第5章 科学研究的结论与资料解释
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第五章科学研究对象的保护第一节人类受试者的保护人类受试是指直接以人作为研究对象,通过对其进行控制,从而获取相关数据的过程。
人类受试试验被广泛运用于生物学、心理学、医学及相关的物理化学领域。
在生物医学实验中,人类受试是获取数据资料最可靠和最有效的方式,从中可以对研究结论进行有效的确认和判别。
既然是科学实验,其结果就具有不确定性和不可预见性,必然存在有各种风险甚至是对受试者的伤害。
在人道主义精神高扬的今天,人类受试实验的双重性所引发的价值与伦理问题,要求我们更加重视人类受试者的保护。
一、人类受试的伦理问题在文明社会,每个人都拥有基本的生存权利,也负有促进科学发展、增进人类福利的义务。
人类受试的重要目的之一,是为了积累医学科学知识,探索疾病的成因和发病机制,提高医疗技术水平,改进诊断、治疗和预防疾病的措施,以维护和增进人类的健康,因而在生物医学研究中有着极其重要和特殊的地位。
事实上,无论是基础研究还是临床诊断、治疗和预防都离不开人类受试。
例如,1942年,美国西部军营中黄胆病流行。
专家经调查后发现,传染性肝炎流行是因接种黄热病疫苗引起的。
由于制造黄热病疫苗需要加入血清,结果在300万名美军中接种的177批黄热病疫苗中,有9批加了肝炎恢复期病人的血清,结果造成28000人患肝炎,62人死亡。
造成这一悲剧的原因在于,研究者仅仅只做了动物实验而未进行必要的人类受试,而实验动物又对肝炎病毒不敏感,不会引起肝炎,故未能发现问题。
这是一起只做动物实验而未做人体试验产生的悲剧。
在1959~1962年间,瑞士对100种新药进行过动物实验,主要研究它们的效用和毒性,然后再将这些药物用于临床试验,结果发现只有75%的结果与动物实验相同,其原因在于动物和人之间有很大不同,一些疾病不能在动物上复制出来。
动物对药性的反映与人也有很大的区别。
如非那西丁引起的慢性肾病、二硝基酚引起的白内障、甘汞引起的肢端痛疼,只发生在少数特异体质的人身上,它不能在动物身上复制。
第5章细胞的能量供应和利用本章出思维导图1教材旁栏问题和练习及答案2第1节降低化学反应活化能的酶问题探讨1773年,意大利科学家斯帕兰札尼(L. Spallanzani, 1729—1799 )做了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去。
过一段时间后,他把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了。
讨论:1.为什么要将肉块放在金属笼内?【答案】便于取出实验材料(肉块),排除物理性消化对肉块的影响,确定其是否发生了化学性消化。
2.是什么物质使肉块消失了?【答案】是胃内的化学物质将肉块分解了。
3.怎样才能证明你的推测?【答案】收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
一、酶的作用和本质探究与实践1.与1号试管相比,2号试管出现什么不同的现象?这一现象说明什么?【答案】2号试管放出的气泡多。
这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。
2.在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?【答案】不能。
3.3号和4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么?【答案】说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
4.3号试管与4号试管相比,哪支试管中的反应速率快?这说明什么?为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要?【答案】4号试管的反应速率比3号试管快得多,说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行,只有酶能够满足这样的要求,所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
思考•讨论1.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义?各有什么局限性?【答案】巴斯德认为发酵与活细胞有关,是合理的;认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用,是不正确的。
李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质,是合理的;认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用,是不正确的。
第2课时 光合作用的原理[学习目标] 1.说明光合作用以及对它的认识过程。
2.掌握光合作用过程中的物质变化和能量变化。
[素养要求] 1.生命观念:通过对光合作用过程的认识,建立起生物学的物质观和能量观。
2.科学思维:建构光合作用的光反应和暗反应的过程模型,理解二者之间的关系,培养科学建模的能力。
1.光合作用的概念2.光合作用的反应式化学反应式:CO 2+H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)+O 2。
3.探索光合作用原理的部分实验时间/发现者内容19世纪末科学界普遍认为,在光合作用中,CO 2分子的C 和O 被分开,O 2被释放,C 与H 2O 结合成甲醛,然后甲醛分子缩合成糖1928年科学家发现甲醛对植物有毒害作用,而且甲醛不能通过光合作用转化成糖1937年希尔(英国)在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H 2O ,没有CO 2),在光照下可以释放出氧气 1941年鲁宾、卡门(美国)用同位素示踪的方法,研究了光合作用中氧气的来源,H 218O +CO 2―→植物―→18O 2,H 2O +C 18O 2―→植物―→O 2,得出光合作用释放的氧全部来自水1954、1957年阿尔农(美国) 在光照下,叶绿体可合成ATP ,这一过程总是与水的光解相伴随4.光合作用过程(1)光反应阶段 ①条件:有光。
②场所:类囊体薄膜。
③物质变化a .将H 2O 分解为氧和H +,其中H +与NADP +结合形成NADPH 。
b .使ADP 和Pi 反应形成ATP 。
④能量变化:将光能转化为储存在ATP 和NADPH 中的化学能。
(2)暗反应阶段①条件:有没有光都能进行。
②场所:叶绿体基质。
③过程(卡尔文循环)a .CO 2的固定:C 5+CO 2――→酶2C 3。
b .C 3的还原:2C 3―――――→酶ATP 、NADPH(CH 2O)+C 5。
④能量变化:NADPH 、ATP 中活跃的化学能变为有机物中稳定的化学能。