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核酸的化学本质范文1
【关键词】生物 分子 有机物 相互作用 分析
核（苷）酸、蛋白质是生命现象的物质基础，与生物的肿瘤发生、遗传变异、病毒感染等密切相关。深入研究生物分子间相互作用机理，建立对生物分子快速、简便分析，对分子水平上研究生命具有重要意义。
一、KI对桑素-核酸体系荧光增强效应的研究
重原子效应一般使荧光碎灭，磷光寿命缩短、重原子效应通常指在磷光测定体系中，当体系中有原子序数较大的原子存在时，因重原子的高核电荷引起或增强了溶质分子自旋轨道作用，增大了其吸收跃迁频次，使磷光的产生和量子产率得到极大增大。荧光分析过程中，由于KI具有独特的重原子效应，因此科研人员常将其作为荧光碎灭剂来研究分子间的作用机理。桑色素是一种相当有效的中药药剂成分，存在于多种食物和中草药中，具有抗菌消毒、抗氧、抗肿瘤等作用，在食品与医学应用重要的作用。在分析化学研究中，由于桑色素能提供配位原子，因此用于金属离子和非金属离子的灵敏测定中常将桑色素作为荧光试剂。近年，桑色素以及相应的配合物逐渐作为抗癌药物进行研究，对研究桑色素的药理作用，疾病的诊断治疗，药物的合成与设计均有重要的研究价值。
核酸和桑色素采用KI研究其相互作用时发现，只要KI在相关浓度范围内，不仅没对morin-fsDNA体系表现出重原子效应，且增强了morin-fsDNA体系的荧光。Ki-morin体系能选择性识别双螺旋核酸中的鲜鱼脱氧核糖核酸和蛙鱼脱氧核糖核酸，且核酸使Ki-morin体系的荧光显著地增强，增强的程度与核酸的浓度在一定的范围内呈良好的线性关系，并建立了灵敏选择性测定核酸的新方法。
二、鸟嘌呤体系中荧光增强效应及其分析应用
脱氧核糖核酸的基本碱基分为胞啼睫、胸腺啼陡、腺嚓吟、鸟膘吟，碱基严格按照配对记录了生命的遗传信息。鸟嘌呤是组成部分的氧化性损伤发生在鸟嘌呤碱基，其中鸟嘌呤因具有最低氧化电位最易被氧化。检测体液中鸟嘌呤及核昔的升高水平可预测损伤程度，预示某些疾病的发生，大量的鸟嘌呤类化合物已开发为有效的化学治疗药物。因此，鸟嘌呤及其核昔的检测在生物分析意义重大。应用于检测或定量测定核酸中嗓吟的含量的方法很多，如液相色谱法、化学发光法、毛细管电泳法、电化学法。荧光技术在核昔酸的研究应用广泛，但用荧光分光光度法测定鸟嘌呤的研究尚少，特别是对鸟嘌呤的选择性测定大多是通过与荧光试剂的衍生化反应来实现。桑色素具有生物活性且广泛生存在植物界，其生物活性和药理作用倍受研究人员关注，如抗氧化、抗突变、抗衰老、抗肿瘤、抗菌等，在分析化学中，常作为荧光试剂用于金属离子和非金属离子的灵敏测定。近年来桑色素及其相应的配合物作为灵敏的荧光探针，应用检测生物分子相对的广泛。
三、蛋白质纳米粒子的发光性质及其分析应用的研究
当被研究的材料在纳米尺寸范围内，表现特异的电学、磁学、光学和化学活性等物理化学性质。利用其特异性质，纳米粒子在催化剂、传感器及医学和工程领域应用价值十分可观。目前常用的纳米粒子主要包括半导体纳米粒子、金属纳米粒子及有机小分子纳米粒子等。近年，研究发现纳米粒子可发射荧光，如果对其进行活化处理，其与分子结合程度更为容易，且不影响分子的活性。学者将纳米粒子应用于生物科学识别领域，例如采用蛋白质识别与纳米粒子聚集，在多维材料的合成领域中广泛应用。利用去溶剂化法制造蛋白质纳米粒子，由于纳米粒子的大小以及表面性能对生物体内的活性和靶向性有重要影响，要求不断对生物体的纳米粒子的生产工艺流程优化，如发现脱水剂在去溶剂化过程中可控制微粒大小，去溶剂化后用热变性法稳定纳米粒子等应用泵控系统加入乙醇，可获得预定大小的粒径，同时为提高蛋白质纳米微粒在生物体内的主动靶向性，要求进行修饰和硫醇化处理。
四、结论
论文主要研究了生物分子与有机化合物之间的相互作用及分析应用，主要包括三个方面的内容：KI对桑素-核酸体系荧光增强效应的研究、鸟嘌呤体系中荧光增强效应及其分析应用以及蛋白质纳米粒子的发光性质及其分析应用的研究，通过对以上三方面的研究，从分子的研究水平上揭开了生物体的生命奥秘，同时也指出了当前生命研究的热点导向，为以后更进一步研究分子理论奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1] 胡锴，陈康康，张会明，刘军伟，赵文杰，张书胜.苯甲酸在对叔丁基杯[4]-1，2-冠4固定相上的保留机理[J]. 色谱，2011，（11）.
