探索生物大分子的奥秘

探索生物大分子的奥秘1.蛋白质是重要的生命物质，是生物体所有的生物大分子。

天然蛋白质都是生物合成的。

如果能够能够合成蛋白质，将打破生物界与非生物界的界限，极大地推进人类对生物大分子的研究和应用。

世界上第一个人工合成的蛋白质——具有生物活性的结晶牛胰岛素，是由我国科学家完成的。

第1章走进细胞第一节从生物圈到细胞1.SARS，严重急性呼吸综合征，俗称非典型性肺炎，是由一种冠状病毒引发的严重疾病。

SARS 病毒侵害了人体上呼吸道细胞、肺部细胞，由于肺部细胞受阻，导致患者呼吸困难，患者因呼吸功能衰竭而死亡。

此外，SARS病毒还侵害人体其他部位的细胞2.生命活动离不开细胞。

即使像病毒那样没有细胞结构的生物，也只有依赖活细胞才能生活。

3.细胞是生物体结构和功能的基本单位。

尽管生物科学的研究已经进入分子水平，并且对生物大分子（如核酸，蛋白质等）的研究已经相当深入，但是这些大分子并没有生命。

生命和细胞难解难分。

4.生命活动离不开细胞的原因：病毒：无细胞结构，必须计生在活细胞中才能生活单细胞生物：依靠单个细胞完成各种生命活动多细胞生物：以来各种分化的细胞共同完成复杂的生命活动5.多细胞生物生命活动的基础：（1）细胞是生物体结构和功能的基本单位6.生物圈中存在着众多的单细胞生物，如细菌、单细胞藻类、单细胞动物，单个细胞就能完成各种生命活动。

许多植物和动物是多细胞生物，他们以来各种分化的细胞密切合作，共同完成一系类复杂的生命活动7.艾滋病AIDS是由HIV（人体免疫缺陷病毒）感染人体免疫系统的淋巴细胞引起的。

淋巴细胞被大量破坏，导致人体免疫力降低，病人大多死于其他病原微生物的感染。

8.病毒的分类：感染植物细胞的病毒：植物病毒感染动物细胞的病毒：动物病毒感染细菌的病毒：噬菌体9.病毒的结构：（1）病毒不具有细胞结构，在分类学上，既不是原核生物，也不是真核生物。

