过不断为
研究提供新的切入点途径，结构生物学在现代生物学的发展中扮演着极为重要的角色。
生物发展史 公元前5～前3世纪：中国古医书《黄帝内经》（包括《素问》和《灵枢》两部分），成书于公元前475～前221年间，对人体内脏的部位、大小、长短及功能已有一定认识，并指出人体的生理功能与生活条件及精神状态有密切关系。对男女的生长发育过程及生理特征也有比较切实的描述。中国古书《尔雅》将植物区别为草本和木本，并将相近的物种排在一起，以示同类；将动物分为虫、鱼、鸟、兽、畜，亦将其中相近的物种排在一起;还使用了“鼠属”、“牛属”、“马属”等名称 公元前460～前370年：希波克拉底等建立希腊医学并提出了健康与病态理论，认为人体中的黑胆汁、黄胆汁、血液和粘液是否处于平衡和有无特殊变化，决定着人的健康与性格 公元前384～前322年：希腊学者亚里士多德描述了500多种动物并予分类，将动物分成有血动物和无血动物。前者又分成有毛胎生四足类、鸟类、鲸类、鱼类、蛇类、卵生四足类；后者又分成软体类、甲壳类、有壳类、昆虫类,他还对一部分动物做了解剖和胚胎发育的观察。著有：《动物志》、《动物的结构》、《动物的繁殖》和《论灵魂》，是最早的动物学研究成果 公元前372～前287年：希腊学者狄奥弗拉斯特阐明了动物和植物在结构上的基本区别,描述500多种野生和栽培植物，著有《植物志》和《论植物的本源》等公元23～79年：罗马博物学家老普林尼著《自然志》(又称博物志)37卷，概述了当时所知的自然知识和技术 公元129～200年：罗马医生加伦把希腊解剖知识和医学知识系统化，创立人体生理解剖学 公元533～公元544年：中国北魏农学家贾思勰著《齐民要术》，全面地总结了秦汉以来中国黄河中下游的农业生产经验，其中含有丰富的生物学知识。如粟的品种分类，作物与环境的某些关系、一些作物的遗传性和变异性、一些作物的性别以及人工选择的某些成就等 公元1452～1519年：意大利文艺复兴时期的艺术家、自然科学家和工程师列奥纳多·达·芬奇由于艺术创作的需要，研究了人体解剖、肌肉活动、心脏跳动、眼睛的结构与成像以及鸟类的飞翔机制等。绘制了前所未有的精确的解剖图，首次提出一切血管均起始于心脏 公元1530～1536年：德国植物学家O.布龙费尔斯撰写并出版《草本植物志》，摆脱前人书本知识的束缚，根据自己的观察，对植物做了生动逼真的描述 公元1543年：比利时医学家A.维萨里所著《人体的结构》出版，首次否定加伦关于血液通过心脏中膈细孔而运行的论点，并作了其他修正，创立近代人体解剖学公元1583年：意大利医生、植物学家A.切萨皮诺以果实为基础提出植物分类系统，完成巨著《植物》一卷 公元1596年：中国药物学家李时珍《本草纲目》52卷刻印出版。它记述了丰富的动植物知识，订正前人之误，明确规定部、类、种三级分类程序。分植物为草、谷、菜、果、木五部，分动物为虫、鳞、介、禽、兽、人六部。每部（除人之外）之下又各分若干类。类之下分种。对生物的形态、结构描述之仔细和以此为基础的较准确的分类，均超过了前人公元1609年：意大利物理学家、天文学家G.伽利略制造一台复合显微镜，并用于观察昆虫的复眼 公元1628年：英国医生、解剖学家W.哈维所著《动物心血运动的研究》出版，建立血液循环理论
高中生物教材中必修一生物科学发展史 1、细胞学说建立的过程： （1）1543年比利时解剖学家维萨里提出：人体器官由低一层次的结构组织构成 （2）1665年英国科学家虎克用显微镜观察植物的木栓组织发现许多小室，命名为“细胞”（3）17世纪荷兰著名磨镜技师列文虎克，用自制的显微镜观察细菌、红细胞和精子；意大利马尔比基观察动植物的微细结构 （4）18世纪德国一位研究海洋生物的哲学家提出：复杂的有机体都是一种球状小泡似的纤毛虫的聚全体 （5）19世纪30年代，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出。指出细胞是一切动植物结构的基本单位。 （5）1858年德国的魏尔肖：细胞通过分裂产生新细胞。 2、探索生物膜结构的历程. （1）19世纪末欧文顿实验,脂溶性物质易通过，得出膜由脂质组成。 （2）20世纪初初分离并分析出哺乳动物红细胞膜主要成分化学分析，得出膜的主要成分是脂质和蛋白质。 （3）1925年荷兰两位科学家从红细胞膜中提起脂质，在水面上铺成单分子层，发现其面积是红细胞表面积的两倍，得出膜必然为脂双层排列。 （4）20世纪40年代，有学者推测蛋白质是覆盖在“磷脂双分子层”表面两侧。 （5）50年代，电子显微镜诞生，科学家用它来观察细胞膜 （6）1959年，罗伯特森在电镜下观察细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，提出三层静态统一结构模型 （7）20世纪60年代后，科学家看到了一些现象：幻灯投影变形虫择食图片及白细胞吞噬病菌的动画 （8）1970年科学家做人鼠细胞融合实验，得出细胞膜具有流动性， （9）1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型 3、酶的发现： （1）1773年意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验说明胃具有化学性消化的作用（2）1836年德国科学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质（即胃蛋白酶）； 4、酶的本质的探索过程： （1）巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命无关 （2）1875年巴斯德（法国）：活细胞参与才能进行发酵 （3）同年李比希（德国）认为：酵母细胞死亡并裂解释放出某种物质，引起发酵 （4）同年毕希纳（德国）：获得不含酵母细胞的提取液，但未能分离鉴定出酶 （5）1926年美国科学家萨姆纳：用丙酮从刀豆种子中提取出脲酶的结晶并经实验证实脲酶是一种蛋白质；（后来科学家证明了绝大多数酶是蛋白质） （6）20世纪80年代美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。 5、光合作用的发现：
