周期反常现象
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厄尔尼诺是什么意思-厄尔尼诺的形成原因和周期变化厄尔尼诺是什么意思-厄尔尼诺的形成原因和周期变化厄尔尼诺暖流,太平洋一种反常的自然现象。
在南美洲西海岸、南太平洋东部,自南向北流动着一股著名的秘鲁寒流,每年的11月至次年的3月正是南半球的夏季,南半球海域水温普遍升高,向西流动的赤道暖流得到加强。
恰逢此时,全球的气压带和风带向南移动,东北信风越过赤道受到南半球自偏向力(也称地转偏向力)的作用,向左偏转成西北季风。
西北季风不但削弱了秘鲁西海岸的离岸风--东南信风,使秘鲁寒流冷水上泛减弱甚至消失,而且吹拂着水温较高的赤道暖流南下,使秘鲁寒流的水温反常升高。
这股悄然而至、不固定的洋流被称为"厄尔尼诺暖流"。
发展由来厄尔尼诺一词源自西班牙文El Niño,原意是"小男孩"或"小女孩",也指圣婴,即耶稣,用来表示在南美洲西海岸(秘鲁和厄瓜多尔附近)向西延伸,经赤道太平洋至日期变更线附近的海面温度异常增暖的现象。
进入20世纪70年代后,全世界出现的异常天气,有范围广、灾情重、时间长等特点。
在这一系列异常天气中,科学家发现一种作为海洋与大气系统重要现象之一的"厄尔尼诺"潮流起着重要作用。
"厄尔尼诺"是西班牙语的译音,原意是"神童"或"圣明之子"。
相传,很久以前,居住在秘鲁和厄瓜多尔海岸一带的古印第安人,很注意海洋与天气的关系。
他们发现,如果在圣诞节前后,附近的海水比往常格外温暖,不久,便会天降大雨,并伴有海鸟结队迁徙等怪现象发生。
古印第安人出于迷信,称这种反常的温暖潮流为"神童"潮流,即"厄尔尼诺"潮流。
形成原因当南半球赤道附近吹的东南信风减弱后,太平洋地区的冷水上泛会减少或停止,从而形成大范围海水温度异常增暖,传统赤道洋流和大气环流发生异常,导致太平洋沿岸一些地区迎来反常降水,另一些地方则干旱严重。
细胞周期的调控与异常现象细胞是生命存在的基本单位,而细胞周期则是细胞不断地分裂与更新的过程。
正常情况下,细胞周期可分为两个阶段:有丝分裂周期和间期。
其中,有丝分裂周期包括前期、中期、后期和末期,而间期除了G1、S、G2期之外,还有一个G0期。
细胞周期的调控是极其重要的,因为只有在各个阶段环节得到科学合理的控制才能保证正常的细胞分裂以及组织器官的正常发育和功能。
本文将会着重讨论细胞周期调控的核心机制,以及细胞周期异常现象的原因和可能的危害。
一、细胞周期调控的核心机制细胞周期的调控包括内外两个层面。
内部调节主要是由细胞内部的信号转导网络来实现,外部调节主要是由体液和细胞外环境产生的刺激来实现。
内部调节主要包括细胞周期蛋白、周期素和K型波磷酸酶等分子。
周期素可分为D型、E型、A型和B型四种,分别对应了不同的细胞周期不同的阶段。
D型周期素的特点是在G1期通过激活细胞周期蛋白Cdk4和Cdk6来推动细胞进入S 期;E型周期素则在S期通过激活Cdk2来启动DNA合成;A型周期素参与到前期的B期和中期居多;B型周期素参与到后期和末期的染色体分离和细胞分裂中。
K型波磷酸酶则被认为是调控细胞周期出现错误和捕捉可逆期的关键酶。
当细胞内的DNA损伤加剧时,K型波磷酸酶会向小分子酰化酶以及其他分子信号致死性的信号转导通路发出警告信号,让细胞引导分裂进入不安定状态进行修复。
除了基本的周期素和细胞周期蛋白之外,还有许多其他分子也参与到细胞周期调控中。
比如,P53、P21、RB等分子都直接或间接地参与了细胞周期的调控。
P53是一个蛋白质,并且是一个倍性统御因子,是当DNA受到损伤或细胞环境恶化时的一种保护机制。
而P21亦是的P53信号通路的下游控制器,且在调节和控制细胞周期时发挥着很重要的作用。
RB则是一个被称为复制抑制因子的重要分子,它常常会在G1期中处于一个非活性状态。
当周期素D和细胞周期蛋白Cdk4/6结合时,可以磷酸化RB并转变其结构,从而释放细胞周期蛋白Cdk2准备进入S期。
细胞周期的调控与异常细胞周期是指细胞从一个开始时期,通过一系列的复制和分裂过程,最终产生两个新的细胞的过程。
在细胞周期中,细胞依次经历G1期、S期、G2期和M期(包括有丝分裂和无丝分裂),并且需要受到严格的调控以确保正常进行。
