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核酸的化学本质模板(10篇)
时间：2023-07-21 16:49:08
导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇核酸的化学本质，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
篇1
生物化学是研究生物体的物质组成和生命过程中的化学变化的一门科学。或者说是研究生命现象及其化学本质的科学,它利用化学的理论和方法作为主要手段研究生物(微生物、植物、动物及人体等)的化学组成、生命物质各组分的结构和性质、及它们在生命过程中的变化规律的一门科学。试图用化学的观点来揭示生命现象。农学考研大纲对该学科的考查目标为：
1、了解生物化学研究的基本内容及发展简史，理解和掌握生物化学有关的基本概念、理论以及实验原理和方法。
2、能够运用辩证的观点正确认识生命现象的生物化学本质和规律，具备分析问题和解决问题的能力。
二、生物化学考点解析
新大纲考查知识点同2013年大纲要求，明确考试内容有糖类、蛋白质、核酸、酶、脂类等各种生命物质物质的结构特点、化学组成和性质及代谢过程。
以下是对大纲中各考点进行的解析及复习要点：
1、生物化学概述
了解生物化学研究的基本内容和发展简史。
2、蛋白质化学
掌握蛋白质的概念和生物学意义；掌握氨基酸的两性性质、等电点和光吸收性质，理解氨基酸酸碱性，熟知20种常见氨基酸的分类及三字简写，尤其是20种常见氨基酸的三字符表示，应引起考生高度重视；掌握肽的概念及理化性质、蛋白质层面结构与功能关系、结构特点；掌握蛋白质相对分子量、两性电离及等电点、蛋白质的胶体性质、紫外光吸收特征、变性与复性；理解和掌握蛋白质抽提原理及方法、蛋白质分离与纯化的主要方法：电泳、层析和离心、蛋白质的定量方法。
3、核酸化学
了解核酸的种类和组成单位；理解DNA的一级结构、二级结构、三级结构和RNA的分子结构：tRNA的结构、mRNA的结构、rRNA的结构，并掌握每种结构的特点；掌握核酸的一般性质、紫外光吸收特征、核酸的变性与复性；重点掌握核酸的分离纯化步骤及方法。
4、酶
了解酶的基本概念和作用特点以及酶的国际分类和命名；理解酶的活性中心、酶的专一行和高效性机制；掌握影响酶促反应速度的主要因素；理解别构酶和共价修饰酶、同工酶、维生素和辅酶的概念；重点掌握酶的分离纯化步骤和常用方法。
5、糖类代谢
了解生物体内的糖种类和名称；掌握单糖分解的糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径；掌握糖异生的反应历程。
6、生物氧化
理解并掌握生物氧化的基本概念；掌握电子传递链的组成和电子传递的抑制剂，尤其是电子传递链的各个组成部分和电子传递的抑制剂以及抑制剂发挥作用的阶段；掌握氧化磷酸化的类型和机制、线粒体穿梭系统。
7、脂质代谢
掌握生物体内的脂质、脂肪的分解代谢方式（酶促水解、甘油的降解和转化、脂肪酸的β-氧化分解）；掌握脂肪的生物合成过程：甘油的生物合成、饱和脂肪酸的从头合成、三酰甘油的生物合成；熟悉甘油磷脂代谢历程和固醇的合成历程。
8、氨基酸和核苷酸的代谢
掌握氨基酸的分解代谢和合成代谢过程；掌握核苷酸的分解代谢和核苷酸的合成代谢。
9、核酸的生物合成
掌握中心法则；掌握DNA的生物合成（原核生物DNA的复制、原核与真核生物DNA复制的差异、逆转录、DNA的损伤与修复、DNA一级结构分析与PCR技术）；掌握RNA的转录及加工、RNA的复制、RNA的转录调控。
在今年大纲的DNA的生物合成部分，将2013年的"反转录"替换为了"逆转录"；返观2012年大纲，也是对"逆转录"做出了要求。反转录和逆转录的过程本质上是一样的，但有一点细微的区别。逆转录是指RNA类病毒形成自己的DNA并整合到宿主细胞的DNA上，以RNA为模板形成DNA的过程，强调的是生物自然发生的过程。反转录是指在进行基因工程过程中，人为地提取出所需要的目的基因的信使RNA，并以之为模板人工合成DNA的过程，强调的是人工进行的过程。从2012年至2014年，考查的重点由自然合成转为人工基因的合成，再转为自然合成，这是一个历年波动幅度较大知识点，也与近年来分子生物学的蓬勃发展紧密相关，大家应引起重视。
10、蛋白质的生物合成
掌握遗传密码的特点，掌握多肽链的合成体系；掌握原核生物多肽链生物合成过程；领会并掌握原核与真核生物多肽链合成的差异，以及肽链合成后的折叠、加工与转运。
通过历年考题特点及以上知识点归纳总结出考点知识为：蛋白质、核酸、酶等生物大分子的化学组成、结构及功能；物质代谢及其调控（糖代谢、三羧酸循环、脂类代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢、生物氧化、物质代谢联系与调节）；遗传信息的贮存、传递与表达（DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白质的生物合成、基因表达调控、基因重组与基因工程）。
结合以上各章节知识点详细解析及重难点归纳，对该学科在考试内容及考试要求总结归纳为两个方面：
1：加强基本概念、原理和基础理论的理解和掌握
该学科基础概念理论较多，以对知识点理解记忆的直接考查为主。例如，常考的知识点有：氨基酸、核酸几种物质结构书写、命名、特点；氨基酸两性判断，单糖、二糖、多糖的结构和性质；酶作用机理；糖类代谢、脂类代谢、氨基酸和核苷酸的代谢过程中能量、酶的相关知识点。这就要求考生在复习过程中对基础知识的重视。
2：实验分析论述部分的总结
篇2
中图分类号：G633.91
文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）21-0130-03
1 引言
生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学是生物科学专业的核心课程，由于它们相互联系，交叉渗透，因此存在逻辑关系不清，课程内容重叠较多等问题，例如原核生物和真核生物基因表达调控在生物化学、细胞生物学、分子生物学都有介绍，基因工程原理在分子生物学、基因工程学中都有介绍，导致教师教学内容难以起舍，课程顺序难以安排。要理顺生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的逻辑关系，确定各课程教学内容和教学顺序，必须把其定义，研究内容，发展历史动态结合起来。
2 生物科学专业核心课程概述
2.1 生物化学
生物化学是运用化学的理论和方法研究生物分子结构与功能、物质代谢及遗传信息传递与调控规律的科学。
生物化学是生命科学中最古老的学科之一。 随着生命科学的发展，各学科相互渗透。18世纪，一些从事化学研究的科学家转向生物领域，为生物化学的诞生播下了种子。19世纪末，生物化学从生理化学中独立。20世纪中后期又从生物化学分离出部分内容与遗传学部分内容结合为分子生物学，然后，分子生物学基因操作部分独立出来，形成基因工程学。
1920年以前，生物化学研究内容以分析生物体的化学组成、性质和含量为主，称为静态生物化学时期。
1920年-1950年，随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用，生物化学从单纯的组成分析深入到物质代谢、能量转化，如：光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白质代谢等领域。这是生物化学飞速发展的时期，称为动态生物化学时期。
1950年以后，蛋白质化学和和核酸化学进展迅速，生物化学进入了分子生物学时期。分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性，是人类在认识的巨大飞跃。根据生物化学的定义和历史，生物化学研究的内容包括以下几个方面。
2.1.1 生物的物质组成
生物是由一定的物质按特定的方式组成的，直到今天，新物质仍不断被发现。如陆续发现的干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白、粘连蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物学功能。另一方面，早已熟知的化合物也发现了新的功能，如20世纪50年代才知道肉碱是一种生长因子，而到60年代又发现其是生物氧化的载体。
2.1.2 物质代谢
生物体内绝大部分物质代谢是在酶催化下进行的，具有高度自动调节能力。一个小小的细胞内，有近2000种酶，在同一时间内，催化各种不同的化学反应。这些化学反应互不干扰，有条不紊地进行。表明生物体内的物质代谢有精确的调节控制系统。
2.1.3 结构与功能
生物大分子的功能与其特定的结构有密切关系。如酶的活性中心的结构决定其催化活性及其特异性；变构酶的活性还与其催化的代谢终末产物的结构有关。
核酸中核苷酸排列顺序的不同，其结构就不同，所含遗传信息不同。这些不同的构象对基因的表达具有调控作用。
生物体的糖包括多糖、寡糖和单糖。由于多糖链结构复杂，具有很大的信息容量，对于细胞专一地识别、相互作用具有重要作用。糖类将与蛋白质、核酸并列成为生物化学的主要研究对象。
在生物化学中，有关结构与功能关系的研究才仅仅开始，尚待大力研究的问题很多，其中重大的有：亚细胞结构中生物大分子间的结合，细胞的相互识别、细胞的接触抑制、细胞间的粘合、抗原与抗体的作用、激素、神经介质与其受体的相互作用等。
2.1.4 繁殖与遗传
生物典型特点是具有繁殖与遗传特性。基因是DNA分子中的一段核苷酸序列，现在DNA分子的核苷酸序列已不难测得，不但能在分子水平上研究遗传，而且还可能改变遗传，从而派生出基因工程学。
2.2 细胞生物学
细胞生物学是从显微水平、亚显微水平和分子水平研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。
过去，细胞生物学主要是在光学显微镜下对细胞的形态结构和生活史进行研究，称为细胞学。20 世纪 50 年代以来，由于电子显微镜、放射性同位素、细胞结构组分分离技术、细胞培养等技术的广泛应用，特别是分子生物学的兴起，使细胞生物学研究的广度和深度都有迅猛发展，从宏观到微观、从平面到立体、从定性到定量、从分析到综合；从细胞、亚细胞、分子三个水平研究细胞的结构与功能、分裂与分化、衰老与死亡等生命活动规律及其调控机制，细胞与细胞、细胞与环境之间的相互关系。使原来以形态结构研究为主的细胞学转变成以生理功能研究为主、将结构与功能紧密结合起来的细胞生物学。由于细胞生物学在分子水平上的研究工作取得了深入的进展，因此细胞生物学又称为细胞分子生物学。细胞生物学研究内容如下。
2.2.1 细胞社会学
细胞社会学是细胞生物学中的一个新的领域。它是以系统论的观点研究细胞群体中细胞间的相互关系、细胞群体的社会行为；细胞识别、通讯、相互作用；整体和细胞群对细胞的生长、分化、形态发生和器官形成等活动的调控；细胞外环境对细胞的影响。
2.2.2 细胞的增殖、生长、分化与调控
研究细胞增殖、生长、分化及其调控机制，不仅是控制生物生长和发育的基础，而且是研究细胞癌变和逆转的重要途径。
2.2.3 细胞遗传学
细胞遗传学从细胞学角度来研究染色体的结构和行为以及染色体与细胞器的关系，从而探讨遗传与变异的机制等。
2.2.4 细胞化学
