生物物理学提纲2015

课程编号：030428Z1课程名称：生物物理学英文名称：Biophysics学时与学分: 24/1.5先修课程要求：物理学、生物化学、细胞生物学、物理化学、分子生物学适应专业：生物技术参考教材：《生物物理学》，丘冠英，彭银祥主编，武汉大学出版社，2000年版。

《生物物理学:能量信息生命》，菲利普·纳尔逊(作者), 黎明(译者), 戴陆如(译者)，上海科学技术出版社，第1版(2006年12月1日)；《生物物理学》，展永(编者) ，科学出版社，第1版(2011年8月1日)；《生物物理学》，袁观宇(作者, 编者)，科学出版社，第1版(2006年4月1日) 《生物物理学》，赵南明主编，高等教育出版社，2000年版课程简介：运用原子物理、核物理、统计物理乃至量子力学从细胞膜、蛋白质、核酸、超分子结构到单细胞和生物有机体，在各个层次上讲授可能的因果关系和物理本质。

主要内容包括分子生物物理学、细胞生物物理学、辐射生物物理学、神经生物物理学以及感觉生物物理学等。

培养学生熟练掌握多种生物学水平上生物物理测量技术和方法的基本原理。

课程教学大纲：一、课程在培养方案中的地位、目的和任务本课程以物理学原理和数学方法学为基础，运用原子物理、核物理、统计物理乃至量子力学从细胞膜、蛋白质、核酸、超分子结构到单细胞和生物有机体，在各个层次上讲授可能的因果关系和物理本质。

运用分子物理学和物理化学概念和方法学分析有关生物分子的结构、能量、动力学和相互作用，生物膜的物理特性。

本课程的任务是使学生学习必要的生物物理学方面的基本知识，了解生物物理多个研究领域的研究内容和方法，拓宽学生的知识面，为今后继续深造和工作打下基础。

二、课程的基本要求要求学生较好地运用物理学和数学的观点和方法论进行多个层次和水平上探索生命现象及其规律性，培养学生在分子和细胞水平上研究和解释复杂生命现象各种机理的基本方法，同时希望学生对多种生物学水平上生物物理测量技术和方法的基本原理有一定的了解。

生物物理学ⅠBiophysics Ⅰ32 学时（其中，讲授： 32 学时；实验：0学时；实习： 0 学时）； 2 学分一、课程简介生物物理学是生物学与物理学交叉而产生的一门新兴学科。

近年来生物物理学的发展非常迅速，影响越来越广泛。

生物物理学已成为生物学专业研究生的一门必修课程。

生物物理学的教学目的在于向学生介绍生物物理学的发展过程、研究内容、基本理论和研究方法，为从事科学研究和承担技术工作打下基础。

掌握生物物理学的主要内容，学会用用生物物理学的原理、方法思考问题；通过这门课程的学习可以提高学生运用生物学和物理学交叉学科思考问题的能力；也可以使学生了解生物物理研究的多个分支方向，从而开阔视野，为丰富自己的研究方向奠定基础。

本门实验课讲授的内容为：分子生物物理、膜生物物理、神经生物物理、理论生物物理、生物物理学研究方法。

二、预修课程及适用专业选修该课需要先修的相关课程为：生物化学，物理学等本课程适用于生物物理专业。

三、课程内容及学时分配第一章绪论（4学时）生物物理学的定义及范围生物物理的发展过程生物物理学的研究状况第二章分子生物物理（8学时）分子生物物理学的物理学基础分子生物物理学的生物学基础生物大分子结构研究-x射线衍射晶体学蛋白质折叠第三章膜生物物理（8学时）生物膜的基础生物膜结构和性质脂质与蛋白质相互作用生物膜的功能第四章神经生物物理（4学时）神经生物学的基础神经细胞的信号传递神经系统的功能视觉、听觉、嗅觉及学习、记忆第五章理论生物物理（4学时）生物信息学概论生物信息数据库生物信息数据的检索与分析生物信息学若干问题第六章生物物理学研究方法（4学时）NMR的主要原理及3DNMR在结构研究中的应用。