[2] 祝玲，申贵隽，王莉莉，孟梁，侯晓兰.微波消解-毛细管电泳法测定茶叶中的生物碱[J]. 分析科学学报，2011，（04）.
[3] 杨华，李俊，冯素玲，张新迎，范学森.吡喃并[3，2-c]吡啶酮-嘧啶核苷杂化体与白蛋白相互作用的光谱和分子模拟研究[J].分析试验室，2011，（08）.
[4] 吕茜茜，高苏亚，夏冬辉，李华.荧光光谱法研究双醋瑞因与人血清白蛋白的相互作用[J].应用化学，2011，（07）.
核酸的化学本质范文2
关键词：研究型教学；生物化学；典型案例
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）50-0277-02
研究性教学作为一种有效引导学生主动探究、培养学生实践能力和创新精神的教学方式，已成为21世纪中国高等教育改革的热点。所谓研究性教学，就是将课内讲授与课外实践、教师引导与学生自学、教材与阅读有机结合并达到完整、和谐、统一的教学。研究性教学的本质在于“教”和“学”的全过程都贯穿着研究性的特征，包括教师研究型的“教”和学生研究型的“学”[1]。
生物化学是一门理论性和实验性完美结合的科学。在其发展过程中，科学家们通过对未知领域内的问题的不断探索，对生命现象化学本质的揭示，逐步积累形成系统的学科知识体系，这个过程是发现问题与解决问题的高度统一的过程。生物化学课程的教学也就是科学问题探索实践过程的再现。结合我们十余年教学与科研工作中积累的经验，就生物化学中的几个案例谈一些研究性教学的体会。
一、“科学实验再现”型研究型课堂设计
作为一门探究性、实践性强的学科，在设计研究性教学时，可以循着“提出问题、科学实验再现、解决问题和自主探究”的模式。如教学案例“DNA是主要的遗传物质”：
1.提出问题：“如何证明DNA是遗传物质？”
2.科学实验再现。重点讲述经典的三个实验。
①1928年，Frederick Griffith利用肺炎双球菌和老鼠进行的体内转化实验，结果证明细菌的遗传讯息会因为转化作用而发生改变。②1944年，Avery等人肺炎双球菌转化实验，首次证明DNA是细菌遗传性状的转化因子。③1952年，Hershey和Chase用35S和32P标记的噬菌体T2感染大肠杆菌实验，证明噬菌体DNA携带了噬菌体的全部遗传信息。
3.解决问题和自主探究。在这一阶段，一方面可以让学生思考和讨论，并引导学生了解，自20世纪上半叶三个经典实验的证明，继而1953年Wtson和Crick提出了DNA双螺旋结构，解析了DNA作为遗传物质的分子机制，自然转接到后续DNA结构的相关内容的讲述。另一方面让学生自主探究，如：Avery转化实验的不足之处是什么；自主设计实验证明DNA是遗传物质；DNA是主要的遗传物质的证明对现代科学技术革命有哪些深远的影响。
类似的案例如：三联体遗传密码的证明；脂肪酸β氧化途径的发现等。
二、“物质结构与功能的关系”研究型教学设计
这一类型的典型案例是“蛋白质结构与功能的关系”。在学习了蛋白质的基本结构单位氨基酸、蛋白质的共价结构以及蛋白质的空间结构后，教师通过有效的研究性教学指导，促使学生探索蛋白质的结构与功能的紧密联系，自主地提出、解释、解决一些相关的问题。“蛋白质结构与功能的关系”研究性主题承上启下、知识容量大、开放性强，每个学生都可以通过自主学习有所研究和收获。
1.教师布置任务，启动研究。蛋白质多肽链上氨基酸的排列方式，即蛋白质的一级结构与功能的关系：包括同源蛋白质的特种差异与生物进化的关系（以细胞色素c为例）、分子病（以镰刀状贫血病为例）；蛋白质的一级结构改变引起空间构象的变化进而导致功能改变：包括血液凝固的机制、酶原激活的实质以及核糖核酸酶变性与复性实验；蛋白质空间构象改变引起功能改变：变构现象（以血红蛋白与氧结合的关系为例）[2]。以上提出的问题不仅仅局限于书本上该章节的内容，它们涵盖了蛋白质、酶、核酸的相关知识。通过这些问题的探究，不仅可以让学生深入掌握蛋白质的结构与功能，还可以使学生认识生物体内大分子物质的相互联系，为后续的物质代谢相互联系的知识作铺垫。
2.组织协调，跟踪指导。教师深入班级，巡回检查或召开分组会议，听取汇报，掌握学生的研究过程，督促学生的研究正常开展，及时发现并研究解决存在的问题，答疑解惑，保证研究进度和质量。
3.研究成果展示与交流。学生汇报研究成果，“蛋白质结构与功能的关系”这一章节内容是生物化学教学内容中的重点和难点。蛋白质种类繁多，功能多样，结构复杂。这部分内容所涉及的知识背景丰富，在课堂上教师要尽可能鼓励每位同学从不同的视角提出问题，组织同学们进行讨论，深化对教材知识的理解，并应用知识解释身边的生命现象，学会探索性学习，探索性工作。类似的案例如：DNA的结构与功能的关系；糖链的结构与糖生物学等。