（2）病毒主要有蛋白质外壳和核酸组成，其核酸只有DNA或RNA中的一种。

生物大分子的研究方法和测量技术是现代生物学研究的重要内容之一。

大分子是指高分子化合物的总称，包括蛋白质、核酸和多糖等。

研究大分子可以了解生物体的结构、功能和相互作用，探究生命科学的奥秘。

本文将介绍几种常用的生物大分子研究方法和测量技术。

一、X射线晶体学X射线晶体学是一种通过测量物体对X射线的散射模式来确定物体结构的方法。

在生物学中，X射线晶体学是研究蛋白质和其他生物大分子结构的重要手段。

这种方法的原理是将蛋白质或其他大分子结晶并放入X射线束中测量其对X射线的反射和散射情况。

通过解析散射模式，可以确定生物大分子的3D结构，了解其具体功能和相互作用机制。

目前，世界范围内已经解析了大量的生物大分子结构，为生命科学的研究提供了重要的支持。

二、核磁共振核磁共振是一种利用原子核的自旋来测定物质性质的物理技术。

在生物学中，核磁共振被广泛应用于研究蛋白质和其他大分子结构。

这种方法的原理是将蛋白质或其他大分子样品置于强磁场中，然后通过加入特定的干扰信号使得样品中的原子核发生共振。

通过测量原子核共振时向磁场加强的能量，可以分析样品的组成和结构。

核磁共振技术对于研究生物体的代谢和运动过程、分子生物学及其它生命科学领域都产生了关键性的作用。

三、电泳电泳是一种利用电场影响物质迁移的化学分析技术，广泛应用于生物学中。

在电泳中，通过将蛋白质或其他生物大分子穿过电场中的介质，可以根据它们的大小、形状和电荷的差异使它们在电场中发生迁移，从而实现分离。

通常电泳法是将生物大分子溶解在缓冲液中，涂于电泳器中的凝胶或聚丙烯酰胺凝胶电动输移的技术。

通过电泳的分离，可以研究某些特定蛋白质或其他生物大分子的组成和相互作用等生物学问题，为后续研究提供更多的信息。

四、质谱质谱是一种利用分子离子的质量和荷电量来鉴别和分析化合物的技术。

在生物学中，质谱被广泛应用于研究蛋白质和其他生物大分子。

这种方法的原理是将生物分子样品转化为气态，通过质谱仪对其进行分析，以得到样品分子的质谱图。

生物大分子结构与功能研究的前沿技术在生命科学的领域中，对生物大分子结构与功能的研究一直是核心课题之一。

生物大分子包括蛋白质、核酸、多糖等，它们在生命活动中扮演着至关重要的角色。

深入了解生物大分子的结构与功能，对于揭示生命的奥秘、开发新的药物以及推动生物技术的发展具有极其重要的意义。

而要实现这一目标，离不开一系列前沿技术的支持。

一、X 射线晶体学技术X 射线晶体学是研究生物大分子结构的经典方法之一。

其原理是利用 X 射线照射生物大分子晶体，通过对衍射图谱的分析来确定分子的三维结构。

这一技术的优势在于能够提供高分辨率的结构信息，使得我们可以清晰地看到生物大分子中原子的位置和相互作用。

例如，通过 X 射线晶体学技术，科学家们成功解析了许多重要蛋白质的结构，如血红蛋白、肌红蛋白等。

这些结构的解析为我们理解蛋白质的功能，如氧气的运输和储存，提供了关键的线索。

然而，X 射线晶体学技术也存在一些局限性。

首先，获得高质量的晶体是一个巨大的挑战，许多生物大分子难以结晶或者结晶的质量不高。

其次，该技术通常只能提供静态的结构信息，对于生物大分子在溶液中的动态变化了解有限。

二、核磁共振技术（NMR）核磁共振技术是另一种重要的生物大分子结构研究方法。

它利用原子核在磁场中的共振现象来获取分子的结构和动态信息。

与 X 射线晶体学不同，NMR 可以在溶液状态下研究生物大分子，更接近其生理环境。

NMR 技术能够提供生物大分子的动态信息，包括分子的运动速度、构象变化等。

这对于理解生物大分子的功能机制非常重要。

例如，通过 NMR 技术，我们可以研究蛋白质与配体的结合过程，了解结合过程中的构象变化和能量变化。

但是，NMR 技术也有其不足之处。

它对样品的浓度和纯度要求较高，而且对于分子量较大的生物大分子，分辨率会有所下降。

三、冷冻电镜技术近年来，冷冻电镜技术的发展为生物大分子结构研究带来了革命性的突破。

该技术通过快速冷冻生物大分子样品，使其保持在接近天然的状态，然后利用电子显微镜进行成像和结构解析。

必修一分子与细胞科学家访谈《科学访谈：探索生物大分子的奥秘——与邹承鲁院士的一席谈》一、教材地位本节课是高中生物第一节课，是人教版高中生物必修1的序。

新教材以“科学家访谈”代序，通过相关知识与初中生物联系，起着承上的作用。

探索生物大分子的奥秘——与邹承鲁院士一席谈，与教材正文之间存在着十分密切的内在联系。

因此，本课也起着新课导入的重要作用。

同时本课对学生形成正确的情感态度价值观，提高科学素养，有着十分重要的引导作用。

二、学情分析在初中阶段，学生对细胞等生物学概念有了一定的了解，但没有得到应有的重视，刚从初中进入高中的学生，生物基础知识和基本技能都很薄弱，自学能力低，而高一是整个中学阶段学习的关键时期，学生不了解高中生物的特点，学不得法将会导致整个高中阶段学习困难。

但学生具有良好的思维，应用意识较强，有一定的推理能力和归纳能力，对生物有一定的兴趣，需要调动学习积极性，提高学习兴趣。

三、教学目标1、探讨中国合成结晶牛胰岛素事件，分析资料，认同科学家们实事求是、艰苦钻研的精神2、认同中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家，增强学生的民族自豪感3、初步了解分子生物学的成果，帮助学生树立学习的目标4、认同理性选择、理智消费四、教学重难点：激发学生对高中生物学习的兴趣；领悟学家的创新、团队合作、爱国和锲而不舍的精神；认识到学习生物的重要性，形成理智消费的观念五、教学过程（一）导入新课1.与生活的联系，提高学生积极性，每一天，我们都通过不同的渠道，不止一次地从各种大众传媒上接触到一些词汇：臭氧层破坏、献血、有氧运动、等等，大家在生活中有没有听过或见过有生物的词儿和事儿呢？皮肤癌、绿化、克隆、埃博拉、艾滋病、禽流感、二胎政策、减肥、胶原蛋白、濒危物种、全球气候变化、基因工程试管婴儿和荒漠化）……仅仅为了能够理解和把握大众传媒上的有关信息，我们就需要掌握一定的生物学基础知识。

