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生物学特征的独特性

生物学特征的独特性
生物学特征的独特性

生物学特征的独特性

生物识别指的是利用可以测量的人体生物学或行为学特征来核实个人的身份。这些技术包括指纹识别、视网膜和虹膜扫描、手掌几何学、声音识别、面部识别等。对于任何需要确认个人真实身份的场合,生物识别技术都具有巨大的潜在应用市场。

身份证是现在在中国国内广为使用的一种个人身份标识物。但在使用过程中,尽管利用它可以实现个人身份识别,但并不能保证提供证件及号码的就是其本人。对于各种信用卡、储蓄卡以及其他以数字为标识的证件,也都存在这个问题。我们可以很轻松地验证号码的真伪,而提供号码的人可能不是原卡拥有者。虽然照片可以提高身份证和信用卡的可信度,但是如果有人故意要伪造的话,这种识别方法也很容易失去效果。

然而,生物学特征很难在个体之间传递,可以被认为是我们独一无二的标志。如果我们能通过友好的用户界面来自动地完成验证过程,生物识别就可以应用到众多的领域中。届时,验证一个人的身份的自动化程度将更高,并且非常准确。

生物识别有很多潜在的应用领域,以旅行为例,你可能会立即想到在机场的海关检查、登机身份验证,以及其他安全措施,如银行、公安、电子商务、公司内部网等,生物识别也将发挥重要的作用。然而,这并不意味着生物识别是所有个人身份鉴定问题的万全之计,它离实现这一目标还相去甚远!但在我们进入新世纪的时候,这些技术确实给我们提供了一种新的、有趣的工具。

古老而新潮的技术

人们很容易把生物识别看成科学幻想小说里的未来技术,与太阳能汽车、克隆人这类东西联系在一起。实际上,人们很早就了解了生物识别的基本原理并加以应用。

几千年前,尼罗河流域的人们就在日常交易中利用生物特征(如疤痕、肤色、眼睛的颜色、身高等)进行鉴定。当然,他们那时没有全自动电子识别系统,也没有计算机网络,他们面对的也不会是现在这种个人号码,但基本原理是类似的。

到了19世纪,研究犯罪学的学者对生物识别产生了浓厚的兴趣,他们希望能将身体特征与犯罪倾向结合起来,由此产生了一系列测量设备,并收集了大量数据。从此,测量个人身体特征的概念就确定下来,指纹也成为公安机关进行身份确认的国际标准方法。人们经常争论指纹是否具有绝对的唯一性,不同国家鉴定指纹的标准也不尽相同。但迄今为止,它仍然是公安机关最广为使用的方法,其使用过程也实现了自动化。

军队和一些商业机构希望将电子技术和微处理器用于身份鉴别的自动化处理。于是,人们开展了许多项目来探讨生物识别的潜在应用。手掌几何学识别仪的研制成功,便是早期生物识别产业的重要事件之一。该设备运行良好,因此激发了世界各地开拓更多的生物识别项目。

与此同时,其他生物识别技术如指纹鉴别,也逐步发展起来,虹膜扫描和面部识别等非接触型技术也逐渐引起人们的关注。总之,最近十年生物识别产业的发展逐渐成熟,在全球范围内的广泛应用即将展开。

形形色色的识别技术

目前已经出现了许多生物识别技术,如指纹识别、手掌几何学识别、虹膜识别、视网膜识别、面部识别、签名识别、声音识别等,但其中一部分技术含量高的生物识别手段还处于实验阶段。我们相信随着科学技术的飞速进步,将有越来越多的生物识别技术应用到实际生活中。

1. 指纹识别

实现指纹识别有多种方法。其中有些是仿效传统的公安部门使用的方法,比较指纹的局部细节;有些直接通过全部特征进行识别;还有一些使用更独特的方法,如指纹的波纹边缘模式和超声波。有些设备能即时测量手指指纹,有些则不能。在所有生物识别技术中,指纹识别是当前应用最为广泛的一种。

指纹识别对于室内安全系统来说更为适合,因为可以有充分的条件为用户提供讲解和培训,而且系统运行环境也是可控的。由于其相对低廉的价格、较小的体积(可以很轻松地集成到键盘中)以及容易整合,所以在工作站安全访问系统中应用的几乎全部都是指纹识别。

2. 手掌几何学识别

手掌几何学识别就是通过测量使用者的手掌和手指的物理特征来进行识别,高级的产品还可以识别三维图象。作为一种已经确立的方法,手掌几何学识别不仅性能好,而且使用比较方便。它适用的场合是用户人数比较多,或者用户虽然不经常使用,但使用时很容易接受。如果需要,这种技术的准确性可以非常高,同时可以灵活地调整性能以适应相当广泛的使用要求。手形读取器使用的范围很广,且很容易集成到其他系统中,因此成为许多生物识别项目中的首选技术。

3. 声音识别

声音识别就是通过分析使用者的声音的物理特性来进行识别的技术。目前,虽然已经有一些声音识别产品进入市场,但使用起来还不太方便,这主要是因为传感器和人的声音可变性都很大。另外,比起其他的生物识别技术,它使用的步骤也比较复杂,在某些场合显得不方便。很多研究工作正在进行中,我们相信声音识别技术将取得重大进展。

4. 视网膜识别

视网膜识别使用光学设备发出的低强度光源扫描视网膜上独特的图案。有证据显示,视网膜扫描是十分精确的,但它要求使用者注视接收器并盯着一点。这对于戴眼镜的人来说很不方便,而且与接受器的距离很近,也让人不太舒服。所以尽管视网膜识别技术本身很好,但用户的接受程度很低。因此,该类产品虽在20世纪90年代经过重新设计,加强了连通性,改进了用户界面,但仍然是一种非主流的生物识别产品。

5. 虹膜识别

虹膜识别是与眼睛有关的生物识别中对人产生较少干扰的技术。它使用相当普通的照相机元件,而且不需要用户与机器发生接触。另外,它有能力实现更高的模板匹配性能。因此,它吸引了各种人的注意。以前,虹膜扫描设备在操作的简便性和系统集成方面没有优势,我们希望新产品能在这些方面有所改进。

6. 签名识别

签名识别在应用中具有其他生物识别所没有的优势,人们已经习惯将签名作为一种在交易中确认身份的方法,它的进一步的发展也不会让人们觉得有太大不同。实践证明,签名识别是相当准确的,因此签名很容易成为一种可以被接受的识别符。但与其他生物识别产品相比,这类产品目前数量很少。

7. 面部识别

这是一种相当引人注意的技术,它的性能也经常被误解。关于面部识别,经常有一些夸张的言论,但实际是很难实现的。比较两个静态图象是一回事,在人群中发现和确认某个人的身份而不引起别人的注意,就是完全不同的另一回事了。有些系统宣称能做到后一点,但它们实际上做的是前一种事,这实际并不是生物识别。从用户的角度很容易理解面部识别的吸引力,但人们对这种技术的期望应该比较现实。到目前为止,面部识别在实际应用中还很少成功。但一旦克服了技术障碍,它将成为一种重要的生物识别方法。

8. 基因识别

随着人类基因组计划的开展,人们对基因的结构和功能的认识不断深化,并将其应用到个人身份识别中。因为在全世界60亿人中,与你同时出生或姓名一致、长相酷似、声音相同的人都可能存在,指纹也有可能消失,但只有基因才是代表你本人遗传特性的、独一无二、永不改变的指征。据报道,采用智能卡的形式,储存着个人基因信息的基因身份证已经在我国四川、湖北和香港出现。

制作这种基因身份证,首先是取得有关的基因,并进行化验,选取特征位点(DNA指纹),然后载入中心的电脑储存库内,这样,基因身份证就制作出来了。如果人们喜欢加上个人病历并进行基因化验的话,也是可以的。发出基因身份证后,医生及有关的医疗机构等,可利用智能卡阅读器,阅读有关人的病历。