细胞周期的异常可能导致细胞增殖过多或增殖不足,进而引发多种疾病,包括癌症等。
本文将探讨细胞周期调控的机制以及常见的细胞周期异常。
一、细胞周期调控的机制1. G1期的调控在G1期,细胞进行生长和DNA合成前的准备工作。
在此期间,细胞受到多种信号分子的调控,包括细胞外的生长因子和细胞内的转录因子等。
这些信号分子可以促进或抑制细胞进入S期。
2. S期的调控在S期,细胞进行DNA复制以准备细胞分裂。
DNA复制是由复制酶和其他辅助酶组成的复制复合体进行的。
复制复合体受到多种负反馈调控以确保每个染色体只复制一次。
一旦复制过程开始,细胞将无法返回G1期。
3. G2期的调控在G2期,细胞进行细胞生长和有机物的积累,以及对DNA复制的质量进行检查。
细胞检查染色体的完整性和复制过程中是否存在错误。
如果发现问题,细胞可以通过停滞细胞周期以修复错误或引发凋亡。
4. M期(有丝分裂和无丝分裂)的调控在M期,细胞进行核分裂和质体分裂两个连续步骤。
核分裂包括前期、中期、后期和末期四个阶段,每个阶段都由一系列的分子机制调控。
质体分裂是指细胞质的分裂,通过收缩环形结构和微管的调控进行。
二、细胞周期异常1. 细胞周期过度激活细胞周期的过度激活指细胞进入S期和M期的频率增加,导致细胞无法正常分裂和增殖停滞。
这种情况在肿瘤中常见,肿瘤细胞的增殖速率明显高于正常细胞。
2. 细胞周期停滞细胞周期的停滞是指细胞在特定阶段停止分裂并进入休眠状态。
这可能是为了修复DNA损伤或消除异常细胞。
但是,如果停滞的时间过长,可能导致维持正常组织的细胞数量不足。
3. 细胞周期无序细胞周期的无序是指细胞在不同阶段之间的跳跃,而不是按序进行。
氮族中九种反常现象【原创实用版】目录1.氮族元素概述2.氮族元素的反常现象3.反常现象的原因4.反常现象对科学研究的启示正文氮族元素概述氮族元素,也称为第 VA 族元素,位于元素周期表的第 15 族。
这一族元素包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和钋(Po)五种元素。
氮族元素在周期表中具有独特的性质,它们的原子结构和化学性质与其他主族元素有显著差异。
氮族元素的反常现象氮族元素在周期表中表现出许多反常现象,具体包括以下九种:1.电子亲和能和离子化能的反常变化:氮族元素从上到下,电子亲和能和离子化能呈现反常增大趋势。
2.电负性:氮族元素的电负性从上到下逐渐减小,与其他主族元素的趋势相反。
3.原子半径:氮族元素的原子半径从上到下逐渐增大,但在同一周期中,原子半径从左到右逐渐减小。
4.氧化态:氮族元素的最高氧化态与其他主族元素不同,最高可达 +5。
5.氢化物稳定性:氮族元素的氢化物稳定性从上到下逐渐减弱。
6.金属性和非金属性:氮族元素的金属性和非金属性界限模糊,砷和锑的金属性介于典型金属和非金属之间。
7.同位素:氮族元素存在丰富的同位素,且同位素之间的稳定性差异较大。
8.化合物的还原性:氮族元素的化合物还原性从上到下逐渐增强。
9.反应活性:氮族元素的反应活性从上到下逐渐增强,与其他主族元素的趋势相反。
反常现象的原因氮族元素的反常现象主要源于它们的原子结构和电子排布。
氮族元素的原子核电荷数逐渐增大,而外层电子数也在增加,这导致电子云的层数和排布发生变化,从而影响元素的性质。
此外,氮族元素的 d 轨道和 p 轨道能级重叠,导致其原子轨道杂化和化学键形成方式与其他主族元素不同。
反常现象对科学研究的启示氮族元素的反常现象对科学研究具有重要启示。
首先,研究氮族元素的反常现象有助于我们深入了解原子结构与性质之间的关系。
其次,氮族元素的反常现象为新材料的开发提供了重要线索,例如高电子迁移率半导体材料、高效能量存储材料等。
浅析光子晶体中的反常折射现象
光子晶体是一种具有周期性的光场模式,它可以对光束进行反常折射,引起相
关研究领域的关注。
本文将从以下三个方面入手,介绍光子晶体中的反常折射现象。
光子晶体的基本结构
光子晶体,也称为光子带隙材料,是一种由周期性等相位光学导带的对称的光
学模式所构成的材料。
其具有类似于晶体管带隙的结构,可以在某个特定的波长范围内完全禁止光的传输。
光子晶体的结构可以分为二维和三维两种基本形式。
在二维光子晶体中,光与晶体的周期性结构是垂直的,而在三维光子晶体中,光的结构是立方体形的。