2.回忆旧知：展示初中教材部分细胞图片，回忆细胞结构在初中，同学们通过显微镜观察细胞，知道细胞由细胞膜、细胞质、细胞核构成，是生命活动的基本单位。

关于肽聚糖分子式的文章肽聚糖分子式：探索生命奥秘的密码肽聚糖是一类生物大分子，由多个氨基酸残基通过肽键连接而成。

它们在生物体内广泛存在，扮演着重要的生理和生化功能。

肽聚糖的分子式可以用一种简洁而又神秘的方式表示：（C11H19N3O6S）n。

这个分子式中的每个元素代表了肽聚糖分子中的不同原子。

C代表碳，H代表氢，N代表氮，O代表氧，S代表硫。

这些元素以特定的比例和顺序排列在一起，形成了一个复杂而又精确的结构。

肽聚糖分子式中的n表示了这种化合物中重复单元的数量。

不同种类的肽聚糖可以有不同数量和类型的重复单元，从而赋予它们不同的功能和特性。

肽聚糖是生命体内许多重要分子的组成部分。

例如，胰岛素是一种由肽聚糖组成的激素，在调节血糖水平方面起着关键作用。

胶原蛋白是一种由肽聚糖组成的结构蛋白，它赋予皮肤弹性和韧性。

免疫球蛋白是一种由肽聚糖组成的抗体，它在免疫系统中起着重要的防御作用。

肽聚糖的分子式揭示了生命体内复杂而又精确的结构。

它们通过特定的化学键连接在一起，形成了三维空间中的复杂结构。

这些结构决定了肽聚糖的功能和特性。

然而，肽聚糖分子式只是揭示生命奥秘的冰山一角。

生命体内还存在着许多其他复杂分子，它们与肽聚糖相互作用，共同维持着生命的正常运行。

例如，核酸是另一类重要的生物大分子，它们通过碱基序列编码了生物体内所有蛋白质的合成信息。

对于科学家来说，解读肽聚糖分子式背后隐藏的奥秘是一项艰巨而又令人激动的任务。

通过深入研究肽聚糖及其与其他分子之间的相互作用，我们可以更好地理解生命的起源、发展和功能。

肽聚糖分子式是生命奥秘的密码，它们向我们展示了生物体内复杂而又精确的结构。

通过揭示这些结构背后的奥秘，我们可以更好地理解生命的本质，并为人类健康和疾病治疗提供新的思路和方法。

让我们一起探索肽聚糖分子式背后隐藏的奥秘，为人类带来更美好的未来。

⾼⼀⽣物必修⼀每章知识点兴趣是最好的⽼师。

细⼼的同学会发现,我们的⽣活其实与⽣物息息相关。

今天⼩编在这给⼤家整理了⾼⼀⽣物必修⼀每章知识点，接下来随着⼩编⼀起来看看吧！⾼⼀⽣物必修⼀每章知识点⽬录必修1：分⼦与细胞-科学家访谈探索⽣物⼤分⼦的奥秘第1章⾛近细胞第1节从⽣物圈到细胞第2节细胞的多样性和统⼀性科学前沿组装细胞第2章组成细胞的分⼦第1节细胞中的元素和化合物第2节⽣命活动的主要承担着——蛋⽩质科学史话世界上第⼀个⼈⼯合成蛋⽩质的诞⽣科学前沿国际⼈类蛋⽩质组计划第3节遗传信息的携带者——核酸第4节细胞中的糖类和脂质第5节细胞中的⽆机物第3章细胞的基本结构第1节细胞膜——系统的边界第2节细胞器——系统内的分⼯合作科学家的故事细胞世界探微三例第3节细胞核——系统的控制中⼼第4章细胞的物质输⼊和输出第1节物质扩膜运输的实例第2节⽣物膜的流动镶嵌模型第3节物质跨膜运输的实例科学前沿授予诺贝尔化学奖的通道蛋⽩研究第5章细胞的能量供应和利⽤第1节降低化学反应活化能的酶⼀酶的作⽤和本质⼆酶的特性第2节细胞的能量“通货”——ATP第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸第4节能量来源——光与光合作⽤⼀捕获光能的⾊素和结构⼆光合作⽤的原理和应⽤第6章细胞的⽣命历程第1节细胞的增殖第2节细胞的分化第3节细胞的衰⽼和凋亡第4节细胞的癌变与⽣物学有关的职业已远离的检验师（⼀）⾛近细胞⼀、⽐较原核与真核细胞（多样性）原核细胞真核细胞细胞较⼩（1—10um）较⼤（10--100 um）细胞核⽆成形的细胞核，核物质集中在核区。