细胞化学：用切片或分离细胞成分，对单个细胞或细胞各个部分进行定性和定量的化学分析，研究细胞结构、化学成分的定位、分布及其生理功能。
2.2.5 分子细胞学
分子细胞学：从分子水平研究细胞与细胞器中蛋白质、核酸等大分子的组成、结构与功能及其遗传性状的表现和调控等，探讨细胞生命活动的分子机理。
2.3 遗传学
遗传学是研究生物遗传和变异规律的科学。孟德尔认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的，并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。1900年，孟德尔的成果得到广泛重视，成为遗传学的基石。
20世纪初，利用光学显微镜发现了细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体及其行为，奠定了遗传的染色体理论基础。1910年左右，美国遗传学家摩尔根及其同事根据对普通果蝇的研究，提出了基因的连锁交换规律，并结合当时的细胞学成就，创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。
遗传信息在分子水平上研究始于20世纪40年代。随着电子显微镜的发明，人们已能够直接观察遗传物质的结构及其在基因表达过程中的特征，使细胞遗传学的研究进入分子水平。
1953年，沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，为进一步阐明DNA的结构、复制和遗传物质如何保持世代连续的问题奠定了基础，开创了分子遗传学这一新的学科领域。
遗传学研究的领域非常广泛，可划分成经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和生统遗传学4个分支，各个分支领域相互联系、相互重叠、相互印证，组成了一个不可分割的整体。
经典遗传学研究从亲代到子代的遗传特性，包括遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律及机理；基因互作及其与环境的相互关系；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；数量性状的特征及其多基因假说，近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传等。
细胞遗传学是通过细胞学手段对遗传物质进行研究。其内容包括细胞的结构和功能；染色体的形态结构；细胞的有丝分裂，减数分裂；配子的形成和受精。
分子遗传学是从分子的水平上研究遗传物质的结构及遗传信息的传递。内容包括DNA复制、转录和翻译，基因突变及修复，原核生物和真核基因表达与调控；基因、基因组及作图，遗传重组。
生统遗传学是用数理统计学方法来研究生物遗传变异规律的学科。根据研究的对象不同，又可分为数量遗传学和群体遗传学。前者研究生物体数量性状即由多基因控制的性状遗传规律，后者是研究基因频率在群体中的变化、群体的遗传结构和物种进化。
2.4 分子生物学
分子生物学是从分子水平研究核酸与蛋白质的结构与功能、遗传信息传递和调控，阐明生命本质的科学。
从19世纪后期到20世纪50年代初，确定了蛋白质是生命的主要物质基础，DNA是生物遗传的物质的载体，是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。
从20世纪50年代初到70年代初，是现代分子生物学的建立和发展阶段，1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型为现代分子生物学诞生的里程碑，确立了核酸作为遗传信息分子的结构基础，提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式，为核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。
70年代后，基因工程技术出现，人类进入认识生命本质并开始改造生命的发展阶段。
分子生物学原来是生物化学的一部分，因其太重要了，20世纪中后期从生物化学中分离出来并与遗传学结合，独立出来成为单独的学科，是生物化学的发展和延续。涉及的部分内容比生物化学更细致深入，并从整体上考虑。
分子生物学从蛋白质、核酸、基因及基因组结构开始，以中心法则为主线，阐述生物大分子在信息传导、基因表达调控中的相互作用和机理。主要内容包括蛋白质、核酸、基因和基因组的结构、DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。基因工程技术的原理和应用等。
2.5 基因工程学
20世纪70年代，随着 DNA的内部结构和遗传机制逐渐呈现在人们眼前，生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密，而是开始设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。这就像工程设计，按照人类的需要（设计）把这种生物的某个“基因”与那种生物的某个“基因”进行“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物的工程技术被称为“基因工程”。
基因工程包括如下几个主要的内容：①目的基因的合成或提起分离。②载体的构建。③将载体转移到受体细胞并增殖。④重组DNA分子的受体细胞克隆筛选。⑤将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要的物质。
3 课程间的逻辑关系，教学内容选择及课程顺序安排
从生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的定义，研究内容，发展历史动态可知，各学科的逻辑关系是：理解细胞结构及功能需要一定的生物化学基础，理解遗传物质的结构和功能需要一定的细胞生物学基础，而分子生物学是生物化学、遗传学交叉融合的产物，研究核酸和蛋白质分子结构和功能以及相互关系，而各个分子不能孤立发挥作用，必须依赖于一定的细胞结构，因此，生物化学是细胞生物学的基础；细胞生物学是遗传学和分子生物学的基础。基因工程是利用分子生物学的理论和实验技术进行转基因操作的部分独立出来的，因此分子生物学是基因工程学的基础。所以，高校应按生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程的顺序安排课程教学最为合适。
由以上可知，由于历史的原因，生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程学相互联系，交叉渗透，研究内容重复较多。因此，本研究根据其定义、逻辑关系及发展历史，同时为编写教材和教学的方便，建议生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学教学内容如下。
（1）生物化学主要教学内容主要有：蛋白质化学、核酸化学；酶学基础；糖代谢与生物氧化；脂类代谢；蛋白质的分解代谢等内容。而将DNA复制、转录、翻译、突变、修复及原核生物和真核生物基因表达调控留在分子生物学讲授。
（2）细胞生物学的教学内容主要有：细胞的基本结构；细胞生物学研究方法；细胞膜的结构与功能及物质跨膜运输；细胞质基质与细胞内膜系统；细胞通讯与信号传递；线粒体和叶绿体；细胞核与染色体；细胞骨架；细胞增殖及其调控；细胞分化、衰老与凋亡。
（3）遗传学的教学内容主要有：遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律；基因互作及其与环境的关系；基因定位与连锁遗传图；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；染色体畸变；数量性状的特征及其多基因假说；近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传；遗传重组。
（4）分子生物学的教学内容主要有：DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。
（5）基因工程学的主要教学内容有：基因工程技术的原理和应用等。
以上各门课的教学内容相对前述和我国现行教材的教学内容作了较大调整，例如；核酸和蛋白质的组成及结构只在生物化学中讲授，细胞信号传递只在细胞生物学中讲授，基因工程原理只在基因工程学中讲授，避免了课程内容的重复。
参考文献：
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篇3
中图分类号：G424 文献标识码：A
Biochemistry Curriculum and Teaching Mode in Biological Engineering
WU Yuangen， WANG Xiao， TAO Han， ZHOU Hongxiang， QIU Shuyi
（School of Liquor and Food Engineering， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025）
Abstract According to our college biological engineering services at the local school and social development needs of the economy， the author analyzes of the basic course biochemistry courses from the curriculum materials selection， in the teaching content highlights the theoretical knowledge of traditional brewing industry， and made use of multimedia teaching， online teaching and innovative teaching practice， supplemented by teaching model， in order to improve students' knowledge of the course to master skills.
Key words biochemistry； curriculum； teaching mode
生物化学（Biochemistry）是用化学的原理和方法，从分子水平来研究生物体的化学组成及其在体内的代谢转变规律，从而阐明生命现象本质的一门科学。①生物化学课程是我院生物工程、酿酒工程、食品科学与工程等专业必修的一门专业基础课程，其内容基本覆盖了我院各个专业所需的基础理论知识，是我院学生掌握专业知识的最重要纽带，因而其教学地位十分重要。然而生物化学知识体系庞大，理论性和逻辑性强，内容抽象复杂且相互关联，这对刚开始接触专业课的学生比较难以掌握。特别是近年来高等院校课程改革的实施，实践教学环节的加强使得生物化学教学课时进一步减少，给生物化学课程教学工作带来挑战。笔者从事多年的生物化学教学经历发现，大多数学生都采用死记硬背的方式来应付期末考试，他们并没有对知识点进行很好的联系和掌握，缺少学习的动力和深入研究精神，在后续专业课学习和毕业论文（设计）中表现出知识点掌握不够等问题。随着生物技术的不断发展和应用，生物化学在生物工程专业中的地位和作用则更加突出，这就要求将生物化学教学内容与后续课程紧密联系，尤其是要结合专业定位和服务于地方经济社会发展要求来开展教学。笔者从贵州大学生物工程特色专业建设出发，探讨生物化学的课程设置及教学模式，以期提高学生对该门课程知识的掌握能力。