结构生物学的新技术与进展结构生物学是一门研究生物大分子的三维结构、功能和相互作用的学科。它是生物学、化学和物理学的交叉学科，对于理解生命机制、疾病发生和治疗的途径具有重要的意义。随着生物分子研究的不断深入，先进的结构生物学技术得到了快速发展，为生命科学相关领域提供了重要的支撑。本文将重点介绍结构生物学的新技术和进展。 一、电镜技术 传统的电镜技术主要用于研究生物大分子的超微结构，比如细胞器、细胞膜等。但是随着电镜技术的发展，现在已经能够应用于生物大分子的高分辨率成像。高分辨率电子显微镜（cryo-electron microscopy, 简称cryo-EM）是一种快速成为结构生物学标准工具的新工具，其分辨率接近原子水平。cryo-EM技术需要极低的溶液体积，非常适用于大分子结构研究。相比于X射线晶体学，cryo-EM技术是一种更为直接和非侵入性的技术。 二、X射线晶体学
X射线晶体学是至今最为成功的结构生物学技术之一，它在生 物大分子结构解析中扮演着极为重要的角色。传统X射线晶体学 需要获得足够的高质量结晶才能进行实验，而且样品晶体的增长 需要较长时间。但是，随着晶体质量和成像技术的不断提高，这 项技术对于生物大分子的研究效率与分辨率都得到了显著提高。 近几年，通过在样品表面放置纳米金球标签和单分子荧光成像技 术的引入，X射线晶体学研究在分辨率方面得到了革命性的提高。 三、NMR技术 核磁共振（nuclear magnetic resonance, NMR）是一种重要的生 物大分子结构研究手段。传统NMR技术需要大量的样品，且分辨率难以达到原子水平。但是随着先进的微流系统和自动化采集装 置的引入，现在NMR可以在微量样品下实现高分辨率结构的解析。结合现代计算机模拟方法，这种技术已被广泛应用于研究蛋白质 结构与功能之间的相互关系，如药物与受体的作用机理等。 四、单分子生物学 单分子生物学是一种能够研究个体分子的技术，它能够揭示一 些隐藏在集合体研究中的细节问题，如分子之间的相互作用和活
高中生物教材中科学发展史的归纳 必修一 一、细胞学说建立过程涉及几个重要科学家 科学家研究成果 1、1665 英国人虎克(Robert Hooke) 细胞的发现者和命名者。他用显微镜观 察植物的木栓组织，发现由许多规则的小室 组成，并把“小室”称为cell——细胞。 2、1680 荷兰人列文虎克（A. van Leeuwenhoek）他用自制的显微镜首次观察到活细胞，观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。但没用“细胞”来描述其发现。 3、19世纪30年代，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位，揭示了细胞结构的统一性和生物体结构的统一性。 4、1858 年德国的魏尔肖他在前人研究成果的基础上，总结出“细胞 通过分裂产生新细胞”。 （09广东高考理基38）施莱登和施旺共同提出： A．细胞学说 B．分离定律 C．进化学说 D．中心法则 二、生物膜流动镶嵌模型涉及的科学家 科学家研究成果 1、1895 年欧文顿（E.Overton）他曾用500多种化学物质对植物细胞的通透 性进行地上万次的试验，发现细胞膜对不同 物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的 物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细 胞膜进入细胞。于是他提出了膜由脂质组成 的假说。 2、1959 年罗伯特森（J.D.Robertsen）他在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的 三层结构，结合其他科学家的工作，提出生 物膜是由“蛋白质---脂质---蛋白质”的三层 结构构成的静态统一结构，即“单位膜模型” 假说。 3、1970 年拉里·弗莱（Larry Frye ）等实验将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记 后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红 色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间 后发现两种荧光抗体均匀分布。提出假说： 细胞膜具有流动性。 4、1972年桑格和尼克森在“单位膜”模型的基础上提出“流动镶嵌 模型”。强调膜的流动性和膜蛋白分布的不 对称性。为多数人所接受。 练习：从Larry Frye的小鼠荧光实验的过程和现象中，我们可以得出细胞膜： A、含有蛋白质和脂质 B、含有磷脂双分子层 C、有流动性 D、容易染色而发光 （2012年江门调研）提出生物膜流动镶嵌模型的科学家是：