⽆核膜，⽆核仁。

DNA不和蛋⽩质结合有成形的真正的细胞核。

有核膜，有核仁。

DNA不和蛋⽩质结合成染⾊体细胞质除核糖体外，⽆其他细胞器有各种细胞器细胞壁有。

但成分和真核不同，主要是肽聚糖植物细胞、真菌细胞有，动物细胞⽆代表放线菌、细菌、蓝藻、⽀原体真菌、植物、动物⼆、⽣命系统的层次性植：营养、保护、机械、输导植：根、茎、叶细胞组织分泌器官花、果、种动：上⽪、结缔、肌⾁、神经动：⼼、肝……运动、循环消化、呼吸病毒系统（动）个体单细胞种群群落泌尿、⽣殖多细胞神经、内分泌⾮⽣物因素Ⅰ号⽣态系统⽣产者⽣物圈⽣物因素消费者Ⅱ号分解者三、细胞学说内容（统⼀性）○从⼈体的解剖和观察⼊⼿：维萨⾥、⽐夏○显微镜下的重要发明：虎克、列⽂虎克○理论思维和科学实验的结合：施来登、施旺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。

从谱图到结构：探索圆二色谱图解析的关键步骤与技巧在生物制药领域，准确解析生物大分子的结构和构象对于理解其功能和活性至关重要。

而圆二色谱作为一种无损分析技术，可以通过测量分子对不同波长光的吸收差异，为我们提供宝贵的信息。

本文将带领您深入了解圆二色谱图解析的关键步骤与技巧，帮助您更好地应用这一技术并揭示生物大分子的奥秘。

1.圆二色谱原理及仪器设置。

圆二色谱是基于分子对左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的吸收差异而建立的。

当分子与圆偏振光相互作用时，吸收光的旋转方向和强度发生改变，产生圆二色现象。

圆二色谱仪器通常由光源、样品室、光栅、偏振器、检测器等部分组成。

在使用圆二色谱仪器时，需要注意设置好合适的光强、光路和温度条件，以获得准确的谱图。

2.样品准备与测量条件。

样品的纯度和浓度对于获得高质量的圆二色谱图至关重要。

需要确保样品的纯度，避免杂质对谱图的干扰。

此外，合适的样品浓度也是获得良好信噪比的关键因素。

选择合适的溶剂对于溶解样品和保持其稳定性也非常重要。

另外，温度和pH值的控制也会对圆二色谱图产生影响，因此需要根据具体的样品和研究目的进行调节和优化。

3.圆二色谱图的解析。

圆二色谱图可以提供有关生物大分子的二级结构、手性和构象信息。

不同类型的二级结构和手性分子在圆二色谱图上表现出特定的谱带和吸收特征。

例如，α-螺旋结构通常在208 nm处显示负吸收峰，β-折叠结构在216 nm和195 nm处显示负吸收峰。

通过解析圆二色谱图中的各种吸收带的形状、强度和位置，可以推断出样品中存在的二级结构和手性分子的含量。

4.数据处理与分析。

对于圆二色谱图的数据处理和分析，首先需要进行基线校正，消除仪器本底和溶剂贡献的影响。

接下来，可以利用吸收峰的位置、形状和强度等特征进行二级结构的分析。

常用的方法包括K2D、CONTINLL和SELCON3等，可以根据实验需求选择合适的分析工具。

此外，拟合和模拟技术也可以应用于圆二色谱图的解析，帮助推断出更精确的结构信息。

谈谈对生物大分子起源的看法对生物大分子起源的探讨一直是生命科学领域的热点之一。

生物大分子包括蛋白质、核酸和多糖等，它们是构成生物体的基本组成部分，也是生命活动的重要参与者。

关于生物大分子的起源，科学界有多种假说，其中最著名的是原生生物起源学说和化学进化学说。

本文将针对这两个学说进行探讨，并提出个人的看法。

原生生物起源学说认为，生物大分子起源于早期地球上的原始生物。

根据这个学说，最早的生物是在地球形成后不久就出现的，它们通过原始的化学反应逐渐形成了生物大分子。

这一观点得到了一些实验证据的支持。

例如，科学家在陨石中发现了一些能够催化生物大分子合成的有机物，这表明生物大分子的合成可能与外部天体的输入有关。

此外，实验室中的模拟实验也显示，通过模拟原始地球上的环境条件，可以合成出一些简单的生物分子。

然而，原生生物起源学说也存在一些问题。

首先，目前还没有确凿的证据表明早期地球上存在生命。

虽然有一些化石发现被认为是古代生物的遗迹，但这些证据并不足以支持原生生物起源学说。

其次，即使能够合成出一些简单的生物分子，也无法解释如何形成复杂的生物大分子。

生物大分子的合成需要特定的酶和调控机制参与，这些机制在早期地球上是不存在的。

与原生生物起源学说相对立的是化学进化学说。

这一学说认为，生物大分子起源于早期地球上的化学反应。

根据这个学说，地球上丰富的无机物质通过一系列化学反应逐渐转变为有机物质，进而形成了生物大分子。