基因识别是一种高级的生物识别技术,但由于技术上的原因,还不能做到实时取样和迅速鉴定,这在某种程度上限制了它的广泛应用。

除了上面提到的生物识别技术以外,还有通过气味、耳垂和其他特征进行识别的技术。但它们目前还不能走进日常生活。

生物识别的过程

要把人体的特征用于身份识别,这些特征必须具有唯一性和稳定性。研究和经验表明,人的指纹、掌纹、面孔、发音、虹膜、视网膜、骨架等都具有唯一性和稳定性的特征,即每个人

的这些特征都与别人不同,且终生不变,因此就可以据此识别出人的身份。

一个优秀的生物识别系统要求能实时迅速有效地完成其识别过程。一般来说,生物识别系统都包括如下几个处理过程:

1.采集样本

很显然,在我们通过生物识别验证个人身份之前,我们首先要捕捉选择好的生物学特征的样本。这个样本就成为生物识别的模板,以后验证时取得的新样本要以原始模板为参考进行比较,通常要取多份样品(典型的是3个)以得到有代表性的模板。取样的过程和结果对于生物识别成功与否至关重要。

对于不同的生物识别技术,取样的原理和方法是不同的。例如,面孔识别系统通过分析脸部特征的唯一形状、模式和位置来辩识人。基本上有两种方法来采集数据:摄象机和热量绘图。标准摄象技术是建立在由摄象机捕捉到的脸部图象上的。热量绘图技术则是分析皮肤下的血管热量发生模式。声音识别是对基于生理学和行为特征的说话者嗓音和语言学模式的运用。它与语言识别的不同在于这项技术不对说出的词语本身进行辩识,而是通过分析语音的唯一特性,例如发音的频率,来识别出说话的人。签名识别是建立在签名时的力度上的。它分析的是笔的移动,例如加速度、压力、方向以及笔划的长度,而非签名的图象本身。签名识别的关键在于区分出不同的签名部分,有些是习惯性的,而另一些在每次签名时都不同。

2.储存模板

取样之后,模板要经过加密储存起来。模板的储存可以有以下几种选择:

(1)存放在生物识别阅读设备里。

(2)存放在远程中央数据库里。这种方法适用于安全的网络环境里,而且要有足够的运行速度。

(3)存放在便携物里,如智能卡。

这是一个很吸引人的想法。因为它不需要另行储存模板,用户可以携带自己的模板在任意设备上使用。但是,如果用户丢失或损坏了智能卡,他就必须重新输入数据。另一个要考虑的是成本和系统复杂性问题,因为要集成的东西很多。

3.身份验证

验证过程是这样的,用户通过某种设备输入其生物学特征,提出身份鉴定请求,输入的特征与模板比较后得出匹配或不匹配的结果除了告诉用户外,这一过程还被记录下来存在本地或远程主机上。在有些系统中,参考用的模板是随着每一次有效的交易过程而动态更新的。这样可以使系统适应由客观因素造成的微小变化,如用户年龄增长、机器磨损等。

发展和创新

目前,大多数生物识别应用的领域你可能从来没听说过。这是因为相当一部分应用的规模比较小,而且是由专业安全系统供应商提供的。人们能够接触到或听到的有以下这些应用:

监狱探访系统探访者要进行身份确认,以防发生替换犯人的事件。犯人替换现象在世界各地的监狱都很常见。

驾驶执照有些执法部门发现,当驾驶员(特别是卡车司机)跨地区行驶时,经常备有多个驾驶执照,或者互相交换执照使用。

小卖部经营管理这在校园里特别适用,因此有些小卖部提供劣质的食品给不明底细的学生,这是备受争议的一个问题。

福利支付系统在美国,许多州的福利机构都花巨资安装了生物识别系统。在使用过程中,要求领取福利的人数急剧下降,这说明该系统有效地制止了重复申请现象的发生。

边境控制这方面的例子是美国试验的一个称为“INSPASS”系统,发给旅游者一张卡,他们可以用来使用生物识别装置,这样就可以绕开入境签证时排的长队了。在东南亚和其他地方也运行着这样的系统。

投票系统符合条件的选举人要进行身份确认,以此来防范代理投票的发生。

学校防止在小学发生的儿童被骚扰或被绑架的问题。

其他在金矿和钻石矿、银行金库和工业中,对出入区的控制。

尽管生物识别已经用在许多领域,但它还处于不断发展中,具有很大的潜力。它可以应用到如自动取款机、工作站和网络访问、旅行、互联网交易、电话交易等日常生活的方方面面。

有媒体报道,美国一家名为“虹膜扫描”的高技术公司研制出的虹膜识别系统,已经应用在美国得克萨斯州联合银行的三个营业部内。储户两手空空就可以来银行办理业务,他们在取款机上取钱时,一台摄象机首先对用户的眼睛进行扫描,然后将扫描图象转化成数字信息,与数据库中的资料核对,以对用户的身份进行检验。

日本三菱电机公司将“指纹认证装置”微型化,并内置于公司将要推出的手机中。使用者只要用手指触摸手机的传感部位,手机就能马上识别出指纹是否与使用者事先登记的指纹一致。如果与事先登记的指纹不相符合,电话就不能接通。这使手机用户再也不必担心手机被人盗用了。

另外,为了促进网上交易,美国前总统克林顿于2000年6月30日在美国费城签署了电子签名法案,法案的签署促使美国各大高技术公司加紧开发保证电子签名安全的技术。

美国最大的银行美洲银行也开始为一些用户提供指纹识别服务。用户要想进入该银行的网上财务服务系统,除上网口令、个人身份号码外,还需要提供指纹,这就提高了系统的安全性。此外,一些国际贸易公司也正在积极试用指纹识别软件。目前的国际交易大多需要通过银行签发许可证,但许可证并不可靠,常常使商家陷入各种形式的骗局。有统计表明,使用生物识别技术可以使买方平均节省4%~5%的费用,即省去付给经纪人的佣金和银行的服务费。

目前最主要的问题是生物识别怎样储存用户的模板。因为模板代表了用户的个人特征,它的储存就带有隐私问题。而且,将模板储存在中央数据库会引起攻击和泄密。相反,将模板储存在智能卡中保护了个人的隐私,也提高了安全性,因为用户可以自己控制自己的模板。有一些供应商已经将指纹传感器直接置入智能卡中,这就极大地提高了安全性,因为持卡人在

使用前必须首先确认自己的身份。生物识别最引人注意的应用之一就是与智能卡和公用密匙基础结构(PKI)结合起来。PKI使用公用密码和私人密码来对用户进行鉴定。它有一些生物识别所没有的优势:不但使用起来更加安全,而且可以在互联网上使用。PKI的主要缺点在于对用户私人密码的管理。为保证安全,私人密码必须防止泄露;为使用方便,私人密码又要可以携带。解决之道就在于将私人密码储存在智能卡中,再用生物识别技术来保护智能卡。

10年前,人们对生物识别普遍的看法是,那不过是一种科学幻想而已,因为那时的生物识别设备相当笨重,而且价格昂贵,只有在极少数需要高度安全的地方才有条件使用。现在,由于技术的进步,一切有了很大的不同,出现了更准确、更精致的产品,而且价格也降到了更容易接受的地步。此外,人们关于生物识别如何应用于其他领域的知识也显著地增加了。这一切使得它越来越接近日常生活,或许在将来,一个5岁的儿童就能给你讲述生物识别技术了。