四、教学方式及要求教学方式以教师讲解为主，学生互动为辅。

课程要求：学生要完成实验设计中要求的所有操作及测量，然后进行数据处理及结果分析和讨论并撰写实验报告。

五、考核办法本课程有期终考试，成绩评定主要由期终考试成绩和论文报告构成。

初中生物知识梳理提纲一、生物基础知识1.生物的定义与特征2.生物的分类与命名3.生物的细胞结构与功能4.生物的新陈代谢5.生物的生长、发育与生殖6.生物的遗传与变异二、植物学知识1.植物的分类与结构2.植物的生长发育3.植物的生殖与繁殖4.植物的光合作用与呼吸作用5.植物的适应性与生态习性6.常见植物的识别与利用三、动物学知识1.动物的分类与结构2.动物的生长发育3.动物的生殖与繁殖4.动物的行为与适应性5.动物的循环系统、呼吸系统、消化系统、排泄系统、神经系统、内分泌系统的基本原理与功能6.常见动物的识别与利用四、微生物学知识1.微生物的分类与结构2.微生物的生长与繁殖3.微生物在自然界中的作用4.微生物与人类生活的关系5.常见微生物的识别与利用五、生态学知识1.生态系统的概念与结构2.生态因素与生物的适应性3.生物之间的相互关系4.生物与环境的关系5.人类活动对生态环境的影响6.生态环境保护与可持续发展六、生物技术知识1.生物技术的概念与发展2.常见的生物技术方法与应用3.生物制品与生物制药4.基因工程的基本原理与技术5.细胞工程的基本原理与技术6.生态工程的基本原理与技术七、健康与营养知识1.健康与生活方式2.人体营养的需要与食物来源3.营养失调与疾病4.常见疾病的预防与保健5.青春期生理与心理变化6.心理健康与心理调适八、生物伦理与法律知识1.生物伦理的基本原则与规范2.生物伦理在实际应用中的问题3.生物安全与生物武器4.生物多样性保护与人类利益的关系5.生物法律的基本内容与实施6.青少年在生物伦理与法律方面的责任与义务习题及方法：一、生物基础知识习题习题1：生物的基本特征有哪些？解题方法：回顾生物基础知识，列举生物的基本特征，如生命活动需要营养、呼吸、排泄、对外界刺激作出反应、生长和繁殖、由细胞构成等。