化学进化学说得到了大量实验证据的支持。

例如，科学家在实验室中通过模拟早期地球上的化学反应条件，成功合成了一些简单的氨基酸和核苷酸。

此外，一些研究还发现，生命起源可能与海洋热液喷口等特殊环境有关，这些环境中存在着丰富的无机物质和合成生物分子的条件。

然而，化学进化学说也存在一些问题。

首先，尽管实验室中可以合成出一些简单的生物分子，但这些分子与生物体内的复杂大分子之间存在巨大的差距。

其次，化学进化学说无法解释生物大分子的自组装和自复制现象，这是生命活动的重要特征。

生物物理学中的生物大分子的结构与功能研究在生物学研究的范畴之中，生物大分子的结构与功能一直都是一个重要的研究方向。

生物大分子是指在生物体内存在的具有较高分子量的大分子，如蛋白质、核酸、多糖及脂类等。

生物大分子既有独特的化学性质，又有特殊的结构和功能，因此对于这些生物大分子的结构与功能的研究不仅有助于深入研究生物体内的生命现象，同时也为药物研发等提供了基础知识。

生物大分子的结构可以分为四级结构：一级结构是由氨基酸残基组成的多肽链，二级结构则是由蛋白质中氢键形成的α螺旋和β折叠等结构，三级结构是由不同的二级结构产生的复杂三维结构，而四级结构是基于多个蛋白质相互作用形成的生物体内超分子结构。

生物大分子的功能则是多种多样的，可以包括催化反应、传递信息、维持生物体内的结构和形态等。

其中，蛋白质是具有最为广泛和多样化的功能的生物大分子，能够参与到许多生理和病理过程中。

因此，研究生物大分子的结构与功能成为了生物物理学中的一个重要课题。

在研究中，常常会运用到一些物理学技术来挖掘生物大分子的结构与功能。

其中，X射线晶体学技术可以用于解析生物大分子的三维空间结构，使研究者可以更加深入地了解这些生物大分子的结构和性质。

同时，核磁共振等技术也可以用于对生物大分子的结构进行研究。

除此之外，蛋白质结构与功能的研究还会涉及到一些计算化学技术。

例如，大量的生物大分子计算模型可以通过计算机模拟技术来获取。

这些模型可以帮助科研人员更好地理解生物大分子的结构与功能，同时可作为理论和实验研究的基础。

随着技术的不断创新和完善，生物大分子的研究也会越来越深入，生物物理学也会得到进一步的发展。

通过研究探索生物大分子的结构与功能，科学家们可以揭示许多生命现象的奥秘，对于医学、生物制药等科学领域也将带来重大的创新和突破。

生命起源探索生命奥秘的新发现生命，这个宇宙中最神秘而又令人着迷的存在，一直以来都是人类探索的永恒主题。

从远古时代的神话传说到现代科学的深入研究，我们对于生命起源的追寻从未停止。

而在当今时代，科学家们通过不断的努力和创新，取得了一系列令人瞩目的新发现，为我们揭开生命奥秘的面纱又迈进了重要的一步。

在过去的很长一段时间里，关于生命起源的主流理论是“化学起源说”。

这一理论认为，在地球形成的早期，原始大气中的无机分子在特定的条件下发生化学反应，逐渐形成了有机小分子，如氨基酸、核苷酸等。

这些有机小分子在海洋等环境中进一步聚合，形成了生物大分子，如蛋白质、核酸等，最终诞生了最初的生命形式。

然而，随着研究的深入，这一理论也面临着一些挑战和质疑。

近年来，科学家们在研究生命起源的过程中，发现了一些新的关键因素和机制。

其中一个重要的发现是关于地球早期环境中的矿物质。

研究表明，某些矿物质具有独特的催化性能，能够加速化学反应的进行，促进有机分子的形成。

例如，蒙脱石等黏土矿物质可以吸附和浓缩有机分子，为它们之间的反应提供有利的条件。

这一发现为生命起源的化学过程提供了新的线索，也让我们对地球早期的化学环境有了更深入的理解。

除了矿物质的作用，另一个令人兴奋的发现是关于深海热液喷口的生态系统。

深海热液喷口周围存在着极端的环境条件，高温、高压、高浓度的化学物质等。

但令人惊讶的是，这里却充满了各种奇特的生物。

科学家们认为，深海热液喷口可能是生命起源的一个重要场所。

在这些喷口附近，化学反应能够产生丰富的能量和物质，为生命的诞生提供了必要的条件。

而且，这里相对封闭的环境也有利于有机分子的积累和相互作用，从而促进了生命的演化。

在分子生物学领域，科学家们也取得了一些突破性的进展。

通过对现代生物的基因和蛋白质进行分析，我们可以追溯生命的演化历程，了解早期生命的特征和功能。

例如，对一些古老基因的研究表明，早期生命可能具有相对简单的代谢途径和遗传机制。

高中生物生物学史知识点分子与细胞（一）探索生物大分子的奥秘、细胞学说：1、1965年，我国科学家完成世界上第一个人工合成的蛋白质---具有生物活性的结晶牛胰岛素。