1 生物化学课程设置
笔者所在学院开设生物工程专业已有二十余年，办学依据立足本省、面向行业人才需求，服务于地方经济社会发展和国家现代化建设的专业培养要求，根据贵州产业发展和生物工程专业的沿革，在课程体系的设置上突出生物工程中下游课程，内容上突出传统酿造业的理论实践学习。生物化学课程作为生物工程专业最核心的基础课，在课程教学内容设置上应该符合本专业的办学定位。经过多次课程改革后，生物化学课程教学课时被进一步压缩到64学时（理论教学48学时，实验教学16学时），这给教学工作带来极大挑战。为了提高学生对该门课程知识的掌握能力，满足本专业服务地方产业发展需求，笔者认为有必要对目前使用的教材和已有的课程内容进行调整。
1.1 教材的选用
我院生物化学课程使用的教材主要是张洪渊先生主编的《生物化学》（第二版），由化学工业出版社出版发行。该书内容精简，比较适合生物工程、食品工程等工科专业学生使用。但使用该教材存在的主要问题是，由于知识点比较抽象和精简，学生课后缺少扩展学习的空间，所以很难深入掌握各个知识点及它们相互间的联系。特别是近年来不少考研的同学反映，该书不是考研专业指定的教材，建议在教材使用上重新考虑。笔者后来在教材选用上进行了尝试，选用了王镜岩先生主编的《生物化学》（第三版），由高等教育出版社出版发行。该书内容详实、知识点丰富，对各个知识点的扩展解释很充分，是国内很多985和211高校首选指定教材。然而使用该教材也面临诸多困难，主要问题是在有限的教学课时内很难把握各个知识点的讲解，同时学生面对该教材有较大的学习压力。最近笔者尝试了郑集先生主编的《普通生物化学》（第四版），由高等教育出版社出版发行。该教材章节编排合理、知识点及其展开解释说明均比较合适，是国内很多综合性大学和其他院校生物相关专业的本科生教材。该教材在我院生物工程和酿酒工程专业使用，学生普遍反映比较好，同时任课教师感觉比较容易把握教学，因而是我院今后生物化学课程的首选教材。
1.2 教学课程设置
我院生物工程专业的办学要满足服务于地方经济社会发展要求，在课程体系的设置上突出生物工程中下游课程，内容上突出传统酿造业的理论实践学习。因此，生物化学课程在教学内容上也要根据办学需求进行调整。笔者依据生物化学课程理论教学48学时，再结合生物工程专业特点和传统酿造业的知识体系，认为该课程教学内容应从以下几个方面开展。
糖类化学部分是传统酿造业重要的理论基础知识。在该部分教学过程中，应当要求学生重点掌握典型单糖（葡萄糖和果糖）的结构和性质，再从单糖的基础上去理解二糖和多糖的结构和性质，最好再结合某些酿造相关的实例来理解多糖等性质。脂质化学部分要求学生理解单脂和复脂的组成、结构和性质，了解固醇类物质的结构和基本特点。蛋白质化学部分不仅仅是酿造行业，同时也是整个生物相关专业最为基础的知识体系。该部分教学应该要求学生重点掌握氨基酸的分类及其结构和性质，在此基础上掌握肽和蛋白质的结构、性质和相互间的依存关系。重点讲解氨基酸的溶解度、旋光性、光吸收、酸碱性质和重要的化学通性，并结合氨基酸的性质讲解氨基酸分析方法。注重讲解蛋白质的一级结构及测定方法，要求学生掌握蛋白质二级结构种类及特点，在此基础上理解蛋白质的三级结构和四级结构及功能，并结合实验讲解蛋白质的分离纯化方法。核酸化学部分是现代生物技术，特别是生物上游技术的基础，虽然与传统酿造业知识体系关联不大，但对生物相关专业本科生至关重要。该部分教学应该重点讲解碱基及种类、核苷和核苷酸的结构、性质以及核酸的结构、性质和生物功能，要求学生掌握碱基、核苷、核苷酸和核酸之间的相互关系，彻底弄清核酸的化学结构和化学性质，并掌握核酸一级、二级和三级结构及碱基配对规律，深入理解核酸的酸碱性质、吸收光谱、变性、复性与杂交，以及核酸的分离纯化、合成和鉴定原理。酶化学和维生素化学内容与传统酿造业知识体系关联比较大，应当重点讲解酶的化学本质和结构以及分类，特别是要注重讲解维生素与酶辅基间的关联。要求学生理解酶的作用特点、作用机制和酶的分离纯化，重点掌握酶活单位定义及测定，理解调节酶、同工酶、诱导酶和多酶复合物的特点。激素化学、生物膜与细胞器内容与细胞工程、生物医学等专业关联度大，考虑到本专业学时的限制，该内容可由学习课后自学，重点了解激素的化学本质和生理功能，以及细胞的组成和各细胞器结构的功能。
物质代谢与调控内容与传统酿造业密切相关，也是整个生物中下游最为重要的知识体系，应当重点讲解糖代谢、脂质代谢、蛋白质和氨基酸代谢，以及这些代谢之间的相互联系和调控。糖代谢方面重点讲解糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖等代谢途径和生理意义，要求学生掌握糖酵解和三羧酸循环的各个代谢途径、参与的酶系和ATP产生过程，重点理解戊糖磷酸途径和参与的酶系，了解各种单糖、二糖和多糖进入糖代谢途径，掌握糖代谢的调控及关键调控酶。脂质代谢方面以三酰甘油为例，侧重讲解甘油的分解代谢途径和脂酸的-氧化过程，分析脂酸在何种情况下产生大量酮体及其后果，并注意比较脂酸 -氧化过程同线粒体酶系合成饱和脂肪酸过程的关系。蛋白质和氨基酸代谢方面要求学生掌握蛋白质在细胞内的降解，然后根据氨基酸的主要代谢途径，掌握氨基酸分解代谢和合成代谢的共同反应，重点讲解鸟氨酸循环及其生理功能，注重理解氨基酸代谢与糖代谢和脂质代谢的关联。核酸代谢方面简明扼要讲解核酸的降解以及生物体内嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的分解途径和生物合成。生物氧化方面涉及物质代谢的共同基本原理，重点讲解NADH和FADH2两条呼吸链中的电子传递及所需的辅基或辅酶，要求学生理解氧化磷酸化作用机制及其抑制和解偶联。最后再讲解物质代谢的相互联系，要求学生掌握糖代谢、脂质代谢和蛋白代谢之间的相互关系，了解整个代谢的调节调控方式。关于遗传信息的传递和表达内容，由于受学时的限制只能简单介绍，该部分可以纳入分子生物学课程进行讲授。
2 生物化学教学模式
生物化学课程知识体系庞大，内容抽象复杂且相互关联，采用传统教学方式很难取得良好的教学效果。笔者根据多年的教学经验，认为应当结合多媒体教学、网络教学和创新实践教学相结合的教学模式。
2.1 多媒体教学
传统的教学模式要花费较多的时间用于板书，教学时间不能充分利用，教学内容信息量较少。而采用多媒体教学后，课件都是在课前准备好的，课堂上很少写字，这样就节省了板书时间，为增加教学信息量提供了条件，特别适用于生物化学这种知识体系庞大的课程。另一方面，多媒体教学将文字、图片、动画等整合，可为学生提供大量的感性材料，教学形象、直观、形式多样、趣味性强，可有效激发学生的学习兴趣。②在生物化学课程中，生物大分子的立体结构及其代谢过程都是教与学的难点。在传统的教学中，借助板书、挂图或模型可有效讲授这些难点，但对于学生而言，内容还是比较抽象，不容易理解。利用多媒体教学可轻易的解决这一问题。如在讲生物大分子多糖、蛋白质、核酸等的结构时，学生通过观看三维结构的图片或动画，就可以轻易地理解有关的复杂问题，自然地掌握了这些生物大分子的三维结构等有关的概念。
虽然采用多媒体教学存在诸多优点，但也要清醒意识到过分依赖多媒体教学的弊端。过分依赖多媒体教学，会极大地限制师生的主动性发挥。③在课堂教学上，教师切忌把自己当成课件机械式解说员。目前多媒体教学的一个常见现象是教师灌输知识、学生被动学习的填鸭式教育，这种教学模式缺乏师生互动，不利于提高学生的学习积极性。采用多媒体教学的另一个弊端是课堂节奏快，学生很难及时消化所学知识，长时间后学生在学习上会出现消极的一面。笔者认为采用多媒体进行生物化学教学，在讲授重点和难点知识时，课堂上应该及时与学生加强沟通，让学生能充分理解和掌握相关知识；同时插入一些紧扣教学内容的时事图片或研究进展，有效结合专业领域内的社会热点问题，这对吸引学生的注意力和激发学生的兴趣均有很大帮助。
2.2 网络教学
目前本科教学工作存在的一个最主要问题是缺少师生互动，这与课堂教学课时被严重压缩有很大关系。为了加强与学生间的交流和互动，笔者借助生物工艺学精品课程网站，开辟了生物化学学习和交流平台。在该平台上，学生可以提出课堂教学未懂的知识，也可以给课堂教学提出建议和意见，我们针对这些问题都进行了一一答复，这些交流手段也得到不少学生的积极参与。另外，笔者还在该平台上提供了生物化学的学习材料，包括习题集和考研资料等，受到学生的欢迎。通过网络教学上生物化学教学讨论平台，进一步巩固了课堂教学，同时也加强了师生间的交流互动。
2.3 创新实践教学
本科质量教学提升计划的改革方向是加强实践教学，提高学生的实际动手操作能力。目前一般院校都开办了专业相关的实验课程，但受到课时限制或经费短缺等因素，实验课程学时一般比较少。我院生物化学实验课时为16学时，这相对课程庞大的知识体系是明显不够的。针对这些问题，笔者近几年一直鼓励本科生参与科研工作，加强自身的理论知识和实践动手能力。笔者近几年带领本科生参与了国家大学生创新性实验计划以及自己科研项目的研究，这些学生一般从大二上生物化学课程后就参与进来，利用空闲时间做实验，直到最后完成毕业论文，他们中基本上每人都著有研究论文，毕业后这些同学大部分都继续进行深造。通过创新实践教学，学生可以结合生物化学所学知识，进一步在研究中得到应用和更深入的理解。一般学校很多老师的科研项目与生物化学专业知识体系密切相关，所以学生有很大的参与创新实践教学空间。
3 结语
生物化学是生物工程专业最为基础的课程，其教学地位十分重要。根据我院生物工程专业的办学理念以及有限的教学课时，本课程在教学内容上应该做出适当调整，突出传统酿造业知识体系，同时也要兼顾现代生物技术和本专业的历史沿革。本课程教学手段上应该采用多媒体教学为主，网络教学为辅的策略，加强师生间的互动和交流，在此基础上改善教学质量，同时让更多的学生参与到创新实践教学，进一步提高该课程的教学效果。
基金项目：贵州省高等院校特色专业项目（SJG 2011 004）；贵州大学品牌特色专业培育项目（PTPY201303）
*通讯作者：邱树毅
注释
篇4
中图分类号：G633.91
经历了几届高三的一二三轮复习，在和学生的互动学习中，越来越体会到高中生物教学中概念的重要性。生物学是一门自然科学，是在大量生物现象、实验的基础上总结出来的普遍规律。一个生物学概念的形成，是在感知的基础上，通过比较、综合、归纳等抽象思维，把事物的一般本质属性抽象出来给予定义，然后再推广到同一类事物上去的过程。（词典给出的解释是：人类在认识过程中，从感性认识上升到理性认识，把所感知的事物的共同本质特点抽象出来，加以概括，就成为概念。表达概念的语言形式是词或词组。概念都有内涵和外延，即其涵义和适用范围。概念随着社会历史和人类认识的发展而变化。）
1、概念是考纲要求的折射