三、“例证型”研究型教学案例设计
生物化学是解释生命现象的化学本质的科学，因而其理论内容与实际紧密联系，在理论教学时教师常常列举日常生活中的生命现象以解释抽象的理论知识，增强学生的理解，同时激发学生浓厚的研究兴趣。如：禽流感病毒，其案例应用主要有以下章节[3]。
1.蛋白质的分类。禽流感病毒表面有两种蛋白质都属于糖蛋白，一种称为红血球凝集素（Hemagglutinin），另一种称为神经氨酸酶（neuraminidase）。高致病性禽流感病毒H7N9中的“H”指代前者，“N”指代后者。而就目前而言，红血球凝聚素有18（H1-H18）种形态，神经氨酸酶则有11（N1-N11）种形态。
2.酶的竞争性抑制作用。在酶的竞争性抑制剂中典型的例子是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂丙二酸。禽流感防治药物的开发是酶竞争性抑制机理的完美应用。目前市场上有效的抗流感药物是罗氏公司独家生产的达菲，通用名称为磷酸奥司他韦（Oseltamivirphosphate），化学名称为（3R，4R，5S）-4-乙酰胺-5-氨基-3（1-乙基丙氧基）-1-环己烯-1-羧酸乙酯。奥司他韦口服后经肝脏和肠道酯酶迅速催化转化为其活性代谢物奥司他韦羧酸，奥司他韦羧酸的构型与神经氨酸的过渡态相似，能够竞争性地与流感病毒神经氨酸酶的活位点结合，因而是一种强效的高选择性的流感病毒NA抑制剂，它主要通过干扰病毒从被感染的宿主细胞中释放，从而减少流感病毒的传播。
3.酶的作用机制。“流感酶（Fludase）”是美国NexBio生物制药公司研发的最新抗流感药物。与达菲等神经氨酸酶抑制剂类药物不同，“流感酶”的主要成分是唾液酸酶融合蛋白。它作用的对象是细胞本身，使宿主细胞表面的唾液酸受体失去活性，流感病毒就无法与受体结合，也就无法附着细胞。而达菲等药物的原理是抑制流感病毒表面的神经氨酸酶，使其无法感染细胞，因此病毒容易发生变异产生耐药性。流感酶的作用机理可以用来说明酶的诱导契合学说，该学说认为当酶与底物分子结合时，底物分子诱导酶分子构象发生改变，酶的催化基因与底物的反应基因正确结合，形成酶与底物复合物，以利于催化。流感酶能切断唾液酸的糖链，使神经氨酸酶与无法与底物结合发挥催化，则流感病毒无法脱离宿主细胞去感染新的细胞，从而达到预防流感的目的。
4.基因重组。核酸作为遗传物质有三个功能：一是通过复制将遗传信息由亲代传递给子代；二是通过转录使遗传信息在子代得以表达；三是通过变异在自然选择过程中获得新的遗传信息。变异是核酸的核苷酸序列改变的结果，它包括由于核酸损伤和错配得不到修复而引起的突变，以及由于不同核酸分子之间的交换而引起的遗传重组。流感病毒的抗原性变异包括抗原漂移和抗原转变。基因点突变正是造成病毒抗原漂移的主要因素。抗原转变的主要原因则是基因重组。如果两种不同病毒同时感染同一细胞，则可发生基因重组形成新亚型。中国杭州疾控中心和WHO中国流感中心共采集，分析了4个新H7N9甲型禽流感的基因组，并在GISAID数据库上公布。2013年，南方科技大学生物系贺建奎副教授用这4个基因组以及1193个已知的流感各亚型的基因组，做了一个全面的系统生成树和进化分析。结果表明，在新H7N9甲型禽流感的8个基因中，表面血凝素蛋白基因来自于H7亚型病毒，神经氨酸酶基因来自H11N9，其余6个内核基因都来自H9N2。也就是说新H7N9甲型禽流感是由这三个病毒的基因重组产生的一个全新的基因。禽流感在近几年几乎成为家喻户晓的名词，禽流感病毒中也蕴含着丰富的生物化学知识，在教学中充分引导学生发掘，一方面可以取得良好的课堂教学收获，另一方面让学生从不同侧面了解禽流感，消除对流感病毒的神秘感，建立科学防控流感的信心。类似的案例如反式脂肪酸、各种激素等。
生物化学是生命科学专业学生必须学习的一门重要的学科基础课。它涉及的内容多、范围广、难度大。许多同学在学习时缺乏自信，怯而止步[4]。我们通过以上典型案例的教学实践证明：生物化学研究型课堂教学改革有效促进了学生探究性学习能力和创新意识。针对不同的内容采取不同的研究型教学模式，不但可以帮助学生更好地理解和掌握生物化学知识，还有助于培养学生的综合素质，取得教学相长的良好效果。
参考文献：
[1]刘立军.关于研究性教学在大学教育中的若干思考[J].天津工业大学学报，2013，32（增刊）：187-188.