2、罗伯特虎克：细胞的发现者和命名者。

3、列文虎克：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。

4、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。

恩格斯曾把细胞学说誉为19世纪自然科学三大发现之一。

5、魏尔肖：德国人，他在前人研究成果的基础上，指出“细胞是先前细胞通过分裂产生，细胞是一个相对独立的单位”。

（二）生物膜流动镶嵌模型的探索历程：6、1895年，欧文顿发现脂质更容易通过细胞膜。

提出假说：膜是由脂质组成的。

7、20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由脂质和蛋白质组成。

8、1925年，两位荷兰科学家用丙酮从细胞膜中提取脂质，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。

9、1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜由“暗一亮一暗”的三层结构构成。

提出假说：生物膜是由“蛋白质一脂质-蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构10、1970年，科学家用荧光标记人和鼠的细胞膜并让两种细胞融合，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。

提出假说：细胞膜具有一定的流动性。

11、1972年，桑格和尼克森提出生物膜流动镶嵌模型，强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性，并为大多数人所接受。

（三）光合作用的发现史：12、1771年，英国的普里斯特利发现植物可以更新空气。

13、1773年，荷兰的英格豪斯证明只有植物的绿色部分在光下才能更新空气。

14、1845年，德国的梅耶发现植物把光能转化成了化学能储存起来。

15、1864年，德国科学家萨克斯证明植物叶片在光下能产生淀粉。

16、1880年，美国生物学家恩格尔曼利用好氧细菌证明氧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。