考试大纲是我们教学的指挥棒，一切的教学活动都以落实考纲为最终目标。例如：人教版生物必修1《分子与细胞》第二章第3节遗传信息的携带者---核酸，概念：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。考纲要求：1、核酸的结构和功能。2、实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。概念指导我们“核酸是遗传信息的携带者”，那么什么是遗传信息？遗传信息通过什么体现出来？遗传信息的特点是什么？和其他的细胞内物质有什么不同？要了解这些，就必需透视核酸的结构。学生也只有在逐步了解其结构的化学元素、基本结构单体、单体的种类、核苷酸链的平面结构、核苷酸链的空间结构后，才能够准确把握核酸的结构特点，才可能进一步讨论核酸的功能。概念的后半句“核酸与遗传、变异和蛋白质的合成有关”，那么核酸与遗传、变异之间有什么联系？不同的生物之间这种关系是相同的吗？核酸与蛋白质之间的关系如何？元素组成、基本单位、链接方式、合成场所、结构多样性原因的分析有何联系与区别？我们明白了这些，自然也就掌握了核酸的功能。落实考纲，概念是最好的支撑。
2、概念是教学内容的梗概
教师落实教学内容的工具一是教材，二是有关的教辅资料或资源，教材是教师组织教学活动的主要依据，也是学生落实学习活动的主要基础，是师生完成教与学双边活动必不可少的媒体。作为一名教师要轻松自然地上好每一堂课，首先要做的就是吃透教材，很好地领会教材的内涵，理解教材的编写意图，而吃透教材应该从概念着手。例如：必修一第6章《细胞的生命历程》第2节《细胞的分化》中，教学内容的梗概是这样设计的：细胞分化及其意义（包括概念、特点、意义和实质）――细胞的全能性（包括概念、全能性差异比较和全能性表达的条件）。分化的概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定差异的过程。生物个体发育过程都会发生分化，所以具有普遍性和持久性；最后致其发生稳定性差异，所以具有稳定性和不可逆性。继而学习分化的意义在于1、分化是生物个体发育的基础。2、分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。因为是稳定性差异的过程，所以实质即为基因的选择性表达。教材所呈现的教学内容是静态的，是不能开口说话的，有时只能呈现“结果”。教师不是要简单地将这些静态的结果“教”给学生，而是要将这一“结果”变化为可以使学生参与的教学活动过程，那么就让教学内容的落实从概念的解读开始！
3概念是教学重难点的提示
教学重点应是基本概念、规律及由内容所反映的物理思想方法，也可以称之为学科教学的核心知识。也是学科课程标准规定的内容，应理解、掌握的内容。《染色体变异》教学重点：染色体数目的变异；教学难点：①染色体组的概念。②二倍体，多倍体和单倍体的概念及其联系。③低温诱导染色体数目变化的实验。教师如何依据考纲的重难点，结合自己学生的实际情况确立自己教学的重难点，这是实现有效教学的根本。高三的复习，教师要尽快找到新旧知识的连接点，让学生在原有知识的基础上，同化所学的东西，构建生物学知识框架，形成基本的解题能力。其实我们都有这样的感受：教学不宜空讲知识，高三复习尤其不宜照本宣科，枯燥分析，机械的从课本到课本，从理论到理论，这样的复习是弱效的。
染色体变异的概念：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。染色体数目的变异可以分为二类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。对比重难点和概念，不难发现二者是一致的，从基本的概念分析到具体内容的延展，这样的课堂是紧密相连的，也是有效的。
4、概念是课堂教学的总结
好的课堂小结能够起到画龙点睛的作用，指导学生把新旧知识联系起来，引领学生透过现象看本质，找到知识的精华所在。那么该如何做生物教学的课堂总结呢？以3中的《染色体变异》为例：在学习染色体结构的变异（4种）、染色体数目的变异（1、染色体组2、判断单倍体、二倍体和多倍体3、特点4、人工诱导法），对比概念，来个总结也是很不错的。
篇5
生物化学是一门研究生命现象化学本质的科学，它运用物理、化学和生物学的方法，从分子水平来研究生物体基本物质的化学组成、结构、性质、功能及其变化规律[1]。生物化学是农学类本科许多专业的必修课，该课程一般在本科二年级上学期开设，不但与学生在大一所学的无机化学、有机化学等关系密切，而且还是学生后期学习分子生物学等课程的重要基础；因此，它起着承上启下的重要作用。然而，在当前的生物化学课堂上，教师在讲台上费力讲，学生对课程内容兴趣不大，无法真正融入课堂，仅靠考前死记硬背，没有真正掌握生物化学基本知识的精髓，教学目标难以达到。出现这一现象与生物化学理论抽象、内容繁杂、体系庞大等特点密切相关。启发学生主动思考问题、激发学生学习兴趣，对于真正实现教学目标来说至关重要。在教学过程中贯彻理论联系实际的教学原则，可以有效激发学生主动学习的兴趣，用晦涩难懂的基础理论知识解释实际生活中常常遇到的科学现象或实际问题，让学生不断认识到学习生物化学在人类认识生命现象本质中的价值，使学生兴趣盎然地主动走进生物化学的课堂[2-3]。笔者以“蛋白质的分子结构与功能的关系”为例，探讨了本节中采用理论联系实际的教学方法的具体设计和实践，旨在为生物化学教学改革提供参考。
1教学背景
教材选用中国农业出版社第二版《生物化学》（刘卫群、郭红祥主编），“蛋白质的分子结构与功能的关系”为该教材第三章的第五节，内容涵盖一级结构的变异与分子病、一级结构与生物进化、一级结构的局部断裂与蛋白质激活、蛋白质空间结构与功能的关系。笔者所带班级为生物工程专业的学生。
2本节在所属课程中的地位和作用
蛋白质是最重要的生物大分子，以蛋白质的结构与功能的关系为切入点，从分子水平上来认识生命现象，已经成为现代生物学发展的主要方向之一[4]。因此，理解并掌握蛋白质的分子结构与功能的关系，是真正认识生物化学这门学科的敲门砖。所以，让学生学好这一节对于培养学生继续学习生物化学的兴趣至关重要。
3本节中理论联系实际映射点及教学方法
着重从学生感兴趣的分子病、生物进化、胰岛素、高原反应、CO中毒等方面构建理论联系实际映射点，具体见表1。本节的教学方法采用课前预习、课中讲解、课后思考、专业知识与实际生活相结合，结合提问互动式的教学模式，由浅入深地引导，激发学生的求知欲望，形成良好的师生互动氛围。
4理论联系实际的教学过程设计
4.1结合专业特点，进行提问式导入
首先找学生回顾蛋白质四个结构层次的概念；由一个学生首先回答一级结构的定义，然后由第一个学生找出回答二级结构概念的学生，直至四级结构。然后提问：我们为什么要研究蛋白质的结构？蛋白质的结构层次和功能有什么关系？学生自由讨论，选取3个代表发表看法。接着呈现不同分子病的图片，包括镰刀形细胞贫血症、血友病、地中海贫血症，这些疾病都是由于蛋白质分子一级结构的氨基酸的排列顺序与正常不同而导致的常见疾病。通过视觉冲击激发学生学习的兴趣，进而引出“蛋白质的分子结构与功能的关系”这一节。
4.2“一级结构的变异与分子病”的理论联系实际教学设计
首先向学生阐明分子病的概念。然后介绍镰刀形细胞贫血症，展现镰刀形细胞贫血症病人的图片和视频，让学生认识到这种疾病的危害性和普遍性；接着展现正常红细胞和镰刀形红细胞的形态差异以及血红蛋白氨基酸序列差异：镰刀状细胞的血红蛋白和正常的血红蛋白相比，只有ß-链氮端第6位的一个氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸。提出问题：为什么血红蛋白一级结构的一个氨基酸改变可以造成红细胞的形态发生如此大的改变？进而又为什么导致了镰刀形细胞贫血症？90位学生按照座位临近原则分成5组讨论，每组选出一位学生发表观点，教师根据学生的答案，总结出正确答案并讲解，即缬氨酸侧链的疏水基团使得患者血红蛋白分子表面的负电荷减少，引起等电点改变，溶解度降低，血红蛋白容易发生聚集并形成杆状多聚体，导致红细胞收缩变成镰刀状，输氧性能下降，引起头晕、胸闷等症状[5]。
4.3“一级结构决定高级结构”的理论联系实际教学设计
首先，请学生回顾上节课的蛋白质变性和复性的概念，接着引出核糖核酸酶，首先介绍核糖核酸酶的作用是水解RNA的磷酸二酯键。然后讲解核糖核酸酶一级结构特点：既124个氨基酸组成一条多肽链，4个二硫键使其折叠成球状分子。接着提问：结合蛋白质变性因素，加入什么试剂可以使核糖核酸酶变性？变性之后是否还具有功能？去除变性剂后4个二硫键重新形成并恢复天然活性说明了什么？3个问题层层递进，引导学生主动去思考，每一个问题都鼓励学生主动发言，然后发言的学生指定回答下一个问题的学生，增加课堂乐趣，最后教师总结正确答案。最后要求学生思考一个问题：结合核糖核酸酶的变性与复性，思考为什么在实验室操作RNA时要非常小心防止降解？
4.4“一级结构与生物进化”的理论联系实际教学设计
首先，询问学生在大一时有没有学过植物分类这门课？常规的植物分类是按照什么标准把不同的植物进行分门别类的？学生们自由讨论，找出两位学生代表回答，教师讲解正确答案，既传统的植物分类是依据植物的外观形态进行，而外观表型是由功能蛋白质决定，所以根据蛋白质一级结构的氨基酸序列可以进行物种分类；接着引出同源蛋白概念，根据同源蛋白氨基酸序列差异程度，有助于判断物种之间的亲缘关系，反映生物系统进化情况。接着以细胞色素C为例，让学生观察不同生物与人的细胞色素C相比的差异氨基酸数目表，从这张表中能发现什么规律？学生自由讨论，挑选3位学生发表看法，教师总结并讲解正确答案，即亲缘关系越近，氨基酸序列的相似度越高。最后要求学生课下练习用MEGA软件绘制细胞色素C的进化树。
4.5“一级结构的局部断裂与蛋白质激活”的理论联系实际教学设计
首先，询问学生有没有接触过糖尿病患者？如果有，是否知道治疗糖尿病的有效药物是什么？以此引出胰岛素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，因此，弄清楚胰岛素分子的结构特征和合成过程对于推进糖尿病的治疗至关重要。1958年，英国的Sanger由于解析了胰岛素的化学结构而获得诺贝尔化学奖。国际顶级期刊《自然》曾发表评论文章说：合成胰岛素将是遥远的事情。可是，自强不息的中国人不畏艰难，开启了人工合成胰岛素的征程。七年后，当第一张人工合成胰岛素的结晶照片诞生于中国实验室后，整个世界都震惊了。通过人工合成胰岛素的历史，引入课堂思政教育，激发学生的爱国主义情怀，引导学生不畏艰难投身祖国的科研一线。接着，向学生具体讲解胰岛素的合成过程也是一个曲折的过程，涉及前胰岛素原一级结构的局部断裂[4]。
4.6“蛋白质空间结构与功能的关系”的理论联系实际教学设计
首先，询问学生们是否知道肺部吸入的氧气是怎样运输到其他组织中？引出血红蛋白和肌红蛋白的功能差异[6]。接着提出问题：肌红蛋白和血红蛋白相比，氨基酸序列相似度很高，三级结构几乎完全相同，为什么它们的功能差异如此之大？让学生分组讨论，选出代表发表看法。接着，教师进行归纳，讲解两者高级结构的差异导致功能差异的原因，即肌红蛋白只有一条链，只具有三级结构而不具有四级结构，不存在亚基之间的协同作用，而血红蛋白有四个亚基，具有四级结构和亚基间的协同作用[4]。接着，播放煤气中毒的视频案例，询问学生是否知道煤气中毒的原理，激发学生的求知欲望。经过学生讨论后，教师总结发言：既煤气中毒的原因是CO中毒，是由于CO与肌红蛋白或血红蛋白的亲和能力是O2的300倍左右，能与O2竞争结合血红蛋白中的血红素辅基，从而使血红蛋白丧失携带O2的能力，导致人体缺氧窒息死亡[7]。接着，通过高原反应进一步向学生阐述蛋白质高级结构与功能的关系。首先给学生展示高原反应的图片，询问学生是否有过高原反应的经历？高原反应是人体突然进入高海拔地区暴露于低压低氧环境后所产生的各种不适症状，比如呼吸困难、食欲不振等[8]。接着抛出问题，为什么低氧分压会造成高原反应？由此引出BPG（2,3-二磷酸甘油酸）对血红蛋白氧合作用的别构抑制作用，即低氧分压时，红细胞内BPG浓度增高，它能与脱氧血红蛋白结合而抑制血红蛋白由紧张态向松弛态的构象改变，抑制氧合作用[5]。通过高原反应的实例让学生进一步了解蛋白质空间结构的改变对功能的影响。