结构生物学发展史 结构生物学是指在分子和细胞水平研究有机体内部分子结构的一种领域，同时也涉及 到分析分子之间相互作用的过程。其发展历史可以分为以下几个阶段： 1. 早期：X射线晶体学 结构生物学最早的研究领域是X射线晶体学，此法可以对分子的结构进行带有高度空 间分辨率的测量，如蛋白质的三维结构。 20世纪初，英国科学家威廉•劳伦斯•布拉格及其儿子威廉•亨利•布拉格发明了利用X 射线测量晶体结构的方法。这项技术主要依靠X射线与晶体的相互作用，从而推断出晶体 内部原子的位置以及基本的已知结构。 2. 中期：核磁共振(NMR) 20世纪60年代末期，核磁共振(NMR)技术的发明，为结构生物学的研究提供了新工具。NMR利用磁场将分子分成分量，并测量分子中自旋的频率以得出分子结构的信息。由于NMR 可以在溶液中直接研究分子结构，因此被广泛应用于生物分子的结构研究。 3. 现代：晶体学和电镜成像技术 20世纪90年代，随着结晶技术的大幅改进，尤其是电脑辅助结晶技术的发展，X射线晶体学再次成为结构生物学研究的主要方法。现今的X射线晶体学技术可以解析复杂的大型蛋白质和蛋白质复合物结构。 另外，电镜成像技术也逐步发展，并可以用来研究分子尺度上的生物结构，特别是那 些太大或太复杂不能使用X射线晶体学解析的分子结构。在这方面，三维重构与计算机模 拟技术的发展在电镜技术中扮演了重要角色。 随着计算能力的改进和生物学数据的爆发式增长，计算模型还可以模拟蛋白质、脂质、DNA等生物大分子的物理化学性质，从而进一步拓宽了结构生物学的研究领域。 结构生物学的发展史是一部关于人们如何从极小尺度上理解生命的历史。通过不断为 研究提供新的切入点途径，结构生物学在现代生物学的发展中扮演着极为重要的角色。
结构生物学技术研究 ——解析分子之谜 生命科学在不断发展，其中跨学科领域结构生物学就是其中之一。结构生物学是一门研究分子结构的学科，其主要研究领域为生物大分子（蛋白质、核酸等）的三维结构与功能之间的关系。随着结构生物学技术的发展，各种先进技术的应用，使得生命科学领域在研究分子之谜上更加深入。 一、结构生物学技术的概念和重要性 结构生物学技术主要指的是用以解析生物大分子的高分辨率结构的技术。结构生物学技术逐渐成为生命科学中的一支新兴的前沿科技，因为它可以帮助我们探索生物大分子功能的机制，甚至是赋予了我们理解生命起源和生命发展的新思路。目前，结构生物学技术已成为了诊断与治疗心血管疾病、性病、肿瘤等疾病的重要技术方法。在制药、生物技术、医疗保健等众多领域中均具有重要的应用价值。 二、结构生物学技术的应用领域 1.药物研究 药物研究需要对药物分子和靶点之间的相互作用进行深入的了解。结构生物学技术可以解析药物分子与蛋白质的结合拓扑结构，指明药物分子和蛋白质受体之间的分子作用机制。这能够为药物设计提供理论基础，使新的药物分子能够更好的针对疾病，从而更快速、有效地治愈疾病。 2.生命起源和生命进化研究 结构生物学技术也可以为探寻生命起源和生命进化提供一种新的途径。人们可以使用结构生物学技术来解析生物大分子的结构，从而更好地了解生命的本质和本质的演变。通过研究生物分子在功能上的相互作用和结构的调控，揭示生物的基本运行机制，探究生命的起源和发展。
3.基因治疗 基因治疗日益成为一个新兴的医学领域。基因治疗通过向人体细胞中引入一些 具有临床意义的DNA片段来修补机体缺陷或因先天基因缺陷所致的遗传病。而结 构生物学技术的应用，可以大大加速这种治疗方式的发展。其可以帮助科学家更好地了解基因治疗对细胞和基因组的影响，为基因治疗的发展提供理论基础。 三、结构生物学技术的发展现状 1. 电镜 电子显微镜（EM）是结构生物学最常用的技术之一。它可以将分子放大到足 以观察的大小，从而使科学家们可以观察到这些分子的三维形态和结构。电镜在近年来的发展中不断地进步，在分辨率上一直处于优势地位。然而，使用电镜进行研究仍然存在一些限制，如需要数量大的样品，因此对于那些数量有限的组织、细胞、分子等仍然缺乏非常普遍或客观的方法。 2. X-射线晶体学 X-射线晶体学是一种结构生物学技术，已被广泛应用于找到 protein-ligand、protein-protein和protein-nucleic acid 中的相互作用点。它利用了X-射线和晶体学的原理来分辨蛋白质中的结构。现在，随着数据分析技术、蛋白结晶技术和X-射线 装置的不断改进，这种技术已经可以得到越来越多典型蛋白的高分辨率三维结构。 3. 磁共振成像 磁共振成像（MRI）是一种在医学和生物学中广泛应用的成像技术。磁共振成 像的原理是用强磁场和无线电波来生成显像，它是一种无辐射、无损伤的成像技术，可以实现精确、明确地揭示内部分子的空间结构及其动态过程。磁共振成像也已经成为结构生物学中重要的研究技术之一，可以大大加快研究过程。 四、结语
结构生物学百科知识点 结构生物学百科知识点 结构生物学(structuralbiology) 主要用物理学方法，配合生物物理和分子生物学方法研究生物大分子结构与功能的新学科，它已成为分子生物学中最精确和最有成效的一个分支。各个层次的生命活动，都需要在分子水平上进行物质结构和功能的研究才能最终阐明其本质。近年来结构生物学的发展，一直在影响着生物物理学的面貌。当前研究的主要内容为蛋白质及其受体、酶蛋白、通道蛋白以及与基因调控密切相关的核酸结合等的结构与功能，主要研究手段有X射线晶体衍射分析、核磁共振、电子晶体学、电镜三维重组、中子衍射及各种光谱技术等。 定义 是结构生物学?生物大分子要发挥功能，必须满足两个条件。第一，凡要发挥功能和活性的生物大分子必须具有特定的，自身特有，相对稳定的三级结构。第二，结构运动。没有稳定的三级结构和结构运动，生物大分子是很难发挥生物功能或活性的。那么，结构生物学研究什么呢?按我的看法，是以生物大分子三级结构的确定作为手段，研究生物大分子的结构功能关系，探讨生物大分子的作用机制和原理作为研究目的。结构生物学是近代生物学发展过程中，定量阐明生命现象的一门科学，这个是我对结构生物学的'看法。生物大分子的三级结构和结构功能研究的结构生物学已经成为生命科学当前的前沿和带头学科。 结构生物学主要是用物理的手段，用X-射线晶体学，核磁共振波谱学，电镜技术等物理学技术来研究生物大分子的功能和结构.来阐明这些大分子相互作用中的机制。大家可以看到在结构生物学中强调结构和功能的研究技术，没有这些技术，就没有结构生物学。 发展 结构生物学的发展经过以下几个阶段:结构生物学起源于上世纪五十年代众所周知的Waston Crick 发现DNA双螺旋结构，建立DNA 的双螺旋模型。60年代当时的开文迪许实验室的M.Perutz J.Kendrew