[2]王镜岩，朱圣庚，徐长法.生物化学（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2002.
核酸的化学本质范文3
【关键词】共振光散射技术;药物分析
共振光散射(resonancelightscattering，RLS)是利用普通荧光分光光度法对散射光进行测量的一种散射光分析技术[1]。该技术由于其简单、快速、灵敏的分析特点，吸引了生命科学、分析化学、环境科学、材料科学等领域的分析工作者对其理论和应用进行了深入的研究，促进了分析学科内部各个分支之间的联系，尤其是在生化领域已经取得一定的研究成果[2]。
光散射现象广泛存在于光与粒子相互作用的过程中，当介质中粒子的直径(d)与入射光波长(λ0)存在d≤0.05λ0时，产生的是以瑞利(Rayleigh)散射为主的分子散射光[3]。根据RLS理论可以得到散射光强度与散射粒子的浓度c成正比的关系，即IRLS=Kcb。据此可以用于大分子物质溶液的分析测定[1]。
RLS分析法灵敏度高，操作简单方便，可通过普通荧光分光光度计同步扫描得到完整的RLS特征光谱和相应RLS峰。由于RLS法源于Rayleigh散射光吸收光谱，它对分子结构大小和形状(如球形、链形、无规则线团等)、电荷分布、键合性质等研究还能提供新的、更丰富的信息。近年来的研究证明，RLS法还可用于痕量金属、表面活性剂以及纳米材料[4,5]等方面的研究测定。该方法一般不需要对样品进行复杂的化学预处理，避免了一系列烦琐的操作程序，而直接将处理好的样品溶液置于普通的荧光分光光度计中进行测定即可。
1体液中生物大分子的测定
1.1蛋白质
蛋白质的功能很多，与生命的起源和生物的进化、细胞结构、病毒、免疫、酶、激素、物质的遗传等有密切的联系，它是生命现象的物质基础。蛋白质定量测定是生物化学和生命学科中经常涉及的分析内容，在临床医学中也有重要应用。目前，蛋白质测定方法主要有Lowry法[6]，Bradford法[7]，Biuret法[8]，BromoeersolGreen法[9]与Bormophenolblue法[10]等。Pasetmack[1]将RLS技术用于测定微量蛋白质以来，RLS法分析技术以其方法简单、快速、灵敏度高，在生物大分子分析测定研究中的报道日益增多，灵敏度可达纳克级[11]。
黄承志等研究了阴离子表面活性剂罗丹明B(RhodamineB，RhB)与十二烷基硫酸钠(SDS)?驳鞍字侍逑档?RLS光谱特征。实验发现，SDS与HSA(humanserumalbumin，HSA)结合后再与RhB作用，其散射光强度增强。且RLS增强的程度与蛋白的浓度在一定范围内呈线性关系。据此，建立了一种测定人血清中总蛋白质的新方法[12]。胡之德等基于在pH2.11的酸性溶液中，聚乙二醇辛基苯基醚(OP)对亮丽春红5R?驳鞍字侍逑档?RLS信号有强烈的增敏现象，建立了OP?驳鞍字湿擦晾龃汉?5R三元体系测定人血清中蛋白质浓度的新方法。该体系对人血清白蛋白检测的线性范围在0.0～10.0pg?mL-1之间，检测限为5.0ng?mL-1，检测实际样品的回收率在97.80%～109.62%之间，方法令人满意[13]。王锡宁等利用RLS技术测定白蛋白、红蛋白。研究了间苯二酚黄??OP?驳鞍字侍逑?RLS光谱特性，确定了在340.0nm处，pH2.40，间苯二酚黄浓度为2.3×10-5mol?L-1，OP的浓度为3.0×10-5mol?L-1时为最佳反应条件，据此建立了一种灵敏度高的测定蛋白质的新方法[14]。薛蓓等研究了流动注射(FIA)??RLS技术联用在线测定人血清中蛋白质含量。以SDS为荧光探针，利用未曾报道过的RLS与FIA联用检测人血清样品中蛋白质含量。与单纯用RLS法测定比较，分析时间由40min缩短至1min，RLS信号的重现性得到了显著改善，提高了实验的灵敏度和重现性[15]。梁宏等在普通荧光分光光度计上选择合适的激发光和发射光通带宽度，利用RLS技术，研究了生理pH值(7.43±0.02)，25℃下，金(Ⅲ)与血清白蛋白的相互作用。首次观测到金(Ⅲ)对血清白蛋白的RLS强度随着金(Ⅲ)浓度增加而降低。结果表明，金(Ⅲ)与血清白蛋白的结合会破坏血清白蛋白分子聚集，使血清白蛋白中的二硫桥键断裂，导致白蛋白分子趋于松散，散射截面积减小，表现为RLS强度降低[16]。