反常折射现象的原理
光子晶体中的反常折射现象主要是由其周期特性所决定的。
当光束穿过光子晶
体时,会被“劈裂”成许多光束,沿着光子晶体中的不同路径传播。
这些路径通常是
曲线的,而非直线的,这就使得光束偏离了正常的光线传输规律。
在光子晶体结构的一定范围内,反常折射现象强烈地影响光束的传播方向和绕射强度。
反常折射现象的实验应用
反常折射现象具有广泛的实验应用和科学研究价值。
例如,采用反常折射技术,可以建立高效的光学波导和单模光纤等光学器件,为信息传输和光通讯提供技术支持。
此外,在生物医学、光子计算和量子光学等领域,反常折射现象的研究也取得了许多重大的进展。
参考文献
光子晶体的反常传输现象及其研究现状,刘叶梅、何建军,2002年
光子晶体与反常折射现象研究,董顺坤、秦微、李月,2004年
光子晶体反常折射现象在光子学领域的应用研究进展,于开建、赵光明,2011年。
1 原子半径(1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小;(2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。
注意:原子半径在VIB族及此后各副族元素中出现反常现象。
从钛至锆,其原子半径合乎规律地增加,这主要是增加电子层数造成的。
然而从锆至铪,尽管也增加了一个电子层,但半径反而减小了,这是与它们对应的前一族元素是钇至镧,原子半径也合乎规律地增加(电子层数增加)。
然而从镧至铪中间却经历了镧系的十四个元素,由于电子层数没有改变,随着有效核电荷数略有增加,原子半径依次收缩,这种现象称为“镧系收缩”。
镧系收缩的结果抵消了从锆至铪由于电子层数增加到来的原子半径应当增加的影响,出现了铪的原子半径反而比锆小的“反常”现象。
2元素变化规律(1)除第一周期外,其余每个周期都是以金属元素开始逐渐过渡到非金属元素,最后以稀有气体元素结束。
(2)每一族的元素的化学性质相似3元素化合价(1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1(氟无正价,氧无+6价,除外);(2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同(3) 所有单质都显零价4单质的熔点(1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减;(2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增5元素的金属性与非金属性(1)同一周期的元素电子层数相同。
因此随着核电荷数的增加,原子越容易得电子,从左到右金属性递减,非金属性递增;(2)同一主族元素最外层电子数相同,因此随着电子层数的增加,原子越容易失电子,从上到下金属性递增,非金属性递减。
6最高价氧化物和水化物的酸碱性元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。
7 非金属气态氢化物元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。
元素周期表中的周期性规律的异常情况元素周期表是化学中一个非常重要的工具,它将化学元素按照一定的规律排列,使我们能够更好地理解元素之间的相似性和差异性。
然而,尽管元素周期表提供了许多规律和趋势,但也存在一些异常情况。
本文将探讨元素周期表中的周期性规律的异常情况。
一、原子半径的异常情况元素周期表中,原子半径一般随着元素周期增加而递增。
这是因为随着电子层的逐渐增加,原子的半径也会增加。
然而,这个规律在某些情况下会出现异常。
其中一个例子是由于电子排布导致的原子半径的异常情况。
例如,钪(Sc)和铬(Cr)的原子半径较预期值要小。
这是因为在钪的电子排布中,最外层4s电子先进入到3d轨道中,而3d轨道的半径相对较小。
而同样道理也适用于铬元素。
尽管在铜(Cu)和锌(Zn)中,3d轨道的半径会稍微增大,但是这些元素电子排布的异常情况导致其原子半径较小。
二、电离能的异常情况电离能是将一个原子从其原子态变为离子态所需要的能量。