细胞生物学发展简史 细胞生物学是研究细胞的结构、功能和机制的学科。它是生物学的一个重要分支，涉及到从基本的细胞结构到分子水平的研究。细胞生物学的研究对于人们理解生物体的基本单位，以及生命的起源和演化具有重要意义。本文将介绍细胞生物学的发展历程。 细胞生物学的起源可以追溯到17世纪初，当时英国科学家罗伯特·亨利特使用精心设计的显微镜首次观察到细胞。他发现薄片植物组织由许多小的箱子组成，后来被称为细胞。这个发现引发了科学界对细胞的兴趣，并为细胞生物学的发展奠定了基础。 18世纪末至19世纪初，德国科学家马蒂斯·舍莱登在显微镜下观察到活细胞的运动，发现细胞是独立的生命体，并具有自主运动的能力。他的发现为细胞生物学的研究提供了新的方向。 20世纪初，细胞生物学进入了一个全新的阶段，因为发现了细胞核和染色体的存在。奥地利科学家恩斯特·鲍尔发现了细胞核，并将其命名为“核”。他还发现细胞内存在染色体，这些染色体被认为是传递基因信息的载体。这个发现引发了对遗传学和基因组学的兴趣。 20世纪20年代，美国生物学家托马斯·亨特摄得了第一张活细胞的电子显微照片。这标志着细胞生物学进入了电子显微镜时代。随后，美国科学家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA双螺旋结构的模型，他们因此获得了诺贝尔奖。这项发现揭示了DNA在遗传信息传递中的重要性，推动了分子生物学的发展。 20世纪后半叶，细胞生物学进入了分子水平的研究。美国科学家约翰·吉弗斯和克雷格·莫洛比发展了原位杂交技术，使得研究人员能够直
接观察到细胞内特定基因的表达。这项技术为研究基因调控提供了有力工具。 到了21世纪，细胞生物学进入了一个全新的时代。高通量测序技术的出现，使得研究人员能够对细胞中的基因组进行大规模测序，揭示了更深层次的基因调控网络。细胞成像技术的革新，使得科学家能够实时观察细胞的活动过程。这些新技术的出现，使得细胞生物学的研究变得更加全面和深入。 细胞生物学的发展促进了许多其他学科的进步，如免疫学、癌症研究和药物开发。它对于人们理解生命的机制和相关疾病的发生发展具有重要意义。随着技术的不断进步，我们对细胞的认识将会进一步深化，为人类提供更多关于生命奥秘的答案。
生物科学发展史 一、生物科学发展的三个阶段 描述性生物学阶段：20世纪以前 实验生物学阶段：1900年孟德尔遗传规律的重新发现——1953年 分子生物学阶段：1953年DNA分子双螺旋结构模型的建立 二、生物科学研究的方法 1．观察法：生物科学研究最基本的方法，也是从客观世界获得原始的第一手材料的方法。观察包括人的肉眼观察及放大镜、显微镜观察。观察结果必须是可以重复的。只有重复的结果才是可检验的，从而才是可靠的结果。 3．假说和实验：在观察中往往会发现问题，为了要解释或解决这些问题，一般是先是提出某种设想或假说，然后设计实验来验证这个设想或假设。 4．模型研究：常用的生物学模型有以下几种： ①生物模型：又叫模式生物，如大肠杆菌、果蝇、小鼠等 ②（物理模型）机械和电子模型：如DNA双螺旋结构、仿生学、人工智能等 ③（数学模型）抽象模型：如生态学、种群遗传学中的数学方程等 三、高中教材中提到的有关生物科学发展史问题 1．细胞学说：19世纪30年代，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出。指出细胞是一切动植物结构的基本单位。 2．染色质：染色质这个名词最早是德国生物学家瓦尔德尔提出来的，主要是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质，因此叫做染色质。 3．植物细胞全能性：1958年美国科学家斯图尔德将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养，由于细胞分化而最终发育成完整的新植株。 4、对生物膜结构的探索历程： 19世纪末，欧文顿发现凡是溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，提出膜是由脂质组成的。20世纪初，科学家分离出红细胞膜，化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质；
1925年荷兰科学家用丙酮提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层的面积为红细胞表面积2倍。1959年，罗伯特森用电镜观察细胞膜的三层结构，但认为膜是静态的结构；1970年，科学家用荧光染料标记小鼠和人细胞表面的蛋白质分子，发现细胞膜具有流动性；1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。 5．酶的发现：1773年意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验说明胃具有化学性消化的作用；1836年德国科学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质（即胃蛋白酶）；1926年美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶并经实验证实脲酶是一种蛋白质；20世纪80年代美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。 6．光合作用的发现：1771年英国科学家普里斯特利通过实验，指出植物可以更新空气；1779年，荷兰科学家英格豪斯发现普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才能更新空气。