答案：生物的基本特征有：生命活动需要营养、呼吸、排泄、对外界刺激作出反应、生长和繁殖、由细胞构成等。

一、生物大分子结构(一)蛋白质1.氨基酸：α-氨基酸，L型（除甘氨酸）2.肽键：一个氨基酸羧基和另一个氨基酸氨基脱水缩合形成的化学键1)性质：C-N键不能旋转；肽键平面（p-π共轭）2)肽平面：多肽链折叠为肽链主骨架的基本单元，包括两个碳原子和中间的一个肽键3.结构层次：1)一级结构：氨基酸序列2)高级结构：a)成因：肽平面；R基团空间位阻；规律性折叠；稳定高级结构作用力b)二级结构：多肽链借助氢键延一定方向排列成的具有周期性和规律性的结构单元i.α-螺旋（3.6aa/圈、r=0.23nm、螺距0.54nm、右手螺旋）；β-折叠；β-转角；无规卷曲）ii.稳定力：氢键c)超二级结构：两个或两个以上的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，排列为规则的，具有空间结构特征的组合体i.稳定力：氢键，范德华力，离子键，疏水作用力d)结构域：具有功能的单元，介于超二级结构与三级结构之间e)三级结构：一条多肽链所有原子的空间排布（疏水内核）f)四级结构：多条多肽链特点方式组装而成g)结构是功能的基础(二)核酸1.生物信息流与中心法则2.DNA1)作用力：碱基配对；碱基堆积；疏水作用；减小静电排斥3.核酸结构分级1)一级结构：核苷酸序列2)二级结构：核酸双链3)三级结构：超螺旋/其他高级结构4.RNA：易水解二、生物大分子内作用力(一)四种相互作用：引力；电磁；强；弱(二)蛋白质1.强相互作用：共价键（一级结构；二硫键烫发）2.弱相互作用：离子键；氢键（方向性；排他性）；疏水作用（熵增驱动）；范德华力(三)核酸1.染色体结构：1)40%DNA，60%蛋白2)组蛋白高度保守；修饰作用3)核小体：缠绕146bp4)高级结构：30nm纤维2.RNA1)单链核酸（紧凑结构；碱基互补；茎-环结构）2)tRNA（两条A螺旋呈直角；非常规：特殊碱基对、三碱基对、碱基-骨架作用）3)形成高级结构要素：2‘-OH；单链；多种二级；三级包括碱-碱与碱-骨三、生物大分子间相互作用(一)蛋白-核酸复合物1.功能：结构（组蛋白）；调节（转录因子）；催化（聚合酶）2.作用：静电（蛋白-磷酸骨架）；氢键（蛋白-链/碱）；疏水（蛋白疏水-碱基）3.特异性识别：核酸内切酶；大沟4.识别结构域：1)HTH：a)结构特点：20aa；两α之间120°；第二α为识别螺旋b)序列特点：疏水核心；9th aa多为Gly；shs转角；phs（极疏小）1stαc)识别：回文DNAd)Rep：i.氢键定位；ii.识别螺旋与DNA特异性作用；iii.DNA形变有助于蛋白紧密结合与亲和特异性2)Zinc Fingera)锌指结构i.含一个或多个被Cys或His螯合的锌离子ii.锌离子稳定蛋白三维结构iii.结合DNA，转录因子功能，结合RNA/蛋白iv.多种结构模式b)锌指蛋白i.α螺旋与DNA大沟结合ii.单个锌指结合DNA无特异性iii.连续锌指特异性结合DNA，增强与DNA亲和力iv.含有2-37个锌指c)一对一相互作用i.单一锌指识别DNA中连续3个碱基ii.两相邻锌指识别6-7个碱基iii.不同aa组别识别特定序列3)Leucine zippera)特点i.30aa，Leu每7个aa出现一次ii.两α螺旋平行结构iii.coiled-coil结构，3.5aa/圈，准确每两圈一次Leuiv.Leu间相互作用，形成疏水核心b)与DNA作用i.碱性区域与DNA大沟作用ii.特异性作用：氢键；疏水iii.非特作用：氢键4)HLH5)二聚现象(二)基因编辑1.定义：有目的性的对DNA核酸序列进行删除插入等操作2.传统方法：人工诱变；转化/转染；同源重组3.第一代技术：ZFN4.第二代技术：TALENs5.CRISPR/Cas9：成簇的、规律间隔的短回文序列四、蛋白质折叠(一)简介1.定义：蛋白质凭借相互作用在特定细胞环境下自我组装，形成有一定功能的结构过程2.Anfisen实验：1954；蛋白高级结构由一级结构决定；加入巯基乙醇，尿素再还原3.蛋白质折叠速率：？4.蛋白折叠问题：规律、稳定性、生物活性；热力学/动力学、体内/体外、理论/实验(二)第二遗传密码（第一问题：物理密码）1.定义：氨基酸序列与空间结构对应关系2.