生物学中常见化学元素及作用

生物学中常见化学元素及作用

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一、生物学中常见化学元素及作用: 1、Ca:人体缺之会患骨软化病,血液中Ca2+含量低会引起抽搐,过高则会引起肌无力。血液中的Ca2+ 具有促进血液凝固的作用,如果用柠檬酸钠或草酸钠除掉血液中的Ca2+,血液就不会发生凝固。属于 植物中不能再得用元素,一旦缺乏,幼嫩的组织会受到伤害。 2、Fe:血红蛋白的组成成分,缺乏会患缺铁性贫血。血红蛋白中的Fe是二价铁,三价铁是不能利用的。 属于植物中不能再得用元素,一旦缺乏,幼嫩的组织会受到伤害。 3、Mg:叶绿体的组成元素。很多酶的激活剂。植物缺镁时老叶易出现叶脉失绿。 4、B:促进花粉的萌发和花粉管的伸长,缺乏植物会出现花而不实。 5、I:甲状腺激素的成分,缺乏幼儿会患呆小症,成人会患地方性甲状腺肿。 6、K:血钾含量过低时,会出现心肌的自动节律异常,并导致心律失常。 7、N:N是构成叶绿素、蛋白质和核酸的必需元素。N在植物体内形成的化合物都是不稳定的或易溶于 水的,故N在植物体内可以自由移动,缺N时,幼叶可向老叶吸收N而导致老叶先黄。N是一种容易造 成水域生态系统富营养化的一种化学元素,在水域生态系统中,过多的N与P配合会造成富营养化, 在淡水生态系统中的富营养化称为“水华”,在海洋生态系统中的富营养化称为“赤潮”。动物体 内缺N,实际就是缺少氨基酸,就会影响到动物体的生长发育。 8、P:P是构成磷脂、核酸和ATP的必需元素。植物体内缺P,会影响到DNA的复制和RNA的转录, 从而影响到植物的生长发育。P还参与植物光合作用和呼吸作用中的能量传递过程,因为ATP和AD P中都含有磷酸。P也是容易造成水域生态系统富营养化的一种元素。植物缺P时老叶易出现茎叶暗 绿或呈紫红色,生育期延迟。 9、Zn:是某些酶的组成成分,也是酶的活化中心。如催化吲哚和丝氨酸合成色氨酸的酶中含有Zn, 没有Zn就不能合成吲哚乙酸。所以缺Zn引起苹果、桃等植物的小叶症和丛叶症,叶子变小,节间 缩短。 二、生物学中常用的试剂: 1、斐林试剂:成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.05g/ml CuSO4(乙液)。用法:将斐林试剂甲液和乙液等体 积混合,再将混合后的斐林试剂倒入待测液,水浴加热或直接加热,如待测液中存在还原糖,则呈砖红 色。 2、班氏糖定性试剂:为蓝色溶液。和葡萄糖混合后沸水浴会出现砖红色沉淀。用于尿糖的测定。 3、双缩脲试剂:成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.01g/mlCuSO4(乙液)。用法:向待测液中先加入 2ml甲液,摇匀,再向其中加入3~4滴乙液,摇匀。如待测中存在蛋白质,则呈现紫色。 4、苏丹Ⅲ:用法:取苏丹Ⅲ颗粒溶于95%的酒精中,摇匀。用于检测脂肪。可将脂肪染成橘黄色(被苏 丹Ⅳ染成红色)。 5、二苯胺:用于鉴定DNA。DNA遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色。 6、甲基绿:用于鉴定DNA。DNA遇甲基绿(常温)会被染成蓝绿色。 7、50%的酒精溶液 8、75%的酒精溶液 9、95%的酒精溶液:冷却的体积分数为95%的酒精可用于凝集DNA 10、15%的盐酸:和95%的酒精溶液等体积混合可用于解离根尖。 11、龙胆紫溶液:(浓度为0.01g/ml或0.02g/ml)用于染色体着色,可将染色体染成紫色,通常染色3~5 分钟。(也可以用醋酸洋红染色) 12、20%的肝脏、3%的过氧化氢、3.5%的氯化铁:用于比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率。(新鲜的 肝脏中含有过氧化氢酶) 13、3%的可溶性淀粉溶液、3%的蔗糖溶液、2%的新鲜淀粉酶溶液:用于探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作 用实验。 14、碘液:用于鉴定淀粉的存在。遇淀粉变蓝。 15、丙酮:用于提取叶绿体中的色素

重点高中生物重要核心概念80个

重点高中生物重要核心概念80个

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高中生物重要的80个核心概念 1.诱变育种的意义:提高变异的频率,创造人类需要的变异类型,从中选择培育出优良的生物品种。 2.原核细胞与真核细胞相比最主要特点:没有核膜包围的典型细胞核。 3.细胞分裂间期最主要变化:DNA的复制和有关蛋白质的合成。 4.构成蛋白质的氨基酸的主要特点是: (a-氨基酸)都至少含一个氨基和一个羧基,并且都有一氨基酸和一个羧基连在同一碳原子上。 5.核酸的主要功能:一切生物的遗传物质,对生物的遗传、变异及蛋白质的生物合成有重要意义。 6.细胞膜的主要成分是:蛋白质分子和磷脂分子。 7.选择透过性膜主要特点是: 水分子可自由通过,被选择吸收的小分子、离子可以通过,而其他小分子、离子、大分子却不能通过。 8.线粒体功能:细胞进行有氧呼吸的主要场所。 9.叶绿体色素的功能:吸收、传递和转化光能。 10.细胞核的主要功能:遗传物质的储存和复制场所,是细胞遗传性和代谢活动的控制中心。 新陈代谢主要场所:细胞质基质。 11.细胞有丝分裂的意义:使亲代和子代细胞之间保持遗传性状的稳定性。 12.ATP的功能:生物体生命活动所需能量的直接来源。 13.与分泌蛋白形成有关的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。 14.能产生ATP的细胞器(结构):线粒体、叶绿体、(细胞质基质(结构)) 能产生水的细胞器*(结构):线粒体、叶绿体、核糖体、(细胞核(结构)) 能碱基互补配对的细胞器(结构):线粒体、叶绿体、核糖体、(细胞核(结构)) 15.渗透作用必备的条件是:一是半透膜;二是半透膜两侧要有浓度差。 16.内环境稳态的生理意义:机体进行正常生命活动的必要条件。 17.呼吸作用的意义是:(1)提供生命活动所需能量;(2)为体内其他化合物的合成提供原料。 18.减数分裂和受精作用的意义是: 对维持生物体前后代体细胞染色体数目的恒定性,对生物的遗传和变异有重要意义。19.DNA是主要遗传物质的理由是:绝大多数生物的遗传物质是DNA,仅少数病毒遗传物质是RNA。 20.DNA规则双螺旋结构的主要特点是: (1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成的双螺旋结构。 (2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。 (3)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,遵循碱基互补配对原则。21.DNA结构的特点是:稳定性——DNA两单链有氢键等作用力;多样性——DNA碱基对的排列顺序千变万化;特异性——特定的DNA分子有特定的碱基排列顺序。 22.遗传信息:DNA(基因)的脱氧核苷酸排列顺序。 遗传密码或密码子:mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。