1945年梅耶指出植物把光能转换成化学能储存起来；1864年德国科学家萨克斯的实验证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉；1880年美国科学家恩格尔曼的一个巧妙实验证明O2是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所；20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门的同位素标记法实验证明了光合作用释放的氧来自水。20世纪40年代，美国科学家卡尔文用放射性同位素发现卡尔文循环。 7．肺炎双球菌的转化实验：1928年英国科学家格里菲思的肺炎双球菌转化实验指出已经被加热杀死的S型细菌中必然含有某种转化因子；1944年美国科学家艾弗里及其同事对S型细菌中的物质进行提纯和鉴定，实验得出转化因子就是DNA。也就是证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。 8．噬菌体侵染细菌的实验：1952年赫尔希和蔡斯的大肠杆菌T2噬菌体侵染实验更进一步的证明了DNA是遗传物质。该实验同样用到了同位素标记法，该实验最关键的设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地直接地去观察DNA的作用。（P4） 9．DNA双螺旋结构：1953年美国科学家沃森和英国科学家克里克共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。1962年沃森、克里克和维尔金斯三人共同获得了诺贝尔生理学医学奖。1957年，克里克提出中心法则。 10、1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，证实了DNA的确是
细胞生物学的发展历史 细胞生物学是研究细胞结构、功能和特性的科学领域，它的发展历史可以追溯到17世纪。以下将从细胞学的起源、细胞学的奠基人、细胞学的发展进程以及细胞学的现代发展等方面进行介绍。 一、细胞学的起源 细胞学的起源可以追溯到1665年，当时英国科学家罗伯特·胡克使用显微镜观察到了薄片中的细小结构，将其称为“细胞”。这一发现为细胞生物学的起步打下了基础，也为后续的细胞学研究奠定了基本观察方法。 二、细胞学的奠基人 细胞学的奠基人是德国科学家马蒂亚斯·舒莱登。1838年，舒莱登提出了“细胞学说”，即所有生物都是由细胞组成的。他还提出了细胞的基本单位结构和功能，并提出了细胞是生物发育和遗传的基本单位。 三、细胞学的发展进程 19世纪，细胞学经历了爱尔兰科学家罗伯特·布朗、德国科学家鲁道夫·菲尔克斯·费尔南德斯、德国科学家阿尔伯特·冯·科伦贝格等一系列重要科学家的贡献，细胞学得到了长足的发展。罗伯特·布朗发现了细胞核，提出了“细胞核学说”，即细胞核是细胞的重要组成部分。鲁道夫·菲尔克斯·费尔南德斯观察到了细胞分
裂的现象，并提出了细胞分裂的基本规律。阿尔伯特·冯·科伦贝格在细胞有丝分裂的研究中提出了“染色体学说”，即染色体是细胞遗传的基本单位。 20世纪初，细胞学的发展进入了新的阶段。美国科学家托马斯·亨特·摩尔顿、英国科学家弗朗西斯·哈里森·克里克、美国科学家詹姆斯·D·沃森和弗朗西斯·克里克等人的发现推动了细胞生物学的飞速发展。摩尔顿发现了细胞质骨架，揭示了细胞内物质运输的机制。克里克提出了“中心法则”，即DNA是遗传信息的分子基础。沃森和克里克通过研究DNA的结构提出了“DNA双螺旋结构模型”，为遗传的分子机制提供了重要线索。 四、细胞学的现代发展 随着现代科学技术的不断发展，细胞学研究进入了一个新的时代。现代细胞生物学利用分子生物学、遗传学、生物化学等多学科的交叉研究手段，深入探索了细胞的结构和功能。分子生物学的发展使得科学家们能够研究细胞内的分子机制，如基因表达调控、细胞信号传导等。细胞生物学的研究还延伸到细胞的分化、发育、凋亡、肿瘤等领域，为人类生命的起源和发展提供了重要的理论基础。 细胞生物学的发展历史是科学发展的一个缩影，它不仅丰富了我们对生命的认识，也为医学、生物工程等领域的发展提供了重要支撑。随着科技的进步，相信细胞生物学将在未来发展中展现更加广阔的前景。
生物化学发展史及应用前景 生物化学是研究生物体内化学反应和分子结构与功能的学科。随着时间的推移，生物化学的发展逐渐揭示了生命的奥秘，并在许多领域中产生了广泛的应用前景。 生物化学的发展史可以追溯到19世纪中叶，当时生物学家开始注意到生物体内的化学变化。1828年，德国化学家弗里德里希·维勒首次分离出腰椎蛇毒中的一种含有氨基酸的化合物，并将其命名为亚历山大。1869年，俄国生物化学家切尔本科首次提出了生命中的氨基酸和多肽的概念，为后来蛋白质研究奠定了基础。此后，生物化学研究不断取得突破，包括发现核酸结构及功能和酶催化反应机制等重要进展。 在20世纪，生物化学的进展加速了科学研究的发展和提高了医药产业的发展。生物化学的应用前景主要体现在以下几个方面： 1. 遗传学研究：生物化学为遗传学的发展做出了巨大贡献。通过研究蛋白质和核酸的结构与功能，揭示了基因的组成和遗传信息的传递机制，为遗传工程与基因治疗提供了理论基础。 2. 药物研发：生物化学的发展对药物研发起到了关键作用。通过研究药物与靶蛋白的相互作用，生物化学可以设计出更加精确和有效的药物分子，提高药物的靶向性和安全性。此外，生物化学还可以帮助研究药物代谢和毒性机制，为药物治疗的个体化定制提供依据。
3. 分子生物学研究：生物化学为分子生物学的发展提供了基础。通过研究蛋白质的结构与功能，生物化学揭示了细胞信号传导、蛋白质运输和分泌机制等重要过程。这些研究使得我们更好地理解了细胞和生物体的运作机制，并且在疾病诊断和治疗中发挥重要作用。 4. 农业生物技术：生物化学为农业生物技术的发展提供了理论基础。通过研究植物的生长、代谢和抗性机制，生物化学可以帮助改良作物品质、提高产量和抗虫性，并探索新的绿色农业技术。 5. 环境科学：生物化学在环境科学中也有广泛的应用。通过研究生物体和环境中的化学变化，生物化学可以帮助监测和评估环境污染的程度，并发展可持续发展的环境修复技术。 综上所述，生物化学的发展史展示了人类对生命奥秘的不断探索和理解。生物化学的应用前景潜力巨大，将在医药、农业、环境等多个领域发挥重要作用，推动科学研究和技术创新的进一步发展。