特点：1)简并性a)不同生物体内同功能蛋白质有aa差异，整体结构相同b)化学修饰影响侧链不影响总体c)定点突变说明个别甚至一段序列的替换不影响构象，生物活性2)多意性：同序列aa不同条件下空间结构不同3)全局性：3.意义：完善中心法则；蛋白质设计需要；理解蛋白质折叠疾病需要(三)折叠过程（第二问题：折叠动力）（未解之谜）1.框架模型（1982，P.S.Kim/R.L.Baldwin）一步步折叠，局部构象依赖于局部序列2.疏水塌缩模型：疏水片段先聚集3.扩散-碰撞-粘合机制：几个位点生成疏水簇，非特布朗运动扩碰粘成大结构4.成核-凝聚-生长模型：折叠晶核（特异性相互作用）扩大5.拼版模型：多条途径折叠；折叠快；影响小6.邹氏模型：边翻译边折叠，从一端开始(四)蛋白质结构预测1.CASP2.同源建模/片段拼接(五)体内折叠：蛋白质浓度极高(六)分子伴侣1.定义：保守蛋白质，识别肽链非天然构象，促进各功能域和整体的正确折叠2.为非自发折叠蛋白提供微环境(七)蛋白折叠病：疯牛病，库鲁病五、生物大分子其他物理性质(一)蛋白质1.胶体性质：扩散慢，粘度大，不透半透膜；水溶液中形成亲水颗粒，丁达尔现象2.蛋白质分子表面：胶核，胶粒（吸附层），胶团（扩散层）3.表面电势：PI取决于氨基酸与蛋白质三维结构4.盐溶，盐析六、分子生物物理技术(一)分离蛋白1.层析1)凝胶排阻层析（分子筛层析）：洗脱体积Ve=外水体积Vo+分配系数Kd*内水体积Vi2)离子交换层析3)疏水层析2.蛋白质电泳1)SDS-PAGE：浓缩胶原理，分子筛效应2)等电电泳3.结晶1)盐析2)气相扩散法(二)性质测定1.分子量：动态光散射2.热稳定性：Thermofluor(三)SPR（表面等离子体共振技术）1)等离子体：a)定义：密度相当高的自由正负电荷组成的气体b)金属=等离子体c)等离子体波：i.特征：高度局域消逝波；衰减传播；色散曲线在光右侧，同频率波矢量大于光ii.条件：存在表面等离子体；存在合适激发源；激发条件d)表面等离子体振动2)全反射a)定义：光从光密介质射入光疏介质，入射角到某一角度使折射角到90°，折射光消失，只剩下反射光b)消失波：全反射透入光疏介质一个波长深度c)衰减全内反射3)棱镜耦合：a)Kretschmann结构，otto结构b)共振角4)传感器a)原理：改变θ/λ，得介电常数εs/折射率n sb)Biacore传感器c)应用：识别生物分子；研究生物分子间作用5)优点a)无需标记待测物b)适用于浑浊，不透明或有色溶液c)实时连续监视反应的动态过程d)检测方便快捷e)应用范围广6)局限a)难以区别非特异性吸附b)对温度，样品组成等干扰敏感7)发展a)提高灵敏度b)与质谱联用c)高通量检测d)敏感器件、测量装置微型化(四)X射线衍射1.X射线的发现与性质1)发现a)时间：1895.11.8b)人物：伦琴c)实验：稀薄气体-X射线d)地位：19世纪末20世纪初物理学三大发现之一；标志着现代物理学的产生e)荣誉：第一届诺贝尔物理学奖2)探索：偏振：巴克拉（1905、1909）；衍射：劳厄（1912）3)衍射：原子间距与X射线波长同数量级4)电磁波特性：波长：0.01-100埃5)发生步骤：高速电子轰击阳极靶；同步辐射光源6)特性：a)物理：穿透；荧光；电离；热b)化学：感光；着色c)生物：细胞抑制，损坏，坏死i.确定性效应：不孕，功能障碍ii.随机性效应：肿瘤，遗传效应7)质与量a)质（硬度）：X射线穿透物体的能力：单个光子能量b)量：垂直X光束单位时间单位面积通过光子数2.X的吸收与医学成像1)X吸收：人体不同组织衰减系数与厚度差别2)人体切片——断层扫描CTa)提出方法：科马克，美国，1963b)制作成功：菲尔德，英国，19723)CT原理a)联立方程法（代数法求解）：i.常采用的有256×256、512×512等矩阵ii.本质：求解衰减系数的分布b)反投影法i.Randon定理：多方向投影重叠4)螺旋CT3.X射线晶体衍射1)X射线与物质相互作用：a)散射X射线：相干；非相干b)电子：反冲电子；俄歇电子；光电子c)荧光X射线d)衰减X射线e)热能2)X射线晶体衍射的出现：1912，小布拉格3)X射线的相干散射和衍射4)X射线晶体衍射的实验装置：X射线→晶体→探测器5)布拉格方程：2dsinθ=nλa)晶平面的衍射：晶平面的衍射＋晶胞内的衍射＋不同晶胞的衍射b)晶胞参数：晶胞的大小和形状，决定晶体的衍射方向，而原子在晶胞中的位置，则决定衍射光的强度c)解析大分子晶体结构的本质是获得电子(五)冷冻电子显微镜1.