β-arrestin的生物学作用

β-arrestin的生物学作用1 汪庆童1, 2, 3,魏伟1, 2, 3 1安徽医科大学临床药理研究所,合肥(230032) 2抗炎免疫药理学安徽省重点实验室,合肥(230032) 3安徽省中药研究与开发重点实验室,合肥(230032) E-mail: hfwqt727@https://www.doczj.com/doc/0d3865728.html, 摘要:β-arrestin1和2是一类介导受体脱敏的重要可溶性蛋白质,对绝大部分与受体偶联G蛋白介导的信号转导具有重要调节作用,在G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors, GPCRs)脱敏、内化、复敏、细胞增殖反应和基因转录中具有重要地位。对β-arrestin介导的复杂信号通路的研究将揭示其调节功能对人类健康的影响,有助于开发新一代影响GPCRs的药物。 关键词:β-arrestin,G蛋白偶联受体,信号转导,受体脱敏 G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors, GPCRs)是目前所知的最大的细胞表面受体家族,它们将细胞外的各种信号传递到细胞内[1]。GPCRs被激动剂活化后,其连接的G 蛋白α亚基和β、γ亚基解离,活化的G蛋白亚基调节腺苷酸环化酶、磷脂酶和离子通道等,从而放大和传递细胞内信号。β-arrestin是GPCRs信号通路的重要负调节因子,与G蛋白偶联受体激酶(G-protein-coupled receptor kinases, GRK)联合作用,可以使GPCRs对激动剂的敏感性下降,发生受体的脱敏反应,调节受体内吞、信号转导及细胞凋亡等[2]。本综述将概述β-arrestin生物学作用的最新研究进展,探讨GPCRs的调节机制。 1. β-arrestins的发现过程 β-arrestins是在提纯β-肾上腺素能受体激酶(β-adrenergic receptor kinase, βARK)的过程中发现的。随着Benovic等对牛脑中βARK的逐步纯化,其减弱β2肾上腺素能受体(β2-adrenergic receptor, β2AR)介导的Gαs活化的能力也逐步降低,当将视黄醛蛋白质重新加入纯化的βARK 中时,βARK对受体的脱敏能力又大大的恢复了。这种视黄醛蛋白质最初被称为S-抗原或48K 蛋白质,后来正式改名为arrestin[3]。随后,两个非可视性β-arrestin亚型被克隆出来,命名为β-arrestin1(arrestin2)和β-arrestin2 (arrestin3),它们之间有78%的氨基酸序列是相同的,都广泛的分布于各个组织中,对GPCRs的特异性比视紫红质强[4,5]。接着,第四个成员,锥体arrestin 被克隆出来[6]。 2. β-arrestin对GPCRs的调节作用 2.1 β-arrestin与受体的相互作用 在绝大部分的GPCRs中都发现了受体脱敏的现象。首先被激动剂激活的GPCRs与GRK 结合发生磷酸化,促使β-arrestins从非活化的晶体结构转变为对受体高亲和结构,与磷酸化了的活化GPCRs结合,形成三聚体,阻止受体与G蛋白之间的继续作用。活化的β-arrestins 分子释放出C末端,通过与胞吞蛋白(如:网格蛋白(clathrin)、衔接蛋白2(adapter protein2, AP2)等)结合,导致受体内吞[7]。用绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)-β-arrestin 融合蛋白可以形象的描述原本均匀分布在胞浆内β-arrestin被募集到位于细胞膜活化的受体 1本课题得到家自然科学基金(No:30572356),高等学校博士学科点专项科研基金(No:20060366003),安徽医科大学校科研基金(No:2005KJ01)项目的资助。

生物学概念教学

课堂教学中如何构建生物学重要概念 房立明 在教学过程中,如何让学生准确而灵活地掌握基本概念,从而达到使学生充分认识、了解生物学知识的目的,是每一位生物教师必须高度重视的问题,更是中学生物教学成功的关键。 近几年来,为全面提升学生的自主学习能力,很多学校都在进行新一轮的课堂教学改革,本人也在不断的探索,结合我们学校的“自学──合作──训练”的课堂教学模式,利用教师的主导作用,充分调动学生的自主学习潜能,利用小组合作学习的教学模式,在生物学科中进行课堂教学改革,从而有效地实施课堂教学,经过本人近十年的实践教学研究和近三年的小组合作学习的课堂教学研究,在这样的课堂教学模式下采取以下一些方法进行教学取得了较好的效果,本人对初中生物学的教学也积累了不少的经验。现就如何提高初中生物概念教学的有效性,谈谈在生物学概念教学实践中的一些做法。 一.利用生物学的谚语引出概念 生物学基本概念很多,如何使这些枯燥无味的基本概念的教学变得丰富多彩?在日常生活中,流传着许多脍炙人口的民间谚语中蕴藏着许多生物学的知识。"老鼠过街,人人喊打"--生物的竞争。“龙生龙,凤生凤,老鼠儿子会打洞”这是生物的遗传,是生物界普遍存在的现象。“一母生九子,连母十个样”这反映了生物的变异现象。"一方水土育一方人"--生物与环境的关系。“大树底下好乘凉”──生物影响环境。“一朝被蛇咬,三年怕草绳”──生物的复杂反射。“麻屋子,红帐子,里面住个白胖子”--- 果实、种子的形成。在备课过程中有意识地挖掘,在教学过程中恰当的运用,一定能增加生物教学的趣味性,起到激发学生兴趣,促进学生学习的作用。 二.从观察到的现象提问引出概念 教师在教学过程中,若能将相关概念与学生的感性生活经验有机结合,根据学生的智力水平和认知水平设计出问题,让学生通过阅读教材和观察现象回答,及时归纳总结,从而达到掌握和理解基本概念的目的。结合学生基础知识水平,教师可通过设计难易适度的问题进行提问,让学生在回答问题的过程中归纳出这一基本概念。例如:"植物的蒸腾作用"实验,教师指导学生课前分别作了三个实验:(1)将植物的叶和较粗的茎分别用塑料袋罩住,置于强光下观察,可见袋内水珠较多;(2)将一盆花的叶用凡士林涂抹在正、背两面后,罩上塑料袋观察,袋内水珠较少;(3)分别选择一个晴天、一个阴雨天在上午同一时间在同一植物上罩上塑料袋,观察、对比袋中的水珠量,可以看到塑料袋内的水珠明显多于阴雨天。在学生观察到这些现象后,我提问:(1)塑料袋中的水珠是从哪里来的?(2)为什么罩叶的塑料袋水珠多?植物体内的水分主要从哪个器官散发出来?(3)晴天、雨天植物蒸腾作用的速度是否相同?(4)温度与植物的蒸腾作用有关吗?教师对重点、疑点进行启发点拨,学生通过分析综合而掌握重要知识点。 三.抓住关键词对概念的掌握 一个完整的概念,往往是由几个要素构成,引导学生把概念的几个要素找出来,解剖要素并把各要素关键词串联起来,就会形成一个简化的概念。如,“仿生”概念中关键词为“结构和功能”、“仪器和设备”;“生态平衡”概念中关键词为“数量和所占比例”,“相对稳定”等等。在此基础上,进一步分析关键词分别代表的内容、含义及关系。通过找概念的关键词,

高中生物35个重要概念梳理

高中生物35个重要概念梳理 1.多肽与肽链 由多个氨基酸分子经脱水缩合形成的含有多个肽键(—CO—NH—)的化合物叫多肽,其合成场 所是核糖体。多肽通常呈链状结构,叫作肽链。 2.原生质体与原生质层 ①原生质体:植物细胞去掉细胞壁后剩下的结构,只在细胞工程中使用此概念。 ②原生质层:包括细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质,用在植物细胞的渗透吸水中。 3.生物膜与生物膜系统 ①生物膜:细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体膜等,这些膜的化学组成相似,基 本结构大致相同,统称为生物膜。 ②生物膜系统:细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围成的细胞器,在结构、功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系叫生物膜系统。 4.与染色体有关的一组概念 ①染色体和染色质:细胞核内被碱性染料染成深色的物质,主要由蛋白质和DNA组成,是遗传物质的主要载体。 ②姐妹染色单体:姐妹染色单体是由一个着丝点连着的并行的两条染色单体,是在细胞分裂的间期由同一条染色体经复制后形成的,其大小、形态、结构及来源完全相同,DNA分子 的结构相同,所包含的遗传信息也一样,其分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂 的后期。 ③同源染色体:配对的两条染色体,形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方(体细胞、有丝分裂和减数第一次分裂的细胞中有同源染色体;染色体组中无同源染色体),切不能将着丝点分裂后形成的两条子染色体认为是同源染色体。 ④染色体组:细胞中的一组非同源染色体,它们的形态和功能各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息,这样的一组染色体,叫作一个染色体组。染色体组组数可以根据染色体的形态、数目和基因型进行判断。 5.细胞周期 连续分裂的细胞,从上一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止,这是一个细胞周期。 细胞周期反映了细胞增殖速度。测定细胞周期的方法有很多,有同位素标记法、细胞 计数法等。