生物学概况和发展历史 生物学家在很多层面上来研究生物： 在原子和分子层面：分子生物学、生物化学-结构生物学 在细胞层面：细胞生物学、微生物学、病毒学； 在多细胞层面：生理学、发育生物学和组织学； 在宏观领域：生态学、演化生物学 除了上述以外，在近代分子生物学上大有突破，加上人类基因序列定序完成，生物学和其他学科的关联越来越紧密。大量的基因资讯，发展出基因组学，基因库。在解读基因密码之后，基因产物-蛋白质间的相互作用，发展出蛋白质组学等等。这类都有赖新的资讯算法来整合所得到的数据，以解决人类疾病，粮食问题和环境生态上的课题。 在自然科学还没有发展的古代，人们对生物的五光十色、绚丽多彩迷惑不解，他们往往把生命和无生命看成是截然不同、没有联系的两个领域，认为生命不服从于无生命物质的运动规律。不少人还将各种生命现象归结为一种非物质的力，即“活力”的作用。这些无根据的臆测，随着生物学的发展而逐渐被抛弃，在现代生物学中已经没有立足之地了。 20世纪特别是40年代以来，生物学吸收了数学、物理学和化学等的成就，逐渐发展成一门精确的、定量的、深入到分子层次的科学。人们已经认识到生命是物质的一种运动形态。生命的基本单位是细胞，它是由蛋白质、核酸、脂质等生物大分子组成的物质系统。生命现象就是这一复杂系统中物质、能和信息三个量综合运动与传递的表现。生命有许多为无生命物质所不具备的特性。例如，生命能够在常温、常压下合成多种有机化合物，包括复杂的生物大分子；能够以远远超出机器的生产效率来利用环境中的物质和能制造体内的各种物质，而不排放污染环境的有害物质；能以极高的效率储存信息和传递信息；具有自我调节功能和自我复制能力；以不可逆的方式进行着个体发育和物种的演化等等。揭露生命过程中的机制具有巨大的理论和实践意义。 现代生物学是一个有众多分支的庞大的知识体系，本文着重说明生物学研究的对象、分科、方法和意义。关于生命的本质和生物学发展的历史，将分别在“生命”、“生物学史”等条目中阐述。
生物学发展史简述 生物学是从分子、细胞、机体乃至生态系统等不同层次研究生命现象的本质、生物的起源进化、遗传变异、生长发育等生命活动规律的科学。其包含的范畴相当广泛，包括形态学、微生物学、生态学、遗传学、分子生物学、免疫学、植物学、动物学、细胞生物学、环境化学等。生物学随着人类认识世界及科学技术的发展，大概经历了四个时期：萌芽时期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期。 1.萌芽时期 指人类产生（约300万年前）到阶级社会出现（约4000年前）之间的一段时期。这时人类处于石器时代，这一时期的人类还处于认识世界的阶段，原始人开始栽培植物、饲养动物，并有了原始的医术，这一切成为生物学发展的启蒙。 2.古代生物学 到了奴隶社会后期（约4000年前开始）和封建社会，人类进入了铁器时代。随着生产的发展，出现了原始的农业、牧业和医药业，有了生物知识的积累，植物学、动物学和解剖学进入搜集事实的阶段。在搜集的同时也进行了整理，被后人称为，古代生物学。古代生物学在欧洲以古希腊为中心，著名的学者有亚里士多德（研究形态学和分类学）和古罗马的盖仑（研究解剖学和生理学），他们的学说整整统治了生物学领域1000年。其中亚里士多德没有停留在搜集、观察和纯粹的自然描述上，而是进一步作出哲学概括。在解释生命现象时，亚里士多德同先辈们一样，认为有机体最初是从有机基质里产生的，无机的质料可以变成有机的生命。中国的古代生物学，则侧重研究农学和医药学。贾思勰（约480—550年）著有《齐民要术》，系统地总结了农牧业生产经验，提出了相关变异规律，首次提到根瘤菌的作用。沈括
（1031—1095年）著有《梦溪笔谈》，该书中有关生物学的条目近百条，记载了生物的形态、分布等相关资料。 3.近代生物学 从15世纪下半叶到19世纪，这一时期科学技术得到巨大发展，特别是工业革命开始后，生物学进入了全面繁荣的时代。如细胞的发现，达尔文生物进化论的创立，孟德尔遗传学的提出。巴斯德和科赫等人奠定了微生物学的科学基础，并在工农业和医学上产生了巨大影响。17世纪建立起来的动物（包括人体）生理学到19世纪有了明显的进展，著名学者有弥勒、杜布瓦·雷蒙、谢切诺夫和巴甫洛夫等。由于萨克斯、普费弗和季米里亚捷夫的努力，植物生理学在理论上达到了系统化。胡克改进了显微镜的使用方法，发表了《显微镜学》，内载生物学史上最早的细胞结构图，并命名为“cell”。达尔文以博物学家的身份乘英国海军勘探船“贝格尔”号，经历了5年的环球旅行，之后出版了震动当时学术界的《物种起源》。该书从变异性、遗传性、生存竞争和适应性等方面论述了生物界的进化现象，提出了以自然选择、适者生存为基础的进化学说。孟德尔多年从事植物杂交试验研究，并在自然科学学会杂志发表了论文《植物杂交试验》，文中提出了遗传单位因子（现在称为“基因”）的概念，阐明了生物遗传的基本规律，即分离规律和自由组合定律（亦称独立分配定律），使生物学研究逐渐集中到分析生命活动的基本规律上，生物学的发展进入“实验生物学阶段”。巴斯德在实验中严格控制无菌条件，并用长曲颈瓶净化与无菌肉汁接触的空气，证实了肉汁腐败的原因是来自外界的微生物污染，澄清了“自然发生说”谬论，为微生物学奠定了基础。 4.现代生物学 20世纪的生物学属于现代生物学的范畴，随着科学技术的进一步发展，生物学向理论（包括生物进化）和实践（主要是植物育种）两个方面深入发展。与此同时，由于物理学、化学和数