篇6
从脲酶的发现，到较早发现的酶都是蛋白质，所以在以前人们一直以为酶的化学本质就是蛋白质。但是，1982年有人在研究原生动物四膜虫的时候，发现四膜虫核糖体RNA（rRNA）前体能在完全没有蛋白质的情况下进行自我剪切加工，催化本身成为成熟的rRNA。这说明在这个只有在酶催化下才能完成的核酸大分子的剪切处理过程中，RNA充当了酶的催化作用。这在科学界引起了很大的震动。无独有偶，1983年又有两个实验室的合作研究表明RNA具有催化功能。当时已知催化tRNA前体分子趋向成熟的核糖核酸酶P（RNaseP）是由蛋白质和RNA两部分组成的，然而从RNaseP中分离出的蛋白质组分，在各种条件下均无独立的催化活性；相反，其中的RNA部分，在一定的镁离子浓度条件下，再加上亚精胺，可以具有与天然或重组RNaseP同样的催化活性。并且该RNA组分的前体，即该基因转录的初始产物，在上述条件下亦具有酶的催化活性。这样，这种RNA可被看作是酶。这一现象的发现者给具有催化活性的RNA定名为ribozyme，即酶性核酸。新近又发现了特异切割RNA的DNA分子，称之为脱氧核酶（DNAzyme）。不难看出，随着对酶研究的深入，以往对酶的许多看法都有必要改变了。
二、酶是如何实现其催化功能的
作为生物催化剂，酶具有极为高效的催化能力。其催化效率大约为普通化学催化剂的107～1013倍。但是，需要注意，酶只能改变相关反应的速率，缩短反应时间，却不能改变其它的反应特点，如反应程度等。其对反应速率的提高，是通过与反应底物结合，降低反应底物的活化能来实现的。简单地说，就如同让一个小球从一个半圆形弧面自由下滑运动，显然，无论从弧面的哪一高度下滑，即无论其势能大小如何，最终都是稳定到最低点，使用了酶，就相当于把球的起始位置放得低一些，稳定下来（达到化学平衡）的就快一些。势能则相当于球（反应底物）的活化能。
三、所有的生化反应都需酶的催化吗
为了说明酶的重要性，许多老师在讲解酶的生物催化功能时，往往容易强调酶促反应，由于教材所涉及的生化反应大多为酶促反应，就使学生误以为细胞内所有的生化反应都是酶促反应。事实上，酶作为催化剂，与普通的化学无机催化剂一样，仅能催化符合热力学原理的相关反应。比如光合作用光反应阶段水的光解（光化学反应）等则不需酶的催化，也不可能借助酶的催化作用来提高其反应速率。我们只能说：“一般的生化反应都需要酶的催化。”
篇7
人教版生物必修一知识1第一章 走近细胞
第一节 从生物圈到细胞
一、相关概念
细胞：是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统。
生命系统的结构层次：细胞组织器官系统(植物没有系统)个体种群群落生态系统生物圈
二、病毒的相关知识
1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。
主要特征：
①个体微小，一般在10~30nm之间，大多数必须用电子显微镜才能看见;
②仅具有一种类型的核酸，DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒;
③专营细胞内寄生生活;
④结构简单，一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。
2、根据寄生的宿主不同，病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。
根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。
3、常见的病毒有：人类流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。
第二节 细胞的多样性和统一性
一、细胞种类：
根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞。
二、原核细胞和真核细胞的比较：
1、原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体，DNA不与蛋白质结合;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同.
2、真核细胞：细胞较大，有核膜、有核仁、有真正的细胞核;
有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。
3、原核生物：由原核细胞构成的生物。
如：蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。
4、真核生物：由真核细胞构成的生物。
如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。
三、细胞学说的建立：
1、1665
英国人虎克(RobertHooke)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。
2、1680
荷兰人列文虎克(A.vanLeeuwenhoek)，首次观察到活细胞，观察过原生动物、人类、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。
3、19世纪30年代德国人施莱登(Matthias
Jacob Schleiden)、施旺(TheodarSchwann)提出：一切植物、动物都是由细胞组成的。细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说(CellTheory)”，它揭示了生物体结构的统一性.
人教版生物必修一知识2第二章 组成细胞的分子
第一节 细胞中的元素和化合物
1、生物界与非生物界具有统一性：组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到
2、生物界与非生物界存在差异性：组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同
3、组成生物体的化学元素有20多种
4、在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%-10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C.
第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质
一、相关概念：
1、氨基酸：蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的氨基酸约有20种。
2、脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接，同时失去一分子水。
3、肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—).
4、二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。
5、多肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。
6、肽链：多肽通常呈链状结构,叫肽链。
二、氨基酸分子通式：
NH2—(R — C H —COOH)
三、氨基酸结构的特点：
每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上(如：有—NH2和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸);R基的不同导致氨基酸的种类不同。
四、蛋白质多样性的原因：
组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同，多肽链空间结构千变万化。
五、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者)：
1、构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白;
2、催化作用：如酶;
3、调节作用：如胰岛素、生长激素;
4、免疫作用：如抗体,抗原;
5、运输作用：如红细胞中的血红蛋白。
六、有关计算：
1、肽键数
= 脱去水分子数 = 氨基酸数目-肽链数
2、至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2)
= 肽链数
第三节 遗传信息的携带者——核酸
1、核酸的种类：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
2、核酸：是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
3、组成核酸的基本单位是：核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;
组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
4、DNA所含碱基有：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
5、RNA所含碱基有：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿
嘧 啶(U)
6、核酸的分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;
线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。
第四节 细胞中的糖类和脂质
一、相关概念：
1、糖类：是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等;
2、单糖：是不能再水解的糖.如葡萄糖;
3、二糖：是水解后能生成两分子单糖的糖;
4、多糖：是水解后能生成许多单糖的糖.多糖的基本组成单位都是葡萄糖;
5、可溶性还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等。
二、糖类的比较
三、脂质的比较
第五节 细胞中的无机物
一、有关水的知识要点
二、无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能：
1、构成某些重要的化合物,如：叶绿素、血红蛋白等
2、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)
3、维持酸碱平衡,调节渗透压.