50个生物学重要概念

义务教育《生物学课程标准》2011版50个生物学重要概念 主题一科学探究 1.科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径; 2.提出问题是科学探究的前提,解决科学问题常常需要作出假设; 3.科学探究需要通过观察和实验等多种途径来获得事实和证据。设置对照实验,控制单一变量,增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径; 4.科学探究既需要观察和实验,又需要对证据、数据等进行分析和判断; 5.科学探究需要利用多种方式呈现证据、数据,如采用文字、图表等方式来表述结果,需要与他人交流和合作。 主题二生物体的结构层次 6.细胞是生物体结构和功能的基本单位。 7.动物细胞、植物细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核和线粒体等结构,以进行生命活动。8.相比于动物细胞,植物细胞具有特殊的细胞结构,例如叶绿体和细胞壁。 9.细胞能进行分裂、分化,以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖。10.一些生物由单细胞构成,一些生物由多细胞组成。 11.多细胞生物体具有一定的结构层次,包括细胞、组织、器官(系统)和生物个体。 主题三生物与环境 12.生物与环境相互依赖、相互影响。 13.一个生态系统包括一定区域内的所有的植物、动物、微生物以及非生物环境。 14.依据生物在生态系统中的不同作用,一般可分为生产者、消费者和分解者。 15.生产者通过光合作用把太阳能(光能)转化为化学能,然后通过食物链(网)传给消费者、分解者,在这个过程中进行着物质循环和能量流动。 16.生物圈是最大的生态系统。 主题四生物圈中的绿色植物 17.植物的生存需要阳光、水、空气和无机盐等条件。 18.绿色开花植物的生命周期包括种子萌发、生长、开花、结果与死亡等阶段。 19.绿色植物能利用太阳能(光能),把二氧化碳和水合成贮存了能量的有机物,同时释放氧气。 20.在生物体内,细胞能通过分解糖类等获得能量,同时生成二氧化碳和水。 21.植物在生态系统中扮演重要角色,它能制造有机物和氧气;为动物提供栖息场所;保持水土;为人类提供许多可利用的资源。 主题五生物圈中的人 22.人体的组织、器官和系统的正常工作为细胞提供了相对稳定的生存条件,包括营养、氧气等以及排除废物。 23.消化系统包括口腔、食道、胃、小肠、肝、胰、大肠和肛门,主其要功能是从食物中获取营养物质,经备运输到身体的所有细胞中。 24.呼吸系统包括呼吸道和肺,其功能是从大气中摄取代谢所需要的氧气,排出代谢所产生的二氧化碳。 25.血液循环系统包括心脏、动脉、静脉、毛细血管和血液,其功能是运输氧气、二氧化碳、营养物质、废物和激素等物质。

生物学重要概念教学策略研究结题报告

生物学重要概念教学策略研究结题报告 张少斌 本课题主要研究高中重要概念的教学策略,并对不同的概念采取怎样教学方法问题进行分析和研究,从而优化生物课堂教学。 一、课题背景及界定 1.课题研究背景 生物学概念是支撑生物学科科学体系的关键所在,学好重要概念是学生学好生物学知识,建立自我生我学体系的根本。介于此原因初中新课程标准已经对重要概念进行了界定,而高中目前还没相应的提法,这是本课题组最初确定这个课题为研究方向的主要原因。 《普通高中生物课程标准》明确提出:要求学生获得生物学基本事实,概念,原理,规律和模型等方面的基础知识,知道生物科学和技术的主要发展方向和成就,知道生物科学发展史上的重要事件。说明概念教学无论在初中还是高中都很重要。高中《生物课程标准》还指出:要“注重学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。高中生物新教材重视以生物学概念构建知识体系。在课本的章末自我检测中都要求学生在理解本章概念的基础上画概念图,这是旧教材中没有的。 高中生物学必修教材中比较重要的概念约有450个,有具体定义的概念有近200个,平均每节课中都要涉及4~5个重要概念。特别是近年来高考命题特别重视回归课本,避免学生陷入题海战术,而是更加注重考察学生对概念的理解和掌握情况。而事实上学生的学习情况如何呢?经多年调研我们发现:大部分学生概念记忆不牢,理解不清,概念的应用能力差,生物基础不差,生物学科素养低下。 2.课题研究的意义 生物的概念教学是生物学科建立和发展的基础,它能深刻地体现生物教学过程最本质的特征。对于生物概念的正确理解和运用,不仅有助于学生掌握基础知识,提高解题技能,而且能够提高学生的生物学素养。同时理解生物的基本概念也是教学大纲的基本能力要求,同时搞好生物学概念教学也是提高课堂教学质量的重要手段。因此学生只有深刻理解和准确把握生物学概念,才能构建良好的生物学知识结构,才能在考试中灵活运用,从而达到在生活实践中学以致用。更进一步完成课标提出的提高学生的生物学素养这个目标。 3.课题名称的界定和解读

生物学图解及其在教学中的作用

生物学图表在教学中的作用 攀枝花市攀钢一中(617005)周述琦 教学的理论与实践告诉我们:教学的组织形式虽然各不相同,但都必须遵 循一定的原则:那就是既有利于教师教学,又有利于学生学习。高中生物虽然 内容不多,但有些知识属于细胞水平、分子水平的层次,如光合作用、DNA的 结构与复制、动物的新陈代谢等,这些知识既看不见,也摸不着,很抽象,学 生不易理解;而有些知识跨度大,如细胞的分裂,分布于一、三、五章,教和 学都比较难,这就要求教师根据知识的不同,采取适当的教学形式来组织教学。 生物学图表就是两种很好的教学形式。下面就生物图解、表解在教学中的作用 进行探讨。 一、生物学图解在教学中的作用。 生物学图解就是运用文字、符号和图形等表示生物学现象、过程、原理、 规律、形态结构、知识结构及其相互关系等的图示。 生物学图解,按照表现形式的不同可以分为文字图解、图形图解及文图图 解;按照所表现的生物学内容的不同,可以分为形态结构图解、生态图解、生 理过程图解、基本原理图解、实验过程图解和统计图解等;按照图解自身性质 的不同可以分为实体图解和示意图解。生物学图解在教学中的作用包括以下几 方面: (一)直观化 生物学图解最显著的特点是能使复杂的生理过程、细微的亚显微结构和抽象 的知识内容等变得直观、具体、形象且简洁,增加学生的感性认识,便于学生 的理解和记忆。 例如:光合作用的过程是看不见摸不着、无法演示的;但若将其光反应和 暗反应的过程以图解形式展现给学生,便能使抽象的内容变得具体、直观。如 图1。 从图1可以看出: 1、光合作用的过程包括光反应 和暗反应两个阶段。 2、光反应:场所是叶绿体基粒 片层;条件是光、色素和酶;过 程是 包括物质和能量两方面变化。3、暗 包括物质和能量两方面的变化。包括物质和能量两方面的 3、暗反应:场所是叶绿体基质;