1.2核酸
核酸是遗传信息的载体和基因表达的物质基础，在生物的生长、发育等活动中具有十分重要的作用。目前核酸分析测定的方法主要有分光光度法、荧光光度法、化学发光法、探针技术法、免疫分析法等，其中分光光度法[17]和荧光光度法[18]使用较多。紫外分光光度法操作简单，但由于灵敏度低，测定的干扰因素多，使其在应用上受到了限制;荧光分析法具有选择性好和灵敏度高，但荧光试剂价格昂贵，而且部分荧光试剂有致癌活性。针对上述情况，RLS法因操作简便快速，灵敏度高，试剂无毒性等优势，在核酸分析中也得到了广泛的应用。
黄承志等利用溴化十六烷基三甲铵(cetyltrime??thylammonsiumbromide,CTMAB)是阳离子表面活性剂，核酸因带有大量的磷酸根而带负电荷的特性，证明了CTMAB和核酸通过静电引力共吸附到液/液界面上形成两性复合物，导致强烈增加的全内反射共振光散射(totalinternalreflectedresonancelightscattering，TIR??RLS)信号，TIR??RLS信号强度与核酸的浓度呈线性[19]。刘绍璞等研究了5种阳离子表面活性剂与核酸反应的RLS光谱[20]。陈展光等首次利用诺氟沙星做为RLS光谱探针，测定了叶绿体脱氧核糖核酸(ctDNA)。在pH5.87的BR(Britton??Robinson)缓冲溶液中，波长405.5nm处出现最大RLS峰，ctDNA的线性响应范围为0.02～2.30μg?mL-1，检测限为1.2ng?mL-1。还合成了希夫碱试剂三??(2??(邻羟基苯基亚甲氨基)乙基)胺，并且研究了其与核酸在盐酸介质中的反应。对希夫碱剂三??(2??(邻羟基苯基亚甲氨基)乙基)胺??DNA体系的研究发现，在393.0nm处增加的RLS强度与核酸的浓度成线性关系(ctDNA，0.01～4.50μg?mL-1;fsDNA，0.01～5.00μg?mL-1)。ctDNA的检测限是1.4ng?mL-1，fsDNA的检测限是2.1ng?mL-1。结果与紫外?部杉?分光光度法测得结果一致[21]。林枫等研究在pH4.0介质中加入DNA和阳离子表面活性剂可使二甲酚橙的RLS增强，据此建立了以二甲酚橙为分子探针测定DNA的分析方法，适用于合成样品中的DNA测定[22]。
2在化学药分析中的应用
黄承志等利用具有双亲性的RhB??CTMAB全内反射共振光散射法测定肝素，肝素通过与RhB和CTMAB相互作用形成三元双亲性的复合物RhB?哺嗡鬲?CTMAB，而被RhB和CTMAB协同吸附在水/四氯化碳(H2O/CCl4)界面上，引起强烈的TIR??RLS增强信号用于肝素的测定[19]。陈展光等在氧氟沙星?曹缢刈?3B体系中发现，pH5.09的BR缓冲溶液中，在439.5nm处，0.10～2.50μg?mL-1范围内的氧氟沙星与增加的RLS强度成线性关系。与此同时，在pH6.90，405.0nm处，0.05～3.00μg?mL-1范围内的氧氟沙星与RLS强度成线性关系，检测限分别为0.013μg?mL-1，0.021μg?mL-1[21]。氧氟沙星?曹缢刈?3B体系可用于人体的氧氟沙星血药浓度测定。还建立了人血清中抗菌类四季铵化合物的RLS技术检测方法[23]。陈展光等，建立的二溴羟基苯基荧光酮(DBHPF)?睬?通(Triton)X??100?差獾墓舱窆馍⑸涔馄仔绿逑担?分析测定了中药、头发以及水中的微量钼[21]。刘云富等研究发现在硫酸介质中，砷钼杂多酸与碱性染料RhB缔合导致RhB体系的RLS强度减弱，在一定浓度范围内，砷(Ⅴ)的含量与体系减弱的RLS强度成线性关系，据此建立了RLS技术测定砷(Ⅴ)的新方法[24]。