元素周期表中,电离能一般随着原子序数的增加而逐渐增加。
然而,也有一些异常情况存在。
例如,氧(O)的第一电离能比氮(N)的第一电离能要小。
这是因为在氧的电子排布中,其半满的2p轨道比氮的半填满2p轨道更加稳定,从而导致第一电离能降低。
类似地,同样的异常情况也发生在硅(Si)和磷(P)之间。
此外,也存在一些其他周期性规律的异常情况,如元素的电负性和金属活性等。
这些异常情况的出现,常常是由于电子排布、元素结构或者其他因素的影响所致。
总的来说,元素周期表中的周期性规律提供了我们理解元素特性的重要线索。
然而只有通过深入研究元素结构和电子排布等方面,我们才能更好地解释那些异常情况的出现。
进一步的研究有助于揭示这些异常情况背后的原因,并推动我们对元素性质和化学反应的深入理解。
细胞周期的调控和异常情况细胞是生物体的基本单位,它们通过细胞周期不断地进行分裂和增殖,维持着生命的延续和发展。
细胞周期的调控是一个复杂而精确的过程,它受到多种内外因素的影响,以保证细胞能够按照正确的顺序和时间进行分裂。
然而,当细胞周期的调控发生异常时,就会导致一系列的疾病和异常情况的发生。
细胞周期主要分为四个阶段:G1期、S期、G2期和M期。
在G1期,细胞会进行生长和代谢,为DNA复制做准备。
S期是DNA复制的阶段,细胞的染色体会复制成为姐妹染色体。
G2期是细胞准备进入有丝分裂的阶段,细胞会继续生长并合成必要的蛋白质。
最后是M期,也就是有丝分裂阶段,细胞将姐妹染色体分离并分裂成两个子细胞。
细胞周期的调控主要由细胞周期蛋白激酶(CDK)和细胞周期蛋白(Cyclin)共同完成。
CDK是一种酶,它的活性受到Cyclin的调控。
在不同的细胞周期阶段,不同的Cyclin会结合CDK,形成复合物,从而促进或抑制细胞周期的进行。
这种调控机制非常精确,任何一个环节的异常都可能导致细胞周期的紊乱。
细胞周期的异常情况有很多种,其中最常见的是细胞周期的加速或延迟。
当细胞周期过快时,细胞没有足够的时间进行DNA复制和准备,导致新生细胞的染色体不完整,容易出现遗传物质的缺失和突变。
这种情况在肿瘤细胞中尤为常见,它们的细胞周期异常活跃,不受正常的调控机制限制,导致肿瘤的快速生长和扩散。
相反,细胞周期的延迟也会导致一系列问题。
当细胞周期过长时,细胞不能及时分裂和更新,导致组织和器官的正常功能受到影响。
这种情况在一些遗传性疾病中常见,如白血病和先天性免疫缺陷病。
此外,一些外部因素,如辐射和化学物质的暴露,也会导致细胞周期的延迟,增加患癌风险。
除了细胞周期的加速和延迟,细胞周期的异常还表现为细胞死亡的失控。
正常情况下,细胞会在细胞周期中的某个阶段发生程序性死亡,以消除受损、老化或异常的细胞。
然而,当细胞周期调控异常时,细胞死亡的信号可能被忽略或过度激活,导致细胞过早或过度死亡。
细胞周期及其异常
细胞是生命的基本单位,所有生命体都是由细胞构成的。
而细
胞的生命周期分为两个阶段:有丝分裂期和间期。
有丝分裂期,又称为有丝分裂,是细胞分裂的重要过程。
这个
过程分为五个阶段:前期、后期、中期、早期和晚期。
在前期,
细胞开始进行复制,并开始变形。
在后期,细胞核中的染色体开
始被更改,变得更紧密和可视。
中期则是染色体排列的主要时期,而早期和晚期则是细胞分裂的关键时期。
间期分为G1期、S期和G2期。
G1期是细胞从分裂到开始
DNA合成的时期。
在此期间,细胞会增长并将为分裂做好充分的
准备。
S期是DNA合成的阶段,细胞会复制DNA来为分裂做准备。
G2期是DNA重复的主要时期,细胞会为分裂做最后的准备。
然而,细胞周期可能会发生异常。
一种异常是细胞周期失控,
引起过多的细胞分裂。
这可能导致肿瘤的发生。
肿瘤细胞在细胞
周期中不断地分裂,无法停止。
这些细胞也可能变得很大,几乎
与正常的细胞一样大。
肿瘤伴随着其他症状,例如乳腺癌、直肠
癌等。
还有一种异常是细胞周期出现特定的错位,其中细胞出现结构缺失,DNA也可能被改变。
微核和染色质缺失表示细胞周期出现了异质性。
细胞周期的异常可能由各种原因导致,例如DNA受到的损伤或与环境相关的压力。
细胞周期对生命非常重要,了解它的过程以及异常会有助于我们更好地保护生命。
对于预防癌症和其他疾病,应重视细胞周期异常的控制和治疗。