铁的生物学作用和生理功能

3、铁 3.1 铁的生物学作用和生理功能 3.1.1 铁与酶:铁参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素,细胞色素氧化酶及触媒的合成并激活琥珀脱氢酸、黄嘌呤氧化酶等活性。红血球功能是输送氧的,每个红血球含2.8亿个血红蛋白,每个血红蛋白分子又含4个铁原子,这是这些亚铁血红素中的铁原子才是真是携带和输送氧的重要成分。肌红蛋白是肌肉贮存氧的地方,每个肌红蛋白含有一个亚铁血红素,当肌肉运动时,它可以提供或补充血液输氧的不足。细胞色素酶类,是体内体内复杂的氧化还原过程所不可缺少的,有了它才能完成电子传递,并在三羧酸循环过程中使脱下氢原子与由血红蛋白从肺运来的氧生成水,以保证代谢,同时在这一过程中,释放出能量,供给肌体需要,在氧化过程中所产生的过氧化氢等有害物质,又可被含铁的触媒和过氧化物所破坏而解毒。 3.1.2 铁参与造血功能:铁影响蛋白质及去氧核糖核酸的合成及造血维生素代谢,缺铁时肝脏内合成去氧核糖核酸将收到抑制,肝脏发育减慢,肝细胞及其它细胞内的线粒体和微粒体发生异常,细胞色素C,含量减少,导致蛋白质的合成及能量运用减少,进而发生贫血及身高、体重发育不良。 3.1.3 铁与免疫:由于铁与酶的关系及铁参与造血机能就决定了缺铁可引起机体感染性增加,微生物繁殖受阻,白细胞的杀菌能力降低,淋巴细胞功能受损,因此免疫力降低。 3.1.4 铁与其它元素的关系:铅中毒时,铁利用障碍,同时肠道铁的吸收收到抑制。缺铁性贫血患者细胞内Cu、Zn浓度降低。镉可抑制肠道对铁的吸收,血清铁蛋白降低,诱发小细胞低色素性贫血。机体缺铜时,不仅铁的吸收量减少,而且铁的利用也发生困难。缺铁又影响锌的吸收。 3.2 缺铁引起的疾病: 3.2.1 缺铁性贫血:铁缺乏影响正常铁血红素合成而引起贫血,由于体内总铁量的65%存在于细胞内,因此反复多量失血引起体内总铁量显著下降,钩虫病引起肠道长期少量出血,多年肛痔出血或妇女月经过多等长期损失铁最终可使体内贮铁量枯竭,以致发生缺铁性贫血,临床表现与贫血程度有关,严重者除一般贫血症状外,可发生肝、脾、淋巴结肿大和四肢水肿。 3.2.2 溶血性贫血红细胞破坏增速,超过造些补偿能力范围发生的一种贫血,这种病人虽对铁的吸收量增多,但铁的利用率低,贮存的铁反而增多,若此时补铁,易发生继发性血色病,临床表现多为急性中毒、肢体酸痛、头痛、呕吐、寒战、高热、面色苍白、黄疸、肝、脾肿大、血尿、急性肾功能衰竭、尿毒症。 3.2.3 再生障碍性贫血由于红骨髓显著减少、造血功能衰竭而引起的一种综合症,以全血细胞减少为主要临床表现,该病有造血功能障碍、出血和感染三大特点。

高中生物概念大全

1.生命系统:能够独立完成生命活动的系统叫做生命系统。由大到小依次为生物圈、生态系统、群落、种群、个体、系统、器官、组织、细胞。 PAT:单细胞生物不具有系统、器官、组织层次,细胞即是个体;植物没有(消化、呼吸、循环等)系统;病毒是生物,但不是生命系统 2.病毒:是由一个核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质构成的非细胞形态的营寄生生活的生命体。 3.原核细胞:是组成原核生物的细胞。这类细胞主要特征是没有以核膜为界的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核,进化地位较低。 分类:根据外表特征,可把原核生物粗分为“三菌三体”6种类型,即细菌(狭义的)、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体。注:支原体是最小的细胞生命结构 4.真核细胞:指含有真核(被核膜包围的核)的细胞。其染色体数在一个以上,能进行有丝分裂。 5.显微结构:在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构。细胞中的结构如染色体、叶绿体、线粒体、中心体、核仁等结构的大小均超过0.2微米,用普通光学显微镜都能看到,因而这些结构属于细胞的显微结构。 6.亚显微结构:又称为超微结构。指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。(普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米,细胞膜、内质网膜和核膜的厚度,核糖体、微体、微管和微丝的直径等均小于0.2微米,因而用普通光学显微镜观察不到这些细胞结构,要观察细胞中的各种亚显微结构,必须用分辨力更高的电子显微镜。) 能够在电子显微镜下看到的直径小于0.2微米的细微结构,叫做亚显微结构。 7.水:水是生命的源泉。人对水的需要仅次于氧气。人体细胞的重要成分是水,水占成人体重的60~70%,占儿童体重的80%以上。 作用:水有利于体内化学反应的进行,在生物体内还起到运输物质的作用。水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。 结合水:水在细胞中以两种形式存在。一部分与细胞内的其他物质结合,叫结合水。结合水是细胞结构的组成成分。 自由水:大部分以游离的形式存在,可以自由流动,叫自由水 8.无机盐:其中大量元素有钙Ca、磷P、钾Ka、硫S、钠Na、氯Cl、镁Mg,微量元素有铁、锌、硒、钼、氟、铬、钴、碘等 无机盐作用:1)、是细胞的结构成分。 有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分。 实例:Mg2+是叶绿素分子必需的成分;Fe2+是血红蛋白的主要成分;碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分。 (2)、参与并维持生物体的代谢活动。 实例:哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,如果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。Ca2+对于血液的凝固也是非常重要的,没有Ca2+,血液就不能凝固。生物体内的无机盐离子必须保持一定的比例,这对维持细胞的渗透压和酸碱平衡是非常重要的,是生物体进行正常生命活动的必要条件。如HCO3-对于维持血液正常,pH值具有重要的作用。含Zn的酶最多,有七十多种酶的活性与Zn有关。Co是维生素B12的必要成分,参与核酸的合成过程。 (3)、维持生物体内的酸碱平衡 (4)、维持细胞的渗透压。尤其对于植物吸收养分有重要作用 9.糖类:麦芽糖、蔗糖、乳糖是双糖。葡萄糖和果糖是单糖。多糖:淀粉、纤维素和糖原 作用:1 作为生物能源 2 作为其他物质生物合成的碳源 3 作为生物体的结构物质4 糖蛋白、糖脂等具有细胞识别、免疫活性等多种生理活性功能。 10.脂质:生物体中一大类不溶于水而溶于有机溶剂的有机化合物。分类:1. 油脂即甘油三酯或称之为脂酰甘油,是油和脂肪的统称。一般将常温下呈液态的油脂称为油,而将其呈固态时称为

生物学概念理解

生物学概念理解 生物学核心概念是高中生物教学的重点,也是高考的重点。下面以人教版必修三教材中“生态系统的结构”一节中出现的两个核心概念为例谈生物学概念教学中应该注意的“前概念”和“概念的外延”两个问题。 1概念一:生态系统 1.1问题 生态系统的概念的理解是学生学好生态系统的结构、功能和稳定性的基础。在考试时,学生往往在具体实例分析时判断不准什么属于生态系统,什么属于群落。 1.2问题探讨 在实际教学过程中,学生往往只知道生物群落和无机环境构成了生态系统,但缺乏对其前概念的理解以及概念的外延理解,在具体实例分析判断时才容易出错。 1.3具体教学设计

教师先引导学生思考“:什么是系统?”学生根据自己的认知水平可能回答不出。在学生思考后,教师总结“:系统是指彼此之间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而成的整体。”然后教师用教材中问题探讨中土壤与生物的实例给予解释,学生很快会理解生态系统概念中“相互作用”的含义。接着再举教材中的实例提问:动物园里饲养着各种动物,也栽培了多种植物。一个动物园中的全部动物是一个系统吗?全部动物和植物是一个系统吗?这样使学生进一步巩固对“系统”这一概念的理解。学生在理解了“系统”的概念后,教师进一步引导思考“:系统既然是一个整体,它应该有一个范围,生态系统的范围有多大呢?”这时,教师可以指导学生阅读教材88页的下面一段有关内容,然后教师总结:“生态系统的范围有大有小,地球最大的生态系统就是生物圈。”对于生态系统的类型则要求学生自主阅读了解。接着教师提问:“生态系统既然有边界,那么,在系统内部能不能实现物质的循环利用呢?”学生思考片刻,教师引导:“如果把我们生活的这个城市看成是城市生态系统的话,冬天时我们呼吸的氧气都来自城市内部吗?”学生自然想到冬天城市中多数植物都落叶了不能进行大量的光合作用产生足够的氧气,得出氧气这种物质在系统内不能实现自给自足循环利用。教师接着引导学生思考:“地球与宇宙之间有没有物质的交换?”学生会回答“:几乎没有。”教师接着引导:“对于生物圈这个地球上最大的生态系统来说,物质能不能实现物质循环利用而自给自足?”学生回答:“能”。教师总结“:地球上只有最大的