高中生物科学发展史梳理 生物科学发展史既包括科学家对生命现象的研究过程，又包括科学家研究生命现象时所持有的不同观点和态度。下面是店铺为大家整理的高中生物科学发展史，希望对大家有所帮助! 高中生物科学发展史：必修一分子与细胞 1、虎克：英国人，细胞的发现者和命名者。1665年，他用显微镜观察植物的木栓组织，发现由许多规则的小室组成，并把“小室”称为cell——细胞。 2、列文虎克：荷兰人，他用自制的显微镜进行观察，对红细胞和动物精子进行了精确的描述。 3、19世纪30年代，德国植物学家施莱登(M.J.Sehleiden，18o4—1881)和动物学家施旺(T.Schwann，1810—1882)提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位。 4、维尔肖(R.L.C.Virchow)：德国人，他在前人研究成果的基础上，总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。 生物膜流动镶嵌模型涉及的科学家 5、欧文顿(E.Overton)：1895年他曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行地上万次的试验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出了膜由脂质组成的假说。 6、罗伯特森(J. D. Robertson)：1959年他在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，结合其他科学家的工作，提出了生物膜结构的“单位膜”模型。 7、桑格(S. J. Singer )和尼克森：在“单位膜”模型的基础上提出“流动镶嵌模型”。强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性。为多数人所接受。 酶的发现涉及的科学家 8、斯帕兰札尼：意大利人，生理学家。1783年他通过实验证实胃液具有化学性消化作用。 巴斯德：法国人，微生物学家，化学家，提出酿酒中的发酵是由
高中生物中的科学发展史 考试是检测学生学习效果的重要手段和方法，考前需要做好各方面的知识储备。下面是店铺为大家整理的高中生物中的科学发展史，希望对大家有所帮助! 高中生物教材中的科学发展史 一、细胞学说的建立： (要重视科学发展史) 1、1543 年，比利时的维萨里指出：器官是由低一层次的结构“组织”构成。 2、1665 英国人虎克(Robert Hooke)用自己设计与制造的显微镜(放大倍数为 40-140 倍)观察了软木的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次用拉丁文 cella(小室)这个词来对“细胞”命名。 3、1680 荷兰人列文虎克(A. van Leeuwenhoek)，首次观察到活细胞，观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。 4、19 世纪30 年代德国人施莱登、施旺提出“细胞学说(Cell Theory)” 主要内容： (1)细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成 (2)细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对其他细胞共同组成的整体的生命起作用 (3)新细胞可以从老细胞中产生 意义：它揭示了细胞结构的统一性和生物体结构的统一性。 5、1858 年德国的魏尔肖：新细胞是通过分裂获得。 二、对生物膜结构的探索历程：( 科学发展史) 1、1895 年欧文顿(E.Overton) ：发现脂质更容易通过细胞膜，膜是由“脂质”组成的。 2、20 世纪初分离出哺乳动物红细胞膜主要化学成分分析，得出膜的主要化学成分是“蛋白质和脂质” 。 3、1925 年荷兰科学家 Gorter 和 Grendel 实验：从细胞膜中提取脂质，在水面上铺成单层分子，发现面积是细胞膜的 2 倍，提出假说：细胞膜中的磷脂是双层的。
高中生物教材中科学史的总结与练习 必修一 一、细胞学说建立过程涉及几个重要科学家（请配对） 二、生物膜流动镶嵌模型涉及的科学家（请配对） 练习：1、从Larry Frye的小鼠荧光实验的过程和现象中，我们可以得出细胞膜（） A、含有蛋白质和脂质 B、含有磷脂双分子层
C、有流动性 D、容易染色而发光 2、提出生物膜流动镶嵌模型的科学家是（） A、欧文顿 B、罗伯特森 C、桑格和尼克森 D、施旺和施莱登 三、与酶的发现有关的科学家（请配对） 四、光合作用的探究历程涉及的科学家（请配对） 练习：在光合作用的发现过程中，几位科学家做了几个著名的实验，关于这些实验设计在逻辑上的严密性和意义，不正确的是（） A、普里斯特利把小鼠和绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，小鼠不会死亡——证明了绿色植物在光照条件下吸收CO2，放出O2，从而更新了空气。
B、萨克斯把绿色叶片曝光，遮光部分是作为对照处理——证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。 C、恩吉尔曼用水绵和好氧细菌以极细光束照射，曝光是作为对照处理——证明了氧气由叶绿体释放出来，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 D、鲁宾和卡门用同位素分别标记CO2和H2O，供绿色植物利用，分析各自放出的氧——证明光合作用释放的氧气全部来自H2O。 必修二 一、遗传方面的科学家（请配对） 二、DNA是主要的遗传物质（请配对） 练习：艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是： A．重组DNA片段，研究其表型效应 B．诱发DNA突变，研究其表型效应 C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应 D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递 三、DNA分子的结构和复制（请配对）