人教版生物必修一知识3第三章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜——系统的边界
一、细胞膜的成分：主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%)还有少量糖类(约2%--10%)。
二、细胞膜的功能：
1、将细胞与外界环境分隔开
2、控制物质进出细胞
3、进行细胞间的信息交流
三、植物细胞还有细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。
第二节 细胞器——系统内的分工合作
一、相关概念：
1、细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。
细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
2、细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质，是细胞进行新陈代谢的主要场所。
3、细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
二、细胞器的比较
1、线粒体：(呈粒状、棒状，具有双层膜，普遍存在于动、植物细胞中，内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴，内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶)，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”。
2、叶绿体：(呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里)，叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，(含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量DNA和RNA，叶绿素分布在基粒片层的膜上，在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶)。
3、核糖体：椭球形粒状小体，有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中，是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网：由膜结构连接而成的网状物，是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。
5、高尔基体：在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。
6、中心体：每个中心体含两个中心粒，呈垂直排列，存在于动物细胞和低等植物细胞，与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡：主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液。
化学成分：有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体：有“消化车间”之称，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
三、分泌蛋白的合成和运输：
核糖体(合成肽链)内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)高尔基体(进一步修饰加工)囊泡细胞膜细胞外
四、生物膜系统的组成：包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
第三节 细胞核——系统的控制中心
一、细胞核的功能：
是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所)，是细胞代谢和遗传的控制中心;
二、细胞核的结构：
1、染色质：由DNA和蛋白质组成，染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。
2、核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。
3、核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4、核孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
人教版生物必修一知识4第四章 细胞的物质输入和输出
第一节 物质跨膜运输的实例
一、渗透作用：水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。
二、原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
三、发生渗透作用的条件：
1、具有半透膜
2、膜两侧有浓度差
四、细胞的吸水和失水：
外界溶液浓度>细胞内溶液浓度细胞失水
外界溶液浓度
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、细胞膜结构：磷脂 蛋白质 糖类
二、结构特点：具有一定的流动性;功能特点：选择透过性
第三节 物质跨膜运输的方式
一、相关概念：
1、自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞。
2、协助扩散：进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。
3、主动运输：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
二、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞;大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
人教版生物必修一知识5第五章 细胞的能量供应和利用
第一节 降低化学反应活化能的酶
一、相关概念：
1、新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。
2、细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
3、酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物。
4、活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、酶的发现：
1、1783年，意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明：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了胃蛋白酶;
3、1926年，美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质;
4、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。
三、酶的本质：
大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶)，也有少数是RNA。
四、酶的特性：
1、高效性：催化效率比无机催化剂高许多;
2、专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应;
3、酶需要较温和的作用条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。
第二节 细胞的能量“通货”——ATP
一、ATP的结构简式：
ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：A-P～P～P，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键，-代表普通化学键。
注意：ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量，所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定，在水解时，由于高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量。
二、ATP与ADP的转化
第三节ATP的主要来源——细胞呼吸
一、相关概念：
1、呼吸作用(也叫细胞呼吸)：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。
根据是否有氧参与，分为：有氧呼吸和无氧呼吸。
2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成ATP的过程。
3、无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸)，同时释放出少量能量的过程。
4、发酵：微生物(如：酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。
二、有氧呼吸的总反应式：
C6H12O6 + 6O2——>6CO2 + 6H2O +能量
三、无氧呼吸的总反应式：
C6H12O6——>2C2H5OH(酒精)+ 2CO2+少量能量
或
C6H12O6——>2C3H6O3(乳酸)+少量能量
四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行)
五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
六、影响呼吸速率的外界因素：
1、温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。
温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱;温度越高，细胞呼吸越强。
2、氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制;
氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。
3、水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强.但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。
4、CO2：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生产上的应用：
1、作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。
2、粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。
3、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。
第四节 能量之源——光与光合作用
一、相关概念：
1、光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。
二、光合色素(在类囊体的薄膜上)
三、光合作用的探究历程：
1、1648年海尔蒙脱(比利时)，把一棵2.3kg的柳树苗种植在一桶90.8kg的土壤中，然后只用雨水浇灌而不供给任何其他物质，5年后柳树增重到76.7kg，而土壤只减轻了57g。
指出：植物的物质积累来自水
2、1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭。
将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。
3、1785年，由于空气组成的发现，人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
1845年,德国科学家梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。
4、1864年，德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。
过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
5、1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。
证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。
6、20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。
第一组相植物提供H218O和CO2，释放的是18O2;第二组提供H2O和C18O，释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。
四、叶绿体的功能：
叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素，在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。
五、影响光合作用的外界因素主要有：
1、光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过光饱合点，光合速率反而会下降。
2、温度：温度可影响酶的活性。
3、二氧化碳浓度：在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加。
4、水：光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。
六、光合作用的应用：
1、适当提高光照强度;
2、延长光合作用的时间;
3、增加光合作用的面积——合理密植,间作套种;
篇8
教材分成无机和有机两大部分，无机部分相对医护最重要的内容之一是物质的量及浓度.胶体.渗透压的等相关知识，它既是重点又是难点，还是开始学习化学的第一个章节，能否学好它对学好化学非常关键，讲课时要把这些知识和医学相关联的地方阐明清楚，如物质的量及浓度在临床用药.溶液的稀释.混和的计算等方面上的重要性，临床上常用的生理盐水.葡萄糖注射液.碳酸氢钠溶液的配制，常用单位与法定单位之间换算，消毒酒精的配制。在临床化验应用，化验单上血糖浓度.血脂浓度.及血液中各种电解质离子浓度单位.符号及意义。又如渗透压与医学的关系，人体的许多生物膜都是半透膜，细胞和它的外环境的所有联系都要通过细胞膜通过渗透完成。红细胞膜，在临床上给病人大量输液使用的就必须是等渗溶液，只有在等渗溶液液中，红细胞才能保持正常的形态和活性，若将红细胞悬浮在高渗溶液中，红细胞内的水分子就会向高渗溶渗透，使红细胞皱缩，皱缩后的红细胞聚集成团，沉落杯底，若此现象发生在血管内就会造成栓塞；若将红细胞悬在低渗溶液中，低渗溶液中的水分子就会向红细胞里面渗透，使红细胞膨胀以致破裂，释放出胞内的血红蛋白使低渗溶液呈现透明的鲜红色，这种红细胞在低渗溶液膨胀而破裂的现象称为“溶血”。
无机部分相对医护最重要的内容之二是电解质溶液，主要内容有PH值.盐的水解.离子及离子反应.缓冲溶液。教学中也要把这些知识在医学中的用途讲深讲透。如PH值：人体内的许多化学反应需要生物催化剂酶的催化才能完成，酶只有在一定的PH值条件才有催化活性，成人胃液的PH值是0.9—1.5，此时胃蛋白酶此时活性最高，当PH值到4时胃蛋白酶就会失去活性；正常血液的PH值总是维持在7.35到7.45之间，临床上把血液的PH值小于7.35时叫酸中毒，PH大于7.45时叫碱中毒，无论酸中毒还是碱中毒，都会引起严重的后果，必须采取适当措施，将血液的PH值纠正过来。又如盐水解产生酸碱性，用于纠正碱中毒或酸中毒，治疗胃酸过多或酸中毒用碳酸氢钠或乳酸钠，治疗碱中毒用氯化铵。再如缓冲溶液，血浆中最重要的缓冲对是碳酸氢钠-碳酸，当人体代谢产生的和食入的酸性物质进入血浆时，由缓冲对中的碳酸氢钠发挥其抗酸作用，生成的碳酸随血液经肺部时，分解成二氧化碳通过呼吸排出体外，保持PH值基本恒定，当碱性物质进入血浆时，则由缓冲对中的碳酸发挥其抗碱作用，生成的碳酸氢根随血液流经肾脏时进行生理调节，随尿液排出体外，保持PH值基本恒定，由于缓冲作用和肺.肾的调节，正常人血液的PH值才能保持在恒定。
篇9
中图分类号：B2-031
文献标识码：A 文章编号：1673-7717(2008)01-0174-02
生物的遗传物质核糖核酸/脱氧核糖核酸(RNA/DNA)由核苷酸组成。不同的核苷酸按所含碱基的不同分为4种，这些碱基为腺嘌呤(adenine，A)、鸟嘌呤(guanine，G)、胞嘧啶(cytosine，C)和胸腺嘧啶(thymine，T，为DNA特有)或尿嘧啶(uracil，U，为RNA特有)。张洪钧、彭莉等按照AGCT化学特性依据中国阴阳理论进行阴阳分类――嘌呤(AC．)属阴，嘧啶(CT)属阳；而二者又可以分别再分阴阳，即A为阴中之阴，G为阴中之阳，C为阳中之阳，T为阳中之阴”。实际上，4x4x4=64种三联码说蕴含的生命含义也是可以根据标准氨基酸的分子特性继续演化其整体含义的。
1 基因组本质是精的集中体现
基因组是人体精气的凝聚态，是人体的微观信息调控中心，体现了人体的整体性，含有生命的全部信息。功能的整体必然由有序的结构所完成。三联码密码不是随机排列的，是在结构有序的情况下完成的整体排列，是根据遗传物质核糖核酸/脱氧核糖核酸(RNA/DNA)以及标准氨基酸分子的结构功能整体特性(阴阳)进行分类的。
生命是整体的，是生命的结构与功能的统一体，结构的有序性是功能统一的基础；生命是从原始的化学振荡不断进化发展过来的，正是由于生物大分子的有序运动。才最后形成了生命整体，生物大分子的有序运动是构成生命整体的基础条件。
2 密码子的整体含义
2．1 密码子与阴阳4×4×4=64种联码是由阴阳演化而来的，64密码子与易经的64卦遥相呼应，反映了整体的演化规律，蕴含着最基本的阴阳，密码子不是随机也不是偶然的，而是在阴阳的相互组合中完成了生命的有形显示和相互联系。生命的发展进化是在与大自然和谐统一的过程中逐步发展过来的，其内在的生命密码予必然与自然界的根本规律相一致。核糖核酸/脱氧核糖核酸是有序分布的，标准氨基酸也是有序分布的。
64密码子是阴阳转化的，代表了阴阳在64卦中的演化规律。根据中医学取象比类所方法，c为阳中之阳，那么CCC在64卦中就属于乾；A为阴中之阴，AAA就代表了坤，其余类推。各三联码密码子代表了整体的阴阳属性，它的卦象代表了它在64卦中的阴阳整体属性。整体是关键的，即使在不同的星球进化，生命的物质和分子构成可能不同，但是整体还是一样的；整体是形成分子运动整体性的主导，而分子的运动则体现了整体。
2．2 三联码密码子各脱氧核糖核酸的含义 第一个脱氧核糖核酸代表了这种标准氨基酸的空间结构特性，结构的刚与柔等，空间的占位等。
例如：CCC代表了脯氨酸(β-吡咯烷基-α-羧酸，见图1)，与一般的α-氨基不同，是一种亚氨基酸，侧链取代了自身氨基上的一个氢原子而形成杂环结构。这种杂环结构在空间上变现为刚性，不易折叠，阻碍了其他分子的接近。卦象就表示为乾。
AAA代表了赖氨酸(α,ε-二氨基己酸，见图2)，侧链是含4个C原子的直链烷胺，侧链的胺基带有正电性，可以折叠与羧基(带有负电性)相互接近，形成一个较为稳定的环，表现出较大的柔韧性。卦象就表示为坤。
其他氨基酸依此类推。
第二个脱氧核糖核酸则与这种标准氨基酸的等电点很有关系，郭同新认为：“标准氨基酸按等电点去排列．可显示出氨基酸化学性质的周期性，与遗传密码方阵结合，得出氨基酸密码编辑的内在联系。”此处不再赘述。
第三个脱氧核糖核酸则表示了代表这种标准氨基酸的密码子在64密码子整体中的变动性和摆动性。ATGC相互间有截然不同特点的氢健和色散两种作用形式，氢键作用动力具有高度的方向性，而色散作用动力不具有方向性，只是有强烈的加和性。人类基因组中起主要作用的富含c+G遗传基因就是由高度方向性的氢键动力能作为四个碱基聚合成主导DNA的先导条件。而起着启动、终止、转录等副旋律作用的富含T+A遗传基因则由色散作用动力能作为四个碱基聚合成副旋律DNA的先导条件。这就是人类基因组的根本特点，而其他生物种就没有这种特征。因为它们是就一开始用氢键动力和色散动力同时混在一起的方式来起作用的，只是两者的比例不同而已。当然生物体越高级，氢键作用动力占越大的比例。这种作用形式也体现了生命的进化性和主动性。生命的“阳”具有这种主动性的特点。
2．3 基因数目的推测 整体是微观基因组整体的指导，在整体的作用下，形成了具体的基因组。而按照中医基础理论，人体由生克制化相互作用的五脏组成，五脏互含即每脏也由生克制化的五脏相互作用构成。由此组成了整体。按照整体一致性原则，基因组整体也由五脏基因组模块组成，每脏基因组模块也由相应的五脏基因组亚模块组成。那么总的基因数目如下：55×(60/5)=37500。
解释：人整体有五脏，每脏又有五脏，所以共有5×5×5×5×5×5种变化。而三联体密码共64个，减去1个起始子与3个终止子，共60个，60个密码子分配在5个亚模块脏中，每个亚模块12个密码子，那么基因的数目是37500个。平均每基因含核酸数目55个。
这只是推测。基因的数目和位置以及大小在基因组中还有个优化过程。基因组作为人体整体的信息系统，和自然界也是和谐统一的，自然界的信息在基因组中得到了统一集中体现。
3 非基因部分与基因的关系
人类的元整体是在与卵子在相合的瞬间形成的，精卵结合后各自的亲和力等特性消失了，而受精卵的特性则在此基础上建立起来了。精卵结合的瞬间(精卵特性消失的瞬间和受精卵形成之前)首先形成了人类的最初整体――元整体，元整体自此开始演化，从无形逐渐演化有形，从太极-阴阳-五行以至最后演化成有形的基因组。
基因与非基因的关系也在此基础上形成了，基因是基因组整体的有形整体，而非基因部分则是基因的场；这个场是生命的场，具有能动性，可以调控基因，保持基因的相对稳定，而且可以相互联系，促使基因的优化、基因的相互调控与基因组整体的形成。基因的均一化作用也说明了这一点。
4 结论
基因组是整体的，是人整体的信息的集中体现，是与人体平衡存在的自然界的信息的集中体现。生命是有序的，有序的生命必然由有序的生命大分子的有序运动组成。取类比象应该建立在脱氧核苷酸与其他生命大分子的结构与功能的基础上。中医基本理论包括阴阳、五行和易经是可以来解译基因组的。整体是一切生命运动的根本。
寒冷天气有利流感病毒存活
美国科学家日前证实，流感病毒在寒冷、干燥的气候环境里存活时间更长，主要原因在于寒冷天气中人体内的黏液分泌迟钝。无法将病毒清除。
据英国《新科学家》网站报道，美国纽约西奈山医学院研究小组在彼得・帕莱塞带领下进行实验，让数百只豚鼠在不同的温度和湿度下接触同一种人类的流感病毒。他们把豚鼠放在笼子里，使空气从生病的豚鼠流向健康的豚鼠。
篇10
1.组成生物体的水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸这几种化合物的化学元素组成、在细胞内的存在形式和重要的功能(C：理解)。
2.组成生物体的无机化合物和有机化合物是生命活动的基础(C：理解)。
3.各种化合物只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象(A：知道)。
三、重点和难点
1.教学重点
组成生物体的无机化合物和有机化合物的化学元素组成，各种化合物在细胞中的存在形式和重要功能。
2.教学难点
(1)蛋白质的化学元素组成、相对分子质量、基本组成单位、分子结构和主要功能。
(2)核酸的化学元素组成、相对分子质量、基本组成单位和重要功能。
四、教学建议
本节的教学内容较多而时间又较紧，教师要注意合理分配时间，突出重点和难点。建议教师对水、无机盐、糖类和脂质的内容安排1课时，蛋白质和核酸的内容安排1课时，学生实验用1课时。
在本节教学的开始，教师可以利用教材中讲到的细胞内各种化合物的含量表，从整体上概括出构成细胞的化合物；指出生命的物质基础，是以蛋白质和核酸为主体的多分子体系。，全国公务员共同天地
在讲授无机化合物水时，可以从水在细胞、组织中两种存在形式的分析入手，引出水的作用。引导学生理解水的含量与生命活动的状态密切相关。在讲述水时，要注意渗透出两种形式的水存在着动态转化，不能截然分开。如果能恰当地运用生活常识，说明水的存在状态和作用，将会更吸引学生，使学生加深对水的认识。
关于无机盐的教学，可以从学生已知的知识中提出问题，通过简明的分析，使学生懂得无机盐的存在形式和作用。例如，为什么在观察动物和人的细胞时，要用一定浓度的生理盐水?为什么长期缺乏铁会出现缺铁性贫血?从这些问题的分析过程中，归纳出无机盐对维持细胞形态、参与重要的物质组成等作用。
关于糖类的教学，应该尽量联系学生生活中经常接触的糖类物质，提高学生的学习兴趣，增加感性认识。在本节教学中，要注意适当突出后边将要应用的糖类知识，这样可以为进一步的学习打下知识基础。通过讲述糖类的水解作用，使学生理解单糖、二糖、多糖三者的区别和联系。关于糖类的作用，既要突出它是生命系统赖以维持的主要能源物质，又要点出它是细胞许多结构中不可缺少的成分。
关于脂质的教学，似乎可以渗透储存脂质(脂肪)、结构脂质(磷脂等类脂)、功能脂质(固醇)的提法，这样有利于学生对不同脂质的作用特点的理解。在学生条件较好的学校，可以分析一下磷脂分子的特点，为学习细胞膜的结构打下基础。
蛋白质的内容是本节教学的重点和难点。教师在讲述蛋白质的组成和结构时，可以按照以下教学思路来设计教学过程：①通过列举水、葡萄糖、几种蛋白质的相对分子量，使学生认识到蛋白质属于生物大分子；②指出对生物大分子结构的研究，常采取分层次认识的方法；③对蛋白质的组成和结构的教学，可从有关元素、基本单位──氨基酸、肽、肽链间的结合和卷曲、折叠而成的空间结构等几个层次逐步深入。
在讲述氨基酸时，可以从甲烷、乙酸、甘氨酸渐渐引入。随着羧基(－COOH)、氨基(－NH2)的出现，指出它们的化学特性。在认识了甘氨酸的基础上，再进一步变换R基，认识几种其他氨基酸。最后，归纳总结出氨基酸的共同点和区别。
在讲述肽时，要注意讲清缩合、肽键、二肽、多肽和肽链的概念。要指出每种多肽都具有特定的氨基酸种类、数目和排列顺序，这种特点决定着肽链的空间结构，从而为学生理解多肽间的区别和蛋白质的多样性打下基础。
对于蛋白质的空间结构，教师不必详细讲述，可以让学生通过对教材中某种胰岛素空间结构示意图的观察，了解蛋白质具有一定的空间结构就可以了。但是应该对学生指出，蛋白质的生理作用依赖于自身特定的空间结构。
在讲述蛋白质的功能时，应该注意从列举典型的、易于理解的例子中，概括出蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要成分和在生命活动中发挥的重要作用。