3在中药分析中的应用
黄承志等，研究了荧光素(Flu)?残￠藜?(BE)全内反射共振光散射法测定小檗碱。采用TIR??RLS技术通过Flu与BE在水/1,2,二氯乙烷(H2O/DCE)界面反应研究了BE在界面上的特性。Flu与BE形成双亲性的复合物，在H2O/DCE界面富集，并引起强烈增加的TIR??RLS信号，最大吸收波长位于373.0nm，所得信号强度在一定范围内与BE浓度成正比关系，检测限为1.3ng?mL-1。本方法与药典使用的HPLC方法对照灵敏度有所提高[19]。张忆华等，在pH为10.0的Tris缓冲溶液中建立了绿原酸??CTMAB??ctDNA体系，实验表明，440.0nm处增强的RLS光强度(ΔIRLS)稳定，在0.002～0.10μg?mL-1的浓度范围内，体系ΔIRLS与ctDNA的浓度具有良好的线性关系，检测限为0.6ng?mL-1。在厚朴酚??CTMAB??ctDNA体系中，选择pH值为10.0的Tris缓冲溶液来控制反应体系的酸度，356.0nm作为定量分析的波长。在0.02～1.00μg?mL-1的浓度范围内，ΔIRLS与ctDNA的浓度具有良好的线性关系。在最佳反应条件，320.0nm处，pH10.0时，儿茶素??CTMAB??ctDNA体系在0.02～1.00μg?mL-1的浓度范围内，ΔIRLS与ctDNA的浓度成线性关系。类似的实验还有山柰酚??CTMAB??ctDNA体系。此外，张忆华还研究了三价稀土离子与槲皮素、山柰酚所形成的络合物的RLS光谱，研究了ctDNA对它的淬灭作用。建立了Tb3+/Eu3+?查纹に鬲?ctDNA体系以及Tb3+/Eu3+?采借头营?ctDNA体系，结果表明，槲皮素与山柰酚通过配位作用与Tb3+/Eu3+结合，引起体系RLS光强度的增加，而当加入ctDNA后，体系的RLS光强度降低，原因是ctDNA结构中的磷酸骨架可以与Tb3+和Eu3+发生螯合作用，导致溶液中ctDNA和山柰酚与Tb3+/Eu3+的竞争配位。该方法取得了明显的实验成果[25]。新晨
4结语
由于RLS技术是建立在普通光谱法基础上，分析结果虽然是物质的散射光谱信息，但物质形态特征等却不能被获取。基于此问题，一种结合显微成像技术的共振光散射成像技术被建立起来，对生物大分子的聚集形态进行了深入的研究和探讨[26]，仪器的性能和工作条件对所获信号影响大。由于RLS光谱在较大光谱通带下获得，因而不利于光谱精细结构的研究。虽然我们知道散射光强度与散射粒子浓度有关，但出发点是从同步光谱开始的，显然其测定公式推导并未涉及RLS的散射本质。因此，用于分析化学的RLS技术原理与定量基础尚未有定论。虽然RLS技术作为一种新兴的分析测定技术存在一些不足，但随着RLS技术理论和应用上研究的深入，使RLS技术不断朝着痕量、高效、微观和自动化方向发展，极大地提高了RLS技术分析法的灵敏度，选择性和特异性，应用领域不断扩大。已报道的有关药物的RLS分析方法主要涉及如下药物：肝素[27]、地喹氯铵[23]、盐酸小檗碱[28]、多糖[29]、芦丁[30]、氨基糖苷抗生素[31]、青霉素[32]等。除了一些常规的测定药物的RLS方法之外，近几年还发展了以下几种方法[12]：RLS成像技术、FIA??RLS技术、双波长比率RLS技术等。RLS技术以其更灵敏、更方便，不需要荧光物质的特定体系等优势，必将更好地为药物分析测试服务。
【参考文献】
[1]PASTERNACKRF,COLLINGSPJ.Resonancelightscattering:Anewtechniqueforstudyingchromophoreaggregation[J].Science,1995,269:935-939.