IL生物学作用

生物学作用?IL-101、??简介 在1989年,Mosmannand及他们的同事描述了一种新的免疫介质,由Th2细胞克隆分泌,能够抑制Th1细胞克隆IL-2和IFNr的合成。早期被命名为细胞因子合成抑制因子(CSIF),这种因子后来被命名为IL-10,在这被发现的21年期间,很多研究深入剖析了这个细胞因子的生物学特性 2、??IL-10基因和蛋白 人类IL-10基因位于1号染色体上,包括总共5.1kb的序列包含5个外显子,IL-10基因的启动子中有很多的SNP位点,一些证据表明这些基因多态性在体外会影响IL-10的表达,IL-10基因由178个氨基酸组成蛋白质,分泌时会被切去18个氨基酸的信号肽,人类和鼠类的IL-10约有75%的氨基酸序列是一致的,Wlodawer和Walter小组用X射线解决了IL-10的晶体结构,有趣的是IL-10的结构与IFNr的结构类似,人IL-10是一个35kD的二聚体由两个单体通过非共价键形式结合,二聚体有两个V型的结构域,每个结构域包含六个螺旋结构,其中A-D属于一个单体,另外两个(E0和F0)属于另外一个单体。在单体内有两个二硫键(分别是C30-C126和C80-C132)来维持因子结构和生物学活性。除了各种不同的哺乳动物IL-10相关分子外,还有四种病毒IL-10类似物,由EB病毒,马疱疹病毒2型,口疮病毒和巨细胞病毒产生,除了CMV病毒的IL-10,其它病毒与细胞分泌的的IL-10氨基酸序列结构相似,比如,EB病毒的IL-10氨基酸序列与人IL-10序列有83%相同,除了一些微小的变异外主要的不一致集中在N末端,因此导致两者结构非常类似。病毒IL-10的表达似乎是在病毒感染的细胞裂解期,病毒因子似乎也通过相同的IL-10受体来作用,和人类IL-10相比,多数病毒IL-10的作用只有其效力的1/1000,但不幸的是,多数的抗人IL-10 抗体和ELISA试剂不能区别两者,最近,认识到新的一些类似于IL-10人分子结构,这些细胞因子被统称为IL-10家族,包括IL-10,IL-19,IL-20,IL-22,IL-24,和IL-26。有趣的是,他们的序列并不与其生物学功能相关,具体请参见相关文献。 3、??IL-10的细胞来源 目前已知并非只有特定的T细胞亚群才能合成IL-10,几乎所有淋巴细胞均能合成IL-10。体内最重要的来源主要是单核巨噬细胞和T辅助细胞,此外,树突状细胞,B细胞,细胞毒性T细胞,γδT细胞,NK细胞,肥大细胞以及中性粒细胞和嗜酸性细胞也能合成IL-10,这些细胞分泌IL-10主要决定于特定的刺激,受损组织类型和某种免疫反应时间点。 单核巨噬细胞在各种内源性和外源性介质的作用下激活后分泌IL-10,如LPS(通过激活TLR4,TRAF3,NF-κBp65/p50,和ERK激酶)、儿茶酚胺(通过激活蛋白激酶A和CREB-1/ATF-1)引起IL-10基因转录。单核巨噬细胞在清除凋亡细胞过程中也会分泌IL-10,这一过程依赖于CD36和p38丝裂原激活蛋白(MAP)激酶,除了转录水平,等最近认为IL-10也被microRNA在转录后期所调节。 T细胞分泌IL-10主要在T细胞受体接受刺激并激活ERK1和ERK2MAP激酶,此外,IL-10分泌与c-maf 转录因子表达相关,体内抗原致敏的T细胞比纯真T细胞高表达IL-10,尽管这种细胞仍然是单等位基因的表达。在抗原致敏的T细胞中,Th2细胞最初被认为是最重要的IL-10来源细胞,在这些细胞中,干扰素调节因子(IRF)4可以促进IL-10的表达,然而,目前了解到Th1细胞至少和Th2细胞分泌IL-10的水平相似,在Th1细胞中,IL-12促进IL-10的产生,这是通过增高磷脂酰肌醇3激酶活性,导致两个事件发生,一为抑制持续激活的丝氨酸/苏氨酸激酶糖原合酶激酶-3β,另一是增加c-jun水平。用IL-27刺激Th1细胞会增加IL-10分泌和轻度增加IFN-γ的表达,1997年,鉴别出1型调节T细胞(Tr1)作为一类CD4+细胞的亚群产生高水平的IL-10,低水平的IL-2,不产生IL-4。Tr1细胞Foxp3阴性,有以下特点:1、增殖能力弱,2、几乎是选择性合成IL-10,3、能够通过细胞因子相关机制抑制抗原递呈细胞和抗原特异性效应T 细胞。其由纯真T细胞受到IL-27作用,诱导芳香烃受体(AHR),AHR与c-maf结合后,协同激活IL-10和IL-21的启动子,导致细胞向Tr1细胞转化,新细胞因子IL-21上调c-maf表达增强IL-10分泌,(TGF)-β/IL-6也能够引起c-maf表达,Tr1样细胞也能从Th1细胞分化,但如何区分Tr1样细胞还不是很清楚。IL-10还能够被Treg细胞分泌,Treg细胞多数为CD25+由胸腺产生,但也能在外周血经过耐受刺激的作用产生,Treg生成依赖于TGF-β、全反式维甲酸,T细胞受体信号,以及共同γ链细胞因子受体,详细请参见主要

高中生物重要概念梳理

会有不少同学表示。初中生物很好学,为什么高中生物那么难学?学习生物就要掌握生物学基础知识。深入理解和灵活运用生物学基本原理、基本概念和基本规律是培养科学思维方法、完成探究性实验的基础。做好高三生物探究性实验大题,就要认真分析教材涉及的实验,理解每一个实验的原理与目的要求,弄清材料用具的选择方法与原则,学会对已知实验进行变式。发展求异思维,有助于提高实验综合能力。所以说,高三生物不难,说难的同学概念你都明白了吗?知识什么是多肽与肽链吗?知道什么是原生质体与原生质层名吗?下面为你整理了生物重要概念梳理,速来领取! 1.多肽与肽链 由多个氨基酸分子经脱水缩合形成的含有多个肽键(—CO—NH—)的化合物叫多肽,其合成场所是核糖体。多肽通常呈链状结构,叫作肽链。 2.原生质体与原生质层 ①原生质体:植物细胞去掉细胞壁后剩下的结构,只在细胞工程中使用此概念。 ②原生质层:包括细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质,用在植物细胞的渗透吸水中。 3.生物膜与生物膜系统 ①生物膜:细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体膜等,这些膜的化学组成相似,基本结构大致相同,统称为生物膜。 ②生物膜系统:细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围成的细胞器,在结构、功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系叫生物膜系统。 4.与染色体有关的一组概念 ①染色体和染色质:细胞核内被碱性染料染成深色的物质,主要由蛋白质和DNA组成,是遗传物质的主要载体。 ②姐妹染色单体:姐妹染色单体是由一个着丝点连着的并行的两条染色单体,是在细胞分裂的间期由同一条染色体经复制后形成的,其大小、形态、结构及来源完全相同,DNA分子的结构相同,所包含的遗传信息也一样,其分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂的后期。