另外，关于蛋白质结构内容的教学，要充分利用剪贴图、投影片和教材中的示意图，来帮助学生理解动态的、抽象的知识内容。
关于核酸的教学，要注意处理好与《遗传与变异》一章有关内容的联系。本节对核酸化学元素的组成和基本组成单位的认识，可以从介绍分析生物大分子的方法入手，使学生初步了解核酸分子的元素组成、基本单位──核苷酸和多核苷酸链。应指出DNA和RNA两类核酸在组成上的区别和DNA的主要作用。
在本章的最后，教师要强调说明，任何一种化合物或几种化合物的混合都不能完成生命活动。细胞内的各种化合物必须按照一定的方式组成特定的结构，才能在生命活动中发挥作用。
五、参考答案
复习题一、③，①，④，②。
二、1.(A)；2.(A)；3.(D)。
三、1.因为这两种蛋白质的分子结构不同(即氨基酸的种类不同，排列次序不同，空间结构不同)，所以它们的功能也不相同。
2.细胞内的各种化合物必须按照一定方式组成特定的结构，才能在生命活动中发挥作用。
旁栏思考题老年人容易发生骨折是因为随着年龄的增长，机体代谢发生变化而导致骨质疏松造成的。骨质疏松主要是缺少了骨的重要成分碳酸钙。
临床上医生给病人点滴输入葡萄糖液，可以起到给病人提供水、营养和增加能量的作用。因为葡萄糖氧化分解时释放大量的能量，可以供给病人生命活动的需要，有利于早日康复。此外，细胞中水的含量最多。病人维持各项生命活动，绝对不能缺少水。
实验讨论题实验一1.某些化学试剂与生物组织中的有关有机化合物发生一定的化学作用后，能够生成新的化学物质，而这种化学物质是有固定的颜色的。根据实验中所产生的特定的颜色反应，如砖红色、橘黄（或红）色、紫色，可以分别鉴定生物组织中有糖、脂肪、蛋白质的存在。
六、参考资料
细胞的化学组成细胞中各种化合物的平均值如下表(表1-1)：
表1-1细胞中各种化合物的平均值
化合物
质量分数%
平均相对
分子质量
种类
水
85.0
1.8×10
游离形式的水和结合形式的水
蛋白质
10.0
3.6×104
清蛋白、球蛋白、组蛋白、白等
DNA
0.4
1.0×106
RNA
0.7
4.0×105
脂质
2.0
7.0×102
脂肪、磷脂等
糖类及其
他有机物
0.4
2.5×102
单糖、二糖、多糖等
其他
无机物
1.5
5.5×10
Na+、K+、Ca2+、Mg2+、
Cl-、SO42-、PO43-等
在组成细胞的各种化合物中，水是含量最多的物质，是生命活动的最重要的介质。地球表面出现了液态水时，才具备了生命发生的条件。但是，只有当原始地球的物质经过漫长的演变，出现了原始的核酸和蛋白质并且组合在一起，表现出原始的新陈代谢时，才开始出现原始的生命现象，产生了原始的生命。恩格斯早在一百多年前就已提出“生命是蛋白体的存在方式”。现代生物科学认为，承担生命的“蛋白体”主要是核酸和蛋白质的整合体系。因此说，细胞的主要成分是蛋白质和核酸。
水在生物体和细胞内的存在状态
1.结合水吸附和结合在有机固体物质上的水，主要依靠氢键与蛋白质的极性基(羧基和氨基)相结合形成亲水胶体。多糖、磷脂也以亲水胶体形式存在。这部分水不能蒸发、不能析离，失去了流动性和溶解性，是生物体的构成物。
2.自由水填充在有机固体颗粒之间的水分，可流动、易蒸发，加压力后可析离，是可以参与物质代谢过程的水。
水在生物体内的作用水是生命存在的环境条件，同时也是生活物质本身化学反应所必需的成分。水对于维持生物体的正常生理活动有着重要的意义，因此水是生物体内不能缺少的物质。
1.水是细胞内的良好溶剂生物体内的大部分无机物及一些有机物，都能溶解于水。水是物质扩散的介质，也是酶活动的介质。细胞内的各种代谢过程，如营养物质的吸收，代谢废物的排出，以及一切生物化学反应等，都必须在水溶液中进行。
2.水的其他作用①由于水分子的极性强，能使溶解于其中的许多种物质解离成离子，这样也就有利于体内化学反应的进行。②由于水溶液的流动性大，水在生物体内还起到运输物质的作用，将吸收来的营养物质运输到各个组织中去，并将组织中产生的废物运输到排泄器官，排出体外。③水的热容大，1g水从15℃上升到16℃时需要4.18J热量，比同量其他液体所需要的热量多，因而水能吸收较多的热而本身温度的升高并不多。水的蒸发热较大，1g水在37℃时完全蒸发需要吸热2.40kJ，所以人蒸发少量的汗就能散发大量的热。再加上水的流动性大，能随血液循环迅速分布全身，因此水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。④水还有作用。⑤对植物来说，水能保持植物的固有姿态。由于植物的液泡里含有大量的水分，因而可以维持植物细胞的形态而使枝立，便于接受阳光和交换气体，保证正常的生长发育。⑥对生物体的生命活动起重要的调控作用。生物体内水含量的多少以及水的存在状态的改变，都影响着新陈代谢的进行。一般情况下，生物体内的含水量在70%以上时代谢活跃；含水量降低，则代谢不活跃或进入休眠状态。当自由水比例增加时，生物体的代谢活跃，生长迅速；而当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。
无机盐无机盐在细胞中的含量虽然不多，却是生命活动所必需的。如果将一块组织放在蒸馏水中，从细胞中去掉盐类，该组织就会死亡。许多无机盐在细胞中呈离子状态存在。无机盐在生物体和细胞中的作用主要有以下几点。
1.是构成细胞或构成生物体某些结构的重要成分。
2.参与并调节生物体的代谢活动。有些无机离子是酶、激素或维生素的重要成分。例如，含锌的酶最多，已知有70多种酶的活性与锌有关；钴(Co)是维生素B12的必要成分，参与核酸的合成过程；铁(Fe)参与组成血红蛋白、细胞色素等，参与氧的运输和呼吸作用中的电子传递过程等。
3.维持生物体内的平衡。体内平衡是使细胞具有稳定的结构和功能，使生物能维持正常的代谢和生理活动的必要条件。有关体内平衡的内容很复杂，情况多变。其中的3个主要方面与无机盐含量的稳定密切相关。
(1)渗透压平衡：细胞内外的无机盐的含量是维持细胞渗透压的重要因素。
(2)酸度平衡(即pH平衡)：pH调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着细胞组成物的所有特性以及在细胞内发生的一切反应。例如，各种蛋白质对于pH的改变非常敏感，人体血浆pH降低0.5时，人就立即发生酸中毒。无机离子如HPO42-／H2PO4-和H2CO3／HCO3-等，组成重要的缓冲体系来调节并维持pH平衡。
(3)离子平衡：动物细胞内外的Na+／K+／Ca2+的比例是相对稳定的。细胞膜外Na+高、K+低，细胞膜内K+高、Na+低。K+、Na+这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞保持反应性能的重要条件。此外，在细胞膜外Na+多、Ca2+少时，神经细胞就会失去稳定性，对于外来刺激就会过于敏感。
糖类的分布和功能糖类是生物体的主要能源物质和重要的组成成分，在自然界中分布极广，几乎所有的动物、植物、微生物的体内都有它，尤以存在于植物体内的为最多，约占植物体干重的80%。在植物体内，构成根、茎、叶骨架的主要成分是纤维素多糖。在植物种子或果实里的主要储存物质，如淀粉、蔗糖、葡萄糖、果糖等都属于糖类。在动物血液中的血细胞内，也有葡萄糖或由葡萄糖等单糖缩合成的多糖存在，在肝脏、肌肉里的多糖是糖元。人和动物的组织器官中所含的糖类，不超过身体干重的2%。微生物体内的含糖量约占身体干重的10%～13%，其中有的呈游离状态，有的与蛋白质、脂肪结合成复杂的物质，这些物质一般存在于细胞壁、黏液或荚膜中，也有的形成糖元或类似淀粉的多糖存在于细胞质中。
糖类的功能有以下几点。(1)糖类是生物体的主要能源和碳源物质：糖类物质可以通过分解而放出能量，这是生命活动所必需的。糖类还可以在生物体内转化成其他化合物(如某些氨基酸、核苷酸、脂肪酸等)，并提供碳原子和碳链骨架，是构成组织和细胞的成分。(2)糖类与生物体的结构有关：纤维素和壳多糖都不溶于水，有平坦伸展的带状构象，并且堆砌得很紧密，所以它们彼此之间的作用力很强，适于作强韧的结构材料。纤维素是植物细胞壁的主要成分。壳多糖是昆虫等生物体外壳的主要成分。细菌的细胞壁由刚性的肽聚糖组成，它们保护着细胞膜免受机械力和渗透作用的损伤。细菌的细胞壁还使细菌具有特定的形状。(3)糖类是储藏的养料：糖类以颗粒状态储存于细胞质中，如植物的淀粉、动物肝脏和肌肉中的糖元。(4)糖类是细胞通讯识别作用的基础：细胞表面可以识别其他细胞或分子，并接受它们携带的信息，同时细胞也通过表面上的一些大分子来表现其本身的活性。细胞与细胞之间的相互作用，是通过一些细胞表面复合糖类中的糖和与其互补的大分子来完成的。(5)糖类具有保护作用：黏膜分泌的黏液中有黏稠的黏多糖，可以保护的表面。关节腔的滑液就是透明质酸经过大量水化而形成的黏液。
磷脂和糖脂磷脂是构成生物膜的主要成分。它广泛分布在动植物组织中。磷脂在动物体内多存在于脑和神经组织中，在心脏和肝脏中的含量也不少；植物的种子中含磷脂也比较多，如大豆种子的磷脂达2%。磷脂大多不溶于丙酮，不溶于水，但像亲水胶体一样，能在水中膨胀并形成乳状液或胶体溶液。磷脂的种类很多，有卵磷脂、脑磷脂、神经磷脂等。
卵磷脂又称蛋黄素，大量存在于各种动物的组织和器官中，尤其在蛋黄、脑、肾上腺、红细胞中的含量较多。蛋黄中卵磷脂的含量可达8%～10%。许多种种子，如大豆、向日葵的种子也含有卵磷脂。
糖脂是一类具有一般脂质溶解性质的含糖脂质，包括脑糖脂、神经节糖脂、甘油醇糖脂等。
磷脂和糖脂都是构成生物膜的磷脂双分子层结构的基本物质，也是某些生物大分子化合物(如脂蛋白和脂多糖)的组成成分。
类固醇和固醇类固醇又称“甾族化合物”，是环戊烷多氢菲类化合物的总称，一般具有重要的生理作用，在自然界广泛分布，也有人工合成的。类固醇的主要种类和分布情况如下。
1.自然界存在的
(1)固醇类。固醇又称“甾醇”，是含羟基的环戊烷骈全氢菲类化合物的总称，以游离状态或同脂肪酸结合成酯的状态存在于生物体内，最重要的有胆固醇、豆固醇和麦角固醇(表1-2)。
表1-2固醇的主要种类和分布情况
类别
固醇名称
分布
动物固醇
胆固醇
脊椎动物体内
7-脱氢胆固醇
皮肤和毛发内
粪固醇
动物粪便中
植物固醇
麦固醇
麦芽中
豆固醇
大豆中
谷固醇
高等植物中分布很广
酵母固醇
麦角固醇
麦角、酵母菌和毒菌内
(2)固醇衍生物。常见的有：强心苷，如洋地黄毒素，存在于洋地黄植物的叶中，是一种强心药；蟾毒素，是蟾蜍分泌的毒素，可作药用；胆酸、胆汁酸组成的胆汁；肾上腺皮质激素、昆虫的蜕皮激素、性激素(包括雌激素、孕激素和雄激素等)，能调节动物和人体的新陈代谢及生殖、发育等生理活动。此外，维生素D有利于机体对钙、磷的吸收。肾上腺皮质激素、胆酸、性激素、维生素D等物质，在人体内都可以由胆固醇转化而来。
2.人工合成的类固醇药物如抗炎剂、促蛋白合成类固醇、口服避孕药等。
氨基酸的R基团每个氨基酸都有一个R基，R基也叫侧链基团，不同氨基酸的R基是不同的。例如，甘氨酸的R基只是一个氢原子；有些氨基酸的R基属于烃基；有些则含有某种官能团，如羟基(—OH)、巯基(—SH)、氨基(—NH2)、羧基(—COOH)等。
根据氨基酸所连接的R基化学结构的不同，可以将氨基酸分成脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环氨基酸、杂环亚氨基酸四大类。
甘氨酸惟一不含有不对称碳原子的最简单的非必需氨基酸。广泛存在于蛋白质中。
丙氨酸即L-α-氨基丙酸。一种属于丙酮酸代谢体系的非必需氨基酸。
蛋白质分子的结构通常将蛋白质的结构分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构(图1-1)。
图1-1蛋白质分子的一、二、三、四级结构示意图
1.蛋白质的一级结构：又称为初级结构或化学结构，是指蛋白质分子中，由肽键连接起来的各种氨基酸的排列顺序。目前可以运用氨基酸自动分析仪和氨基酸顺序自动分析仪，对蛋白质的一级结构进行测定。
2.蛋白质的二级结构：蛋白质的二级结构是指蛋白质分子中多肽链本身的折叠方式。近些年来，通过研究知道，蛋白质分子的多肽链本身一般不是全部以松散的线形分子状态存在于生物体内的，而是部分卷曲、盘旋成螺旋状(一般呈所谓α螺旋)，或折叠成片层状(又称β折叠)，或呈β回折(发夹回折、U形转折)，或呈无规则卷曲。蛋白质的二级结构主要依靠氢键来维持结构的稳定性。
3.蛋白质的三级结构：具有二级结构的肽链，按照一定方式进一步卷曲、盘绕、折叠成一种看来很不规则，而实际上有一定规律性的三维空间结构，叫做三级结构。这些肽链所以会卷曲、盘绕、折叠，主要是因为肽链的侧链之间的相互作用。
4.蛋白质的四级结构：具有三级结构的蛋白质分子，通过一些非共价键结合起来，而成为具有生物功能的蛋白质大分子，就是蛋白质的四级结构。构成蛋白质功能单位的每条肽链，称为亚基。亚基虽然只具有二、三级结构，但是在单独存在时并没有生物活力，只有完整的四级结构才具有生物活力。例如，磷酸化酶是由2个亚基构成的，马血红蛋白是由4个不同的亚基(2个α肽链，2个β肽链)构成的，谷氨酸脱氢酶是由6个相同的亚基构成的。
有些蛋白质分子只有一、二、三级结构，并无四级结构，如肌红蛋白、细胞色素c、核糖核酸酶、溶菌酶等。另一些蛋白质则一、二、三、四级结构同时存在，如血红蛋白、谷氨酸脱氢酶等。
调节生理活动的许多激素是蛋白质从化学本质上看，人和动物的激素可以分为4类：①氨基酸衍生物激素(如甲状腺激素、肾上腺素、血清血管收缩素)；②肽和蛋白质类激素(如脑垂体激素、胰岛素、甲状旁腺素、生长素和促肾上腺皮质激素)；③类固醇激素(如肾上腺皮质激素、性激素)；④脂肪酸衍生物激素(如前列腺素)。
肽和蛋白质类激素，包括许多种激素。下面重点介绍胰岛素、生长素和促肾上腺皮质激素。