应用1)细胞超微结构成像2)电子断层三维现象：巨大分子，细胞器3)蛋白质电子晶体学：膜蛋白4)单颗粒三维重构学：大分子蛋白2.流程：制备样品；透射成像；图像处理；结构解析3.三维重构技术：1)衬度传递函数；中央截面定律2)多角度二维投影→傅里叶转换→三维傅里叶空间→三维重构4.断层扫描：1)随扫描角度增加清晰5.单颗粒冷冻电镜：1)电子/颗粒相互作用：a)入射电子散射；b)入射电子对固体的激发c)受激发电子在固体中的传播2)信噪比随次数提高(六)NMR1.历史1)X射线晶体学获得蛋白，1963；NMR获得蛋白，19852)发展史a)1952年Bloch和Purcell获得诺贝尔物理学奖（核磁共振观测方法）b)1992年Ernst获得诺贝尔化学奖（高分辨脉冲傅立叶变换核磁共振方法）c)2002年Wuthrich获得诺贝尔化学奖（核磁共振解析生物大分子结构）d)2003年Mansfield和Lauterbur获得诺贝尔生理与医学奖（核磁共振成像）2.原理：1)定义：自旋不为零的原子核，在外磁场的作用下核自旋能级发生赛曼分裂，共振吸收特定频率的射频辐射的物理过程2)条件：磁性核；静磁场；射频场；检测线圈a)质量数与原子序数均为偶数的原子没有NMR信号b)原子核自旋、原子核的磁矩c)分裂：分裂为2I+ l种能态d)吸收：射频辐射能量达到△ E3.仪器1)静磁场：a)MHz：1H在该静磁场下的共振频率b)超导磁体2)检测线圈：检测FID4.参数1)化学位移2)标量耦合：两磁性核通过核外电子发生的相互作用，大小为耦合常数3)NOE（核增强效应）：a)空间上相近的两个原子核，一个原子核饱和时，另一个信号增强b)增强程度与距离有关，可确定两原子核距离c)解析最主要的结构信息4)弛豫：激发的原子核和环境能量交换回到平衡态（FID/自由感应衰减信号）5.傅里叶变换：可以把FID时间信号转化为频率信号6.自动化结构计算方法(七)荧光1.原理：某些物质被一定波长光长光照射时，会被较短时间内发射比入射波长更长的光，成为荧光2.基态与激发态：激活/失活3.电子能级：1)激发（S0→S1/S2）（单重态）2)荧光（S1→S0）3)外转换（熄灭）4)磷光（T1→S0）5)振动弛豫4.磷光、荧光1)荧光：发射荧光的能量比分子吸收的能量小，波长长2)磷光：发光速度很慢，光照停止后，可持续一段时间5.产生条件：1)吸收光子发生多重性不变的跃迁时所吸收的能量小于断裂其最弱的化学键所需要的能量2)结构中有荧光基团（含有不饱和键的基团）6.荧光与分子结构关系1)荧光助色团与荧光消色团2)增加稠合环可增强荧光3)提高分子的刚性可增强荧光4)激发态电子组态的影响5)重原子将导致荧光量子产率的降低7.荧光应用举例：1)萤光素酶报告基因：a)萤光素的氧化产生荧光i.萤光素酶：单体，61000ii.辅-底物：ATP，Mg2+iii.萤光素b)原理：i.构建一个将靶启动子的特定片段插入到荧光素酶表达序列前方的报告基因质粒ii.将要检测的转录因子表达质粒与报告基因质粒共转染293细胞或其它相关的细胞系iii.加入特定的荧光素酶底物，荧光素酶与底物反应，产生荧光，通过检测荧光的强度可以测定荧光素酶的活性，从而判断转录因子是否能与此靶启动子片段有作用2)GFPa)发现i.1962年下村修从水母中分离出GFP，并发现这种蛋白质在紫外光下呈亮绿色ii.马丁·沙尔菲向人们展示了绿色荧光蛋白作为发光的遗传标签的作用iii.钱永健完成的单点突变（S65T）显著提高了GFP的光谱性质，起荧光强度和光稳定性也大大增强，另外还利用GFP来追踪追踪多种生物细胞进行的生物反应b)优点i.不加任何底物，荧光性质稳定ii.分子量小，无细胞毒性iii.活细胞实时定位观察iv.突变蛋白改变荧光特性3)FRET（荧光共振能量转移）a)条件i.供体发射光谱与受体吸收光谱重叠ii.供体、受体荧光生色团适当方式排列iii.供体、受体足够接近b)举例：CFP（青色荧光蛋白）/YFP（黄色荧光蛋白）c)应用：检测蛋白质之间相互作用i.蛋白分子共定位ii.蛋白分子聚合体iii.转录机制iv.转换途径v.分子运动vi.蛋白折叠4)荧光显微镜a)分类：透射式/落射式5)激光扫描共聚焦荧光显微镜（LSCM）。