分子生物学研究探索生命的奥秘生命是什么？这一问题困扰了人类许多年，也一直是科学家们的研究课题。

而近年来，随着分子生物学的迅猛发展，人们对于生命的理解也越来越深入。

分子生物学的基础是生物大分子，包括核酸和蛋白质。

核酸是连接遗传信息的生物大分子，而蛋白质则是生物体内各种功能的执行者。

多年的研究表明，核酸和蛋白质各自构成了生命活动的两个关键部分。

分子生物学研究生命是如何通过这两个关键部分进行表达、调控和转化的。

基因是核酸组成的，而从基因到表达物的过程是蛋白质起到了关键作用。

基因是生命活动的遗传基础，而基因表达即是关键的遗传信息的执行过程。

生物体内的许多重要蛋白质都是由基因表达结果转化而来，在生命体系中具有重要的生物学效应。

人们通过多年的研究获得了许多蛋白质的结构和功能信息，例如酶、抗体、激素和骨架蛋白等等。

这些蛋白质都是由核酸编码而来，负责生命中的各种生物学过程。

其中酶类具有生物反应催化的功效，酶会在体内催化各种基本生物反应。

抗体则是身体中的一种主要防御物质，它可以保护生物体对外界的感染。

激素是人体内作为光反应的信号传递物质，对于人体的生长发育和代谢调节具有非常重要的作用。

尽管人们在分子生物学的研究中获得了许多关键的知识，但是科学家们仍然在不断地探索更深层次的生命奥秘。

例如，分子生物学的研究还可以帮助我们更好的理解蛋白质的结构和功能之间的关联，更深刻地理解蛋白质的折叠、转运和作用机制。

同时，分子生物学也可以直接研究基因的调控机制，更好的理解生物体中基因调控与生物发育、适应等反应之间的关联。

总之，分子生物学研究对于我们认识和探索生命奥秘起到了至关重要的作用。

随着科学的迅猛发展，我们相信分子生物学和其他学科的研究将让我们更深刻地理解和认识生命。

我们也期待着分子生物学研究能够在未来中为治疗疾病、提高生命质量和探索未知领域做出更加重要的贡献。

生物大分子的构成奥秘：圆二色光谱测什么？生物大分子是构成生命体的基本组成部分，对于研究生物学和药物研发具有重要意义。

然而，了解生物大分子的结构和构成并不容易。

在这方面，圆二色光谱技术为我们提供了一种强大的工具，可以帮助我们揭示生物大分子的奥秘。

本文将介绍圆二色光谱的原理、应用和意义。

1. 圆二色光谱的原理圆二色光谱是一种通过测量分子对圆偏振光的吸收来研究分子结构的技术。

它利用了生物大分子的手性性质，即分子的立体构型不对称性。

生物大分子如蛋白质、核酸和多糖都具有手性结构，因此它们对圆偏振光的吸收会产生旋光现象。

圆二色光谱仪通过向样品中传入圆偏振光，并测量透射光的旋光角度来获得样品的圆二色谱。

根据旋光角度的正负和大小，可以推断出样品中手性分子的含量和立体构型。

2. 圆二色光谱的应用2.1 蛋白质结构研究蛋白质是生物体内最重要的大分子之一，其结构与功能密切相关。

圆二色光谱可以用于研究蛋白质的二级结构，如α-螺旋、β-折叠和无规卷曲等。

通过分析圆二色谱图，我们可以了解蛋白质的结构特征，进而推断其功能和相互作用。

图1。

2.2 药物研发圆二色光谱在药物研发中也发挥着重要作用。

许多药物靶点是蛋白质，了解药物与蛋白质的相互作用对于药物设计和优化至关重要。

圆二色光谱可以帮助研究人员确定药物与蛋白质结合的方式和强度，从而指导药物研发过程。

2.3 生物大分子工程生物大分子工程是一种利用基因工程技术改造生物大分子的方法。

圆二色光谱可以用于监测和评估生物大分子工程过程中的结构变化。

通过比较圆二色谱图，我们可以判断工程后的生物大分子是否具有所需的结构和功能。

3. 圆二色光谱的意义圆二色光谱作为一种非破坏性、快速、灵敏的分析技术，对于生物大分子的研究具有重要意义。

首先，圆二色光谱可以提供关于生物大分子结构的直接信息。

通过分析圆二色谱图，我们可以了解生物大分子的二级结构、手性性质和立体构型，为我们深入理解生物大分子的功能和相互作用提供了重要线索。

生物大分子结构与功能研究的前沿技术在生命科学的广袤领域中，对生物大分子结构与功能的研究一直是核心课题之一。

生物大分子包括蛋白质、核酸、多糖等，它们在细胞的生命活动中发挥着至关重要的作用。

了解这些大分子的结构与功能关系，对于揭示生命的奥秘、诊断和治疗疾病以及开发新的生物技术都具有极其重要的意义。

而在这一研究领域，前沿技术的不断涌现为我们提供了更强大的工具和更深入的视角。

一、X 射线晶体学X 射线晶体学是研究生物大分子结构的经典方法之一。

其基本原理是将纯化的生物大分子制备成晶体，然后用 X 射线照射晶体，通过分析 X 射线在晶体中的衍射图案，利用数学方法重建出大分子的三维结构。

这项技术的优点在于能够提供高分辨率的结构信息，甚至可以精确到原子水平。

例如，通过 X 射线晶体学，我们成功解析了许多重要蛋白质的结构，如血红蛋白、肌红蛋白等，为理解它们的功能机制奠定了坚实的基础。

然而，X 射线晶体学也存在一些局限性。

首先，制备高质量的晶体往往是一个挑战，并非所有的生物大分子都能容易地结晶。

其次，晶体中的大分子处于静态状态，无法反映其在生理条件下的动态变化。

二、核磁共振技术（NMR）NMR 技术是另一种重要的生物大分子结构研究手段。

它利用原子核在磁场中的共振现象来获取信息。

与 X 射线晶体学不同，NMR 可以在溶液状态下研究生物大分子，更接近其生理环境。

NMR 能够提供关于大分子的动态信息，包括分子的运动、构象变化等。

此外，它还可以用于研究大分子之间的相互作用。

但 NMR 技术通常适用于较小的蛋白质或多肽，对于大分子复合物的研究存在一定的困难，而且所需的样品浓度较高，实验时间较长。