高中生物学基础概念

生物学基础概念 1.细胞的生物膜系统,细胞中有细胞膜,细胞器膜,核膜,共同构成细胞的生物膜系统。 2.细胞呼吸,有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出 能量并生成ATP的过程。 3.有氧呼吸,细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分 解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。 4.无氧呼吸,细胞在无氧条件下,在多种酶的催化作用下,将葡萄糖等有机物不彻底分解, 生成乳酸或酒精与二氧化碳,释放少量能量的过程。 5.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,并释放氧气的过程。 6.细胞分化,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 发生稳定性差异的过程。 7.细胞的全能性,已分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。 8.干细胞,动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 9.细胞凋亡,由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 10.癌细胞,细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生改变,就变成不受机体控制的, 连续进行分裂的恶性增殖细胞。 11.细胞周期,连续分裂的细胞,从上一次分裂完成开始,到下一次分裂完成时为止,为一 个细胞周期。 12.受精作用:卵细胞和精子相互识别融合成为受精卵的过程。 13.性状:生物体可以鉴别的,形态特征与生理特征的总称,是遗传与环境共同作用的结果, 由蛋白质体现。 14.相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。 15.形状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。 16.显性基因:决定显性性状的基因。 17.隐性基因:决定隐性性状的基因。 18.相同基因:位于一对同源染色体的相同位置,控制相同性状的基因。 19.等位基因:位于一对同源染色体的相同位置,控制相对性状的基因。 20.表现型:生物个体表现出来的性状。 21.纯合子:由相同基因配子结合成的合子发育成的个体。 22.杂合子:由不同基因配子结合成的合子发育成的个体。 23.自交:基因型相同的生物间相互交配。 24.杂交:基因型不同的生物间相互交配。 25.伴性遗传:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是与性别相关联的现象。 26.人类遗传病:由于遗传物质改变而引起的人类疾病。 27.单基因遗传病:受一对等位基因控制的遗传病。 28.多基因遗传病:受两对以上的等位基因控制的人类遗传病。 29.染色体异常遗传病:由染色体异常引起的遗传病。 30.DNA分子的复制,以亲代DNA为模板,合成子代DNA的过程。 31.基因的本质基因是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子有许多基因,基因在染色体 上呈线性排列。 32.转录,以DNA双链中的一条链为模板,按碱基互补配对原则合成RNA的过程。 33.翻译,以mRNA为模板,按碱基互补配对原则,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。 34.直接控制,基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物体的性状。

基因多态性及其生物学作用和医学意义

基因多态性及其生物学作用和医学意义一、基因多态性: 多态性(polymorphism)是指处于随机婚配的群体中,同一基因位点可存在2种以上的基因型。在人群中,个体间基因的核苷酸序列存在着差异性称为基因(DNA)的多态性(gene polymorphism)。这种多态性可以分为两类,即DNA位点多态性(site polymorphism)和长度多态性 (longth polymorphism)。 1.位点多态性:是由于等位基因之间在特定的位点上DNA序列存在差异,也就是基因组中散在的碱基的不同,包括点突变(转换和颠换),单个碱基的置换、缺失和插入。突变是基因多态性的一种特殊形式,单个碱基的置换又称为单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP), SNP通常是一种二等位基因(biallelic)或二态的变异。据估计,单碱基变异的频率在1/1000-2/1000。SNP在基因组中数量巨大,分布频密,检测易于自动化和批量化,被认为是新一代的遗传标记。 2. 长度多态性:一类为可变数目***重复序列(variable number of tandem repeats, VNTRS),它是由于相同的重复顺序重复次数不同所致,它决定了小卫星DNA (minisatellite)长度的多态性。小卫星是由15-65 bp的基本单位***而成,总长通常不超过20bp,重复次数在人群中是高度变异的。另一类长度多态性是由于基因的某一片段的缺失或插入所致,如微卫星DNA(microsatellite),它们是由重复序列***构成,基本序列只有1-8bp,如(TA)n及(CGG)n等,通常重复10-60次。长度多态性是按照孟德尔方式遗传的,它们在基因定位、DNA指纹分析,遗传病的分析和诊断中广泛地应用。 造成基因多态性的原因:1复等位基因(multiple allele)位于一对同源染色体上对应位置的一对基因称为等位基因(allele)。由于群体中的突变,同一座位的基因

初中生物学重要概念教学的实践研究

初中生物学重要概念教学的实践研究 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,其基本原理都是建立在生物学概念的基础上。因此,生物学概念是初中生物学科知识的重要组成部分,它是对生物的形态结构、生理特征乃至生命现象、原理及规律的精确而本质的阐述;生物学概念是生物学领域最基本的语言表达单位,也是思维的基本单位。美国教育学家杰罗姆·布鲁纳认为,“帮助学生有效地习得概念是学校教育的目的之一”。《义务教育生物学课程标准(2011年版)》中指出,“概念是对事物的抽象或概括”,“生物学重要概念处于学科中心,包括了对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学和相关科学具有重要的支撑作用”。按国家教育部规定在初一、初二学生中开展初中生物义务教育,《标准》中规定的50个重要概念,这样就要求学生平均每周理解、掌握1—2个,免除了学生对大量孤立事实和知识的学习、记忆和耗时,切实减轻了学生过重的负担,使学生在教师凸显重要概念传递的教学设计下有时间加强对重要概念的深入理解,获得扎实的初中生物学科知识,以为将来学习高中的生物核心概念打下良好的基础。要学好生物科学,关键在于理解生物学概念。新的课程标准中最重要的其中一点是:高度强调重要概念的教学。因此,在教学过程中,如何让学生准确而灵活地掌握基本概念,从而达到使学生充分认识、了解生物学知识的目的,是每一位生物教师必须高度重视的问题,更是中学生物教学成功的关键。 近几年来,为全面提升学生的自主学习能力,很多学校都在进行新一轮的课堂教学改革,本人也在不断的探索,结合我们学校的“自学──合作──训练”的课堂教学模式,利用教师的主导作用,充分调动学生的自主学习潜能,利用小组合作学习的教学模式,在生物学科中进行课堂教学改革,从而有效地实施课堂教学,经过本人近十年的实践教学研究和近三年的小组合作学习的课堂教学研究,在这样的课堂教学模式下采取以下一些方法进行教学取得了较好的效果,本人对初中生物学的教学也积累了不少的经验。除了按照学校现有的“自学──合作──训练”的课堂教学模式下的导学案导学以外,现就如何提高初中生物概念教学的有效性,结合我校实际情况和实践经验谈谈本人在生物学概念教学实践中的一些做法。 一.利用生物学的谚语引出概念 生物学基本概念很多,如何使这些枯燥无味的基本概念的教学变得丰富多彩?在日常生活中,流传着许多脍炙人口的民间谚语中蕴藏着许多生物学的知识。"老鼠过街,人人喊打"--生物的竞争。“龙生龙,凤生凤,老鼠儿子会打洞”这是生物的遗传,是生物界普遍存在的现象。“一母生九子,连母十个样”这反映了生物的变异现象。"一方水土育一方人"--生物与环境的关系。“大树底下好乘凉”──生物影响环境。“一朝被蛇咬,三年怕草绳”──生物的复杂反射。“麻屋子,红帐子,里面住个白胖子”---果实、种子的形成。在备课过程中有意识地挖掘,在教学过程中恰当的运用,一定能增加生物教学的趣味性,起到激发学生兴趣,促进学生学习的作用。 二.从观察到的现象提问引出概念 教师在教学过程中,若能将相关概念与学生的感性生活经验有机结合,根据学生的智力水平和认知水平设计出问题,让学生通过阅读教材和观察现象回答,及时归纳总结,从而达到掌握和理解基本概念的目的。结合学生基础知识水平,教师可通过设计难易适度的问题进行提问,让学生在回答问题的过程中归纳出这一基本概念。例如:"植物的蒸腾作用"实验,教师指导学生课前分别作了三个实验:(1)将植物的叶和较粗的茎分别用塑料袋罩住,置于强光下观

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