1、目前己知的动物大约有150万种，这些动物可以分为两大类：一类是脊椎动物，它们的体内有脊柱；另一类是无脊椎动物，它们的体内没有脊柱。

2、生物的多样性：1、种类的多样性；2、生活环境的多样性；3、00运动方式的多样性。

3、鱼之所以能在水里生活，两个特点是至关重要的：（1）能靠游泳老获取食物和防御敌害；（2）能在水中呼吸。

4、鱼可以在克服水中阻力的结构：流线形（梭子形）身体；身体表面分泌粘液。

5、鱼在游泳时，靠躯干部有尾部的左右摆动产生前进的动力，靠背鳍、胸鳍、腹鳍、臀鳍来保持平衡，靠尾鳍保持前进的方向。

6、在难以直接拿研究对象做实验时，有时用模型来做实验，即模仿实验对象制作模型，或者模仿实验的某些条件进行实验，这样的实验叫做模拟实验。

7、各种鳍在运动中起到辅助协调的作用。

8、鳃是鱼的呼吸器官。

9、鳃中含有丰富的毛细血管，因此鳃是鲜红色的。

10、鳃丝又多又细，是为了扩大与水接触的面积，有利于充分进行气体交换。

鳃不容易吸收空气中的氧，鱼离开水后，鳃丝相互覆盖，减小了与空气接触面积，不能从空气中得到足够的氧气，因此缺氧而死。

11、鱼鳃对水中呼吸至关重要的特点：鳃丝鲜红，含丰富毛细血管；鳃丝又多又细。

12、水从鱼口流入，从鳃盖后缘流出。

13、流出鱼鳃的水中，氧气减少了，二氧化碳增多了。

14、气体交换水中O2——鳃丝的毛细血管中鳃丝中Co2—水中15、鱼的主要特征：体表常常有鳞，用鳃呼吸，通过尾部的摆动和鳍的协调作用游泳。

16、有口无肛门，食物从口进入消化腔，消化后的食物残渣仍由口排出体外，这些动物称为腔肠动物。

17、身体柔软靠贝壳来保护身体的动物，称为软体动物。

18、体表长有质地较硬的甲的动物，叫做甲壳动物。

甲壳动物用鳃呼吸。

19、腔肠动物、软体动物、甲壳动物都是无脊椎动物。

20、水中各种生物都是水域生态系统的重要组成部分，它们之间通过食物链和食物网，形成紧密而复杂的联系，同时又都受水域环境的影响，其种类的变化和数量的消长都会影响到人类的生活。

抛体运动知识要点一、匀变速直线运动的特征和规律：匀变速直线运动：加速度是一个恒量、且与速度在同一直线上。

基本公式：、、（只适用于匀变速直线运动）。

当v0=0、a=g（自由落体运动），有v t=gt 、、、。

当V0竖直向上、a= -g（竖直上抛运动）。

注意：(1)上升过程是匀减速直线运动，下落过程是匀加速直线运动。

(2)全过程加速度大小是g，方向竖直向下，全过程是匀变速直线运动(3)从抛出到落回抛出点的时间：t总= 2V0/g =2 t上=2 t下(4)上升的最大高度（相对抛出点）：H=v02/2g(5)*上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向(6)*上升、下落经过同一段位移的时间相等。