三、冷冻电子显微镜技术（CryoEM）近年来，冷冻电子显微镜技术的发展为生物大分子结构研究带来了革命性的突破。

CryoEM 无需结晶，直接对快速冷冻的生物样品进行成像。

通过多次拍摄和图像处理，可以获得生物大分子的三维结构。

这项技术能够解析超大分子复合物的结构，如核糖体、病毒颗粒等，并且能够捕捉到不同的功能状态。

1935年
人们发现第一种RNA病毒——烟草花叶病毒
三、DNA分子的结构和复制
科学家
研究成果
20世纪30年代，科学家
认识到DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸
1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林
提供了DNA的X射线衍射图谱
1952年，奥地利著名生物化学家查哥夫
研究得出：含氮碱基A=T、G=C
1953年，科学家沃森(美国)和克里克
20世纪，俄国人生理学家巴浦洛夫
曾认为盐酸导致胰液分泌属于神经反射，后来认同以上两位科学家的结论
三、生长素等的发现过程（生长素——人们发现的第一种植物激素）
科学家
研究成果
1880年，英国的达尔文
通过实验提出：胚芽鞘尖端感受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲
在电镜下看到细胞膜“暗-亮-暗”的三层结构，提出生物膜是由“蛋白质---脂质---蛋白质”构成的静态统一结构，即“单位膜模型”
1970年，弗雷和Байду номын сангаас迪登
用荧光标记法进行人-鼠细胞融合实验，表明“细胞膜具有流动性”
1972年，桑格和尼克森
提出“流动镶嵌模型”为大多数人所接受
3、关于酶本质的探究
科学家
研究成果
必修2《遗传与进化》
1、遗传方面的科学家
科学家
研究成果
1868年，英国的达尔文
提出融合遗传（早期的遗传理论）
1866年，奥地利生物学家孟德尔
（孟德尔——遗传学之父）
用豌豆做实验材料，发表论文“植物杂交试验”，用假说-演绎法提出了遗传学的分离定律、自由组合定律和遗传因子学说
1909年，丹麦生物学家约翰逊

生物有哪些基本特征？
1、具有相同的物质基础和结构基础 2、新陈代谢 3、应激性 4、生长、发育和繁殖 5、遗传和变异 6、能适应环境也能影响环境
你所了解的生物现象或生物技术？
如：赤潮、水华、杂交水稻、试管婴儿、克 隆人等等
高中生物课程是高中科学学习 领域里的一个科目，是自然科学中 的一门基础学科，是研究生命现象 和生命活动规律的科学。它是农业 科学、医学科学、环境科学及其其 它有关科学和技术的基础。当今， 它在微观和宏观两个方面的发展都 十分迅速，并与信息技术和工程技 术相结合，对社会、经济和人类生 活产生越来越大的影响。
邹承鲁曾任一些国内外重要科学期刊编委。1981 年—1982年应聘担任美国哈佛大学访问教授。 1986年—1990年间曾分期担任美国国立健康研究 所研究员。
人工合成牛胰岛素在生物学上 有什么重大意义？
从访谈中，你认为造就这次成 功的因素是什么？
阅读完这些资料，你觉得对于 你学习高中的生物有什么启发？
探索生物大分子的奥秘
——与邹承鲁院士的一席谈
授课教师：王总奇
本人简介
姓名：王总奇 毕业院校：江西师范大学 生命科学学院 专业：生物科学（师范）类
－－高中生物绪言
什么是生物？我们生活中有哪些生 物？
有生命的物体。 如：病毒、细菌、真菌、植物、动物
什么是生物学？
研究生命现象和生命活动规律的科学
邹 承 鲁 院 士
结晶牛胰岛素
没有锲而不舍和脚踏 实地的精神，就不能攀 登科学的高峰！
办老实事，说老实
话，做老实人
邹 承 鲁
简
介
江苏无锡人，生物化学家。(1923年5月17日—)， 出生于山东青岛。生物化学家。1980年当选为中 国科学院学部委员(院士)，1956年加入九三学社。

结论： 单细胞生物：单个细胞能完成各项生命活动
还有哪些生物体的结构与草履虫相似？
（单细胞生物）
大肠杆菌
酵母菌
眼虫
衣藻
变形虫
变形虫的分裂生殖
案例2. 人的生殖和发育
5周的胚胎
10周的胚胎
新生儿
在你和父母之间，什么细胞充当了遗传物 质的“桥梁”？胚胎发育与细胞的生命活 动有什么关系？
遗传物质的“桥梁”:精子和卵细胞（生殖细胞） 精子和卵细胞结合成为受精卵。受精卵是新生命 的开始。
科学家访谈
探索生物大分子的奥秘
——与邹承鲁院士的一席话
1965年9月17日，中国首次人工合成了结晶 牛胰岛素。这是当时人工合成的具有生物活 力的最大的天然有机化合物，实验的成功使 中国成为第一个合成蛋白质的国家。
思考：从此次访谈中能看到科学家 哪些科学精神？
团队合作 勇气 为国争光 创新 锲而不舍 科学方法 以及为人类多做贡献的崇高
1、细 2、组 3、器 4、系 5、个 胞 织 官 统 体
6、种群和群落
7、生态系统
8、生 物 圈
结构层次
概念 细胞是生物体结构和功能的基本单位 由形态相似，结构、功能相同的细胞 联合在一起 不同的组织按照一定的次序结合在一 起 能够共同完成一种或几种生理功能的 多个器官按照一定的次序组合在一起 由各种器官或系统协调配合共同完成 复杂的生命活动的生物。单细胞生物 由一个细胞构成生物体
人的发育其本质是细胞分裂和细胞分化。
经过受精作用形成受精卵，在子宫中发育成胚胎， 再发育成胎儿，胚胎发育通过细胞分裂、分化过 程实现。
结论： 多细胞生物：依据各种分化的细
胞密切合作。
完成一个简单的缩手反射，至少需要哪些细胞的参与？