核酸的化学本质范文4
作为一门交叉学科,生物化学主要应用化学的理论和方法来研究生命现象,在分子水平上阐明生命现象的化学本质,即研究生物体的化学组成及化学变化的规律。生物化学为其他医学基础课程和临床医学课程提供了必要的理论基础,因此是医学各有关专业的必修课。本次,本报主要推荐了北京大学生命科学学院王镜岩教授主编的教材《生物化学》和普通高等教育“十一五”国家级规划教材《生物化学》(第6版),从不同角度分析了教材和教学的经验得失
以易于接受的方式讲述生物化学的核心内容评《生物化学》(第三版)
王镜岩
生命科学、信息科学等的进展,正值腾飞时期,人类在认识和改造自然的漫长岁月里,今日正步近一重大的里程碑。本人在大学从事生物化学教学、科研已近半个世纪,1980年主编了《生物化学》教科书(高等教育出版社),面对学科发展,不得不在1989年,改写第二版,又过了10年,我又主持改写第三版。在这两次改写中,环顾几本国际上著名教科书,它们正不断更新换代,为了写进重大最新成就,又受篇幅限制,就尽量缩小或删除基本的入门内容,但仍都达千页以上。面对如此巨大篇幅,我们写教科书的人,都有点步履艰难之感,何况对我国初习生物化学的学人,更难于适应。
1998年秋天,在国际书展中,我发现了这本Instant Notesin Biochemistry。入手细读,感到这是一本名副其实的“精要,速览”的生物化学教科书。它言简意赅,内容新,编排、写法利于记忆。它十分重视基本知识、基本理论,又简明扼要介绍了最新成就,经过精选,指出重点。对于想了解、记忆和掌握现代生物化学的初学者,无疑是一本好书。书中内容深入扩展,相互参照,相得益彰,必能取得更好的学习效果,为此,我向科学出版社作了推荐。他们经过了解研究,作出了“速译、出版”的决定。我为青年学子们得到出版者的慧眼感到十分高兴。出自这样的心情,我担起了主译的责任,组织了几位能者,用较短时间共同译出,以飨读者。
当前,分子生物学正值热点中的热点,其中,人类基因组DNA全序列测定无疑是重中之重,这个巨大项目即将完成。为阐明生命活动的真谛,“后基因组”研究,即“蛋白质组”研究(基因组表达的全部蛋白的整体研究)的时代即将到来,它将是21世纪整体细胞生物学的最重要的内容。在此时刻,我们必须向前看,否则必将永远落后。
Instants Notes丛书总主编、英国利兹大学生化与分子生物学院教授指出,当我们看到一年级新生辛辛苦苦地啃完大量用小字体印刷的生物化学课本时,我们就相信,肯定有一种更好的方式,那就是以一种更易于接受的方式来讲述其核心内容――《生物化学》(Instant Notesin Biochemistry)因此应运而生。本书的巨大成功证明了这一理念的正确性!
然而,我们的初次尝试并没有使各方面的内容都处理到位。例如,学生读者和教员告诉我们,基因表达部分所涉及的内容相对匮乏,还应有许多其他较小的重要知识点。我们在新版中涉及了所有这些内容。主要扩写了基因转录及其在真核生物和原核生物中的调控,以及RNA的加工和蛋白质合成。我们还根据反馈意见增加或重写了许多其他主题,包括酸和碱、pH、氨基酸的离子化、热力学、蛋白质的稳定性、蛋白质的折叠、蛋白质的结构测定、流式细胞术、以及肽的合成。我们在编撰新版时,还重新考虑了每一幅插图,并作了必要的修改,以便使学生读者获得更加清晰的印象。我们还增加了许多新插图。所有这些工作必然导致本书篇幅的增加。然而,无论如何,不管是从正文看还是从插图看,我们都尽力设法使本书仅包括我们认为对理解本门课程来说是重要的那些内容。
因此,新版的特色就是保留了与前一版相同的特征――以一种易于接受的方式来讲述生物化学的核心内容,该方式有利于学生的理解,并且在可怕的考试来临时也适于复习!非常希望修订版也会起到同样的作用。
(本文作者为北京大学生命科学学院教授)
《生物化学》(第三版),科学出版社2009年8月,定价:55.00元
内容丰富 图文并茂
评《生物化学》
王曦
相信王镜岩的《生物化学》一书对生物专业的同学来说已经不存在是否值得推荐的问题了,因为这是很多院校考研的指定教材。
以前上课的时候没认真听过生化学,而且我是想考动物学,对生化不感兴趣,所以学起来特别痛苦。在考研的那段时候每天都在复习,简直是痛不欲生,1300多页的书让我不知从何入手。但是我要强调的是,尽管我学起来很困难,但这的确是一本写得很好的书。