(7)*用全程法分析求解时：取竖直向上方向为正方向，S>0表示此时刻质点的位置在抛出点的上方；S<0表示质点位置在抛出点的下方。

v t >0表示方向向上；v t <0表示方向向下。

在最高点a=-g v=0。

二、运动的合成和分解：1．两个匀速直线运动的物体的合运动是___________________运动。

一般来说，两个直线运动的合运动并不一定是____________运动，也可能是_____________运动。

合运动和分运动进行的时间是__________的。

2．由于位移、速度和加速度都是______量，它们的合成和分解都按照_________法则。

三、曲线运动：曲线运动中质点的速度沿____________方向，曲线运动中，物体的速度方向随时间而变化，所以曲线运动是一种__________运动，所受的合力一定.必具有_________。

物体做曲线运动的条件是________ ________ 。

四、平抛运动（设初速度为v0）：1．特征：初速度方向____________，加速度____________。

是一种。

2．性质和规律：水平方向：做______________运动，v X=v0、x=v0t。

第一章 生物电学第一节生物聚合物的介电特性一、分子中的化学键1、共价键(强相互作用，热稳定)共价键定义：原子和原子之间通过共有电子对而结合的化学键。

非共价键相互作用：弱相互作用，单独或少数非共价键将由热运动而被破坏。

但大量非共价键决定生物大分子的空间结构，既可保持稳定性，又有较大的灵活易变性。

(1)库仑相互作用(电荷—电荷相互作用)(2)范德华相互作用（解释吸引）范德华力的本质:一个非极性分子没有永久偶极矩，但由于电子的运动，他可以有一个瞬时非零的偶极矩，当然在测量的时间间隔内平均偶极矩为零。

范德华吸引即瞬时偶极之间的相互作用。

(3)氢键相互作用（饱和性 方向性） 了解氢键定义: 电负性原子与氢形成的基团N-H 和O-H 具有很大的偶极矩，成键电子云分布偏向电负性大的原子核，因而氢原子核周围的电子分布就少，当它遇到另一个电负性强的原子时，就发生静电吸引，即所谓氢键 X-H----Y (X ，Y 代表F ，O ，N 等电负性大的原子) 氢键的本质:电荷相互作用; 电负性 : X, Y 电负性要求大 饱和性: 水分子能与其他四个水分子形成氢键（笼状结构）。

氢键很容易连接或断裂，处于动态平衡状态，平均寿命是10-11秒。

所以水分子团的结构总处于不断变化之中。

方向性:r r q q F 30214επε=r q q U επε0214=2、氢键对物质性质的影响：了解对熔点、沸点的影响: 氢键形成的多，物质的熔点和沸点就高对溶解度的影响: 如果溶质分子与溶剂分子间能形成氢键，将有利于溶质分子的溶解。

对生物分子结构的影响: 氢键较弱，在40kJ/mol 以下，共价键数百kJ/mol 。

但它们数量大，在蛋白、核酸结构方面都有极其重要的意义。

①水的退出有利于底物和受体结合 ②维系和稳定蛋白质结构的作用力 ③乙酰胆碱脂酶对Ach 水解包含了各种相互作用二、生物大分子的介电性质1、电场中偶极子的取向运动（匀强与非匀强电场）(1)匀强电场力矩 在力矩的作用下，电偶极子将在平面内转动。