结构化学发展历史与Nobel奖 1. 量子力学(QM—Quantum Mechanics) 普朗克(1858-1947, Max Karl Ernst Ludwig Planck) 因发现能量子(量子理论)获1918年Nobel 物理奖 爱因斯坦(1879-1955, Albert Einstein) 因在数学物理方面的成就，特别是发现了光电效应规律，获1921 年Nobel物理奖 尼尔斯·玻尔(1885-1962, Niels Henrik David Bohr) 因原子结构和原子辐射的研究,获1922年Nobel物理奖 德布罗意(1892-1987, Louis Victor De Broglie) 因发现电子的波动性，获1929年Nobel物理奖 海森伯(1901-1976,Werner Heisenberg) 因创立量子力学和应用该理论发现氢 的同位素1932 年获Nobel物理奖 薛定谔(1887-1961, Erwin Schrödinger) 发现原子理论的有效新形式波动力学 狄拉克(1902-1984,Paul Advien Maurice Dirac) 相对论性的波动力学方程，1933 年获Nobel物理奖 泡利(1900-1958, Wolfgang Pauli) 发现Pauli不相容原理,1945年获Nobel物理奖
波恩(1882-1970, Max Born) 量子力学基础研究，特别是波函数的统计解释, 1954年获Nobel物理奖 2. 量子化学(QC — Quantum Chemistry) 鲍林(1901-1994, Linus Carl Pauling) 因对化学键本质的研究并用以阐明复杂物质的结构,1954年Nobel化学奖, 1962年Nobel和平奖 马利肯(1896-1986, Robert Sanderson Mulliken) 因在分子化学键和电子结构方面的奠基性工作—分子轨道理论, 1966年获Nobel化学奖 福井谦一(1918-1998, Fukui Kenichi) 前沿轨道理论 霍夫曼(1937-, Roald Hoffmann) 分子轨道对称守恒原理1981年获Nobel化学奖 科恩(1923-, Walter Kohn) 因发展密度泛函理论，1998年Nobel化学奖。 波普尔(1925-2004 John Anthony Pople) 因发展量子化学的计算方法，他使化学家采用量子化学方法连同他们的实验仪器作为日常工具成为可能。 3. 研究物质结构的实验方法
一、DNA 是如何被证明是遗传信息的携带者？它的发现对生物学以与社会产生了哪些影响？答： 1856-1865年,孟德尔通过对豌豆的杂交试验发现遗传的基本规律与分离和自由组合定律1868年,米歇尔就已经发现了核酸. 20世纪初,德国科赛尔和他的两个学生琼斯和列文弄清了核酸的基本化学结构,把核酸分为核糖核酸〔RNA〕和脱氧核糖核酸〔DNA〕. 、 1912年,摩尔根发现遗传的交换链锁规律 1928年,美国科学家格里菲斯用一种有荚膜、毒性强的和一种无荚膜、毒性弱的肺炎双球菌对老鼠做实验.发现死的有荚菌中的核酸可以使活的无荚菌全部转变为有荚菌称该核酸为"转化因子". 1944年,美国细菌学家艾弗里从有荚菌中分离得到活性的"转化因子",并证明"转化因子"是DNA. 1952年,赫尔希和他的学生用同位素标记,做噬菌体侵染大肠杆菌的实验.结果发现噬菌体将带35S标记的空壳留在大肠杆菌外面,带有32P标记的核酸全部注人大肠杆菌,并在大肠杆菌内成功地进行噬菌体的繁殖.这个实验证明DNA是遗传物质1953年,沃森和克里克提出DNA双螺旋结构的分子模型,标志着分子生物学的诞生. 意义 DNA双螺旋结构被发现后,人们立即以遗传学为中心开展了大量的分子生物学的研究.遗传的分子机理――DNA复制、遗传密码、遗传信息传递的中心法则、作为遗传的基本单位的基因以与基因表达的调控相继被认识. 在此基础上相继产生了基因工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程等,这些生物技术的发展必将使人们利用生物规律造福于人类.现代生物学的发展,愈来愈显示出它将要上升为带头学科的趋势. 二、认为基因组计划的意义是什么？近年基因组研究有哪些重要进展？ 答：人类基因组计划的意义在于: (1)确定人类基因组中3万个左右编码基因的序列与其在基因组中的物理位置,研究基 因的产物与其功能. (2)了解转录和剪接调控元件的结构和位置,从整个基因组结构的宏观水平上理解基因 转录和转录后调节. (3)从整体上了解染色体结构,包括各种重复序列以与非转录"框架序列〞的大小个组 织,了解各种不同序列在形成染色体结构,DNA复制、基因转录与表达调控的影响和 作用. (4)研究空间结构对基因调节的作用.有些基因的表达调控序列与被调节基因从直线距 离上看,似乎相距甚远,但是若从整个染色体的空间结构上看则恰恰处于最佳调节位 置,因此,有必要从三维空间的角度来研究真核基因的表达调控规律. (5)发现于DNA复制、重组等有关的序列.DNA的忠实复制保障了遗传的稳定性,正常的 重组提供了变异和进化的分子基础.局部的DNA推迟复制、异常重组等现象则导致 疾病或者胚胎不能正常发育,因此,了解与人类DNA正常复制和重组有关的序列与 其变化将对研究人类基因组的遗传和进化提供重要烦人结构上的依据. (6)研究DNA突变、重排和染色体断裂等,了解疾病的分子机制,包括遗传性疾病,易感 染性疾病,放射性疾病甚至感染性疾病引发的分子病理学改变与其进程,为致谢疾病 的诊断、防治和治疗提供理论依据. (7)确定人类基因组中转座子,反转座子和病毒参与序列,研究其周围序列的性质,了解