生物学科高中三年精要复习提纲生物学是一门研究生命现象和生命规律的科学，对于高中生来说，掌握生物学的基础知识和理论是非常重要的。

下面将为大家提供一份生物学科高中三年的精要复习提纲，希望对大家的学习有所帮助。

一、细胞生物学1. 细胞的基本结构和功能：细胞膜、细胞质、细胞核等。

2. 细胞的生命活动：新陈代谢、分裂、增殖等。

3. 细胞器官的功能和特点：线粒体、内质网、高尔基体等。

二、遗传学1. 遗传的基本概念：基因、染色体、基因型、表现型等。

2. 遗传的规律：孟德尔遗传规律、分离定律、自由组合定律等。

3. 遗传的变异和突变：基因突变、染色体畸变等。

三、生物进化1. 进化的基本概念：物种的起源、进化的证据等。

2. 进化的驱动力：自然选择、适者生存、物竞天择等。

3. 进化的模式：平衡进化、分支进化等。

四、植物生物学1. 植物的组织结构：根、茎、叶、花等。

2. 植物的生长发育：植物生长的周期、植物的营养需求等。

3. 植物的繁殖方式：有性繁殖、无性繁殖等。

五、动物生物学1. 动物的组织结构：神经组织、肌肉组织、骨骼组织等。

2. 动物的生理功能：呼吸、消化、循环等。

3. 动物的行为特点：求偶行为、捕食行为、群居行为等。

六、生态学1. 生态系统的组成和结构：生物群落、生态位、食物链等。

2. 生态平衡和生态破坏：生态平衡的维持、生态系统的恢复等。

3. 环境保护和可持续发展：生态环境的保护、资源的合理利用等。

七、人体生物学1. 人体的组织结构和器官系统：呼吸系统、循环系统、消化系统等。

2. 人体的生理功能和调节：体温调节、水盐平衡、内分泌调节等。

3. 常见疾病和预防：感冒、糖尿病、心脑血管疾病等。

以上是生物学科高中三年的精要复习提纲，希望对大家的学习有所帮助。

在复习过程中，可以结合教科书、习题集以及相关的学习资料进行巩固和拓展。

同时，还要注重实践和实验，通过观察和实践来加深对生物学知识的理解和掌握。

最后，希望大家能够善用时间，合理安排复习计划，全面复习生物学知识，为高考做好充分准备。

高二生命科学会考提纲第一章走近生命科学一、发展简史1、显微镜发明：生物研究进入细胞水平DNA双螺旋结构分子模型建立：研究进入分子水平我国成就：合成结晶牛胰岛素、酵母丙氨酸转移核糖核酸2、施莱登、施旺——细胞学说(除病毒)孟德尔——遗传学奠基人3、人类基因组计划——生命科学的“阿波罗登月计划”二、生命科学探究的基本步骤：提出问题——提出假设——设计实验——实施实验——分析数据——得出结论——新的疑问——进一步探究第二章生命的物质基础第一节：无机物一、水：含量最多的化合物2、作用：输送、参与化学反应；调节体温3、存在形式：自由水结合水二、无机盐：离子状态存在1%左右1、作用：生物体组成成分（例子：血红蛋白：Fe2+骨骼：Ca2+【缺钙，肌肉抽搐】、Mg 植物叶绿素的必需成分、I甲状腺素的原料）2、实验2.1 食物中的主要营养成分的鉴定糖类：淀粉（非还原性糖）——碘液(蓝色)还原性糖（葡萄糖、麦芽糖）——班氏试剂(加热后出现红黄色)蛋白质——（5％NaOH和1%CuSO4）双缩脲试剂(紫色)脂肪——苏丹III（橘红色）第二节：有机化合物（所有生物必含的物质是蛋白质与核酸）一、糖类——水解后的组成单位：葡萄糖（C6H12O6）注：组成元素C、H、O1、作用：生命活动的主要能源2、分类A、单糖（不能水解）：葡萄糖、核糖、脱氧核糖B、双糖：（两份单糖脱水缩合而成）蔗糖、麦芽糖——植物；乳糖——动物C、多糖：淀粉（植物内糖的储存形式，人类糖的主要来源）纤维素（植物细胞壁的主要成分）糖原（动物体内糖的储存形式）肝糖原、肌糖原（与血糖保持动态平衡）3、多糖＋蛋白质=糖蛋白二、脂质：（不溶于水而溶于有机溶剂）1、脂肪：（贮能物质）注：组成元素C、H、O组成单位：脂肪酸甘油饱和脂肪酸：动物脂肪c-c不饱和脂肪酸：植物油c=c2、磷脂：细胞膜、核膜等有膜结构的主要成分3、胆固醇：合成某些激素（雌、雄激素、肾上腺皮质激素）；多晒太阳可转化为维生素D三、蛋白质——含量最多的有机物(干重占50%) 注：组成元素C、H、O、N等1、单位：氨基酸通式：——NH2（氨基）——COOH（羧基）氨基酸的不同在R基2、脱水缩合形成肽链。