这本教材吸收了国内外生物化学领域的最新进展,内容丰富,图文并茂;章节仍按先“静态”后“动态”组织编排,符合我国生物化学的教学习惯,便于教师教学和学生自学。但是教材中有些概念有待商榷,如酶的竞争性抑制、不可逆抑制的定义,多酶体系与多酶复合体的定义。另外,它的覆盖知识点全面,内容包括糖类、脂质、蛋白质、核酸、酶、维生素和辅酶、抗生素、激素和生物膜等,有一定深度,便于学生深入学习生物化学知识。每章都附有提要和习题,但是缺少相关解答。
本书在同类教材中是比较好的一本,能较详细介绍各方面的知识,较系统完善,总体上对于所有生物专业的学生来说,都是很好的参考书。
《生物化学》(第二版),王镜岩编,高等教育出版社2003年6月,定价:56.00元(上)62.00元(下)
推荐教材
《生物化学》(第6版)
由吴梧桐主编,人民卫生出版社出版的《生物化学》(第6版)一书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。根据全国高等医药院校药学专业教材主编会议的精神,本版教材要能适应当前我国高等教育的改革与发展的需要,较好地体现本学科的进展与我国医药现代化的发展趋势。为此,教材在第5版的基础上,对部分内容进行了适当调整,增加了第三篇遗传信息的传递和第三章维生素与微量元素。
教材重点阐述了现代生物化学的基础理论、基本知识和基本技能,并尽可能反映生命科学与化学相结合的现代药学研究模式的特点,突出了生物化学的基础理论与现代生物技术的进展及其在现代药学研究中的地位与作用。
本版教材还加强了遗传信息传递和结构分子生物学的内容,以及基因组学、蛋白质组学和系统生物学的研究进展;充实了维生素与微量元素,物质代谢、代谢调控与基因表达调控的内容;扩充了生物药物的近代概念,介绍了生物药物研究的最新进展;书末附有生物化学专业名词英语注解等。
本书作者吴梧桐是我国生物技术与生化药学专家,中国药科大学教授。他长期倡导生命科学与化学相结合的现代药学教育模式,建立了以生物化学和分子生物学为基础,工业微生物学与现代药学相结合的综合性生物制药学科体系,主持创办了生物制药专业和生物制药学院。其权威地位也保证了本教材的高水平呈现。
《生物化学简明教程》(第三版)
由罗纪盛等修订,高等教育出版社出版的《生物化学简明教程》一书是根据教育部1980年6月在武汉召开的高等学校理科生物学教材编审委员会扩大会议上制订的高等师范院校生物专业《生物化学》教学大纲编写的。教材第一版和第二版10多年在各级各类学校使用,广大教师和学生普遍认为本书是一本适用面广,实用性强,内容简明扼要,概念严密准确,科学性强,文字精练,层次清楚的教科书。为适应学科发展,满足基础教学的需要,1996年12月在上海召开本书的修订小组编委会,确定了修订原则和各章修订细则。
第3版主要进行了以下修订工作:
1.蛋白质一章增加了超二级结构、结构域,蛋白质功能分类等内容,充实了氨基酸化学反应和生理活性肽等内容;
2.重新编写了核酸一章,增加了核酸变性复性的影响因素、分子杂交、各类RNA的结构和功能、核酸序列测定等内容。改写了核苷酸、DNA构象类型、超螺旋结构等内容;
3.充实了糖类、脂类和生物膜生物学功能方面的内容;
4.酶学一章补充了核酶、抗体酶、酶工程,底物过渡态等新概念;
5.物质代谢部分增写了“代谢总论”一节,与“生物氧化”合为一章,在糖代谢之前增加了代谢研究方法、各条代谢途径的调控、个别氨基酸分解和合成代谢概况、苹果酸穿梭、柠檬酸穿梭等内容;
6.核酸和蛋白质生物合成部分增加了真核生物DNA、RNA、蛋白质生物合成、PCR原理、第二套密码系统、多肽链折叠的辅助蛋白(分子伴侣)等内容,改写了RNA剪接、反转录作用、核糖体结构等内容;
7.代谢调控部分增加了色氨酸操纵子、真核生物基因表达调控等内容;
核酸的化学本质范文5
在迅猛发展的科学技术领域中，生命科学以其巨大的活力推动着社会生产力的发展，生物技术领域正成为发展最快、潜力最大、竞争最激烈的领域之一。随着相关学科的渗入，生物化学领域也不断有新的突破和进展。以往在教学中着重强调系统知识的学习和掌握，不太注重学生能力的培养。面对生物化学知识更新周期缩短，高速发展的社会对人才的需求和竞争，一轮教学无法为学生准备好一切。因此，在生命科学领域的前沿学科——生化教学中，不仅要让学生“学会”，而重要的是让学生“会学”，不仅要教给学生开本文由收集整理启知识大门的钥匙，还要对学生的能力进行培养。
一 空间想象力的培养
想象是人脑在感性的基础上形成的一种特殊的思维方式，它源于感性认识，以一定的有实感的形象储备为基础。没有形象储备，就没有合乎逻辑的思维，想象也无从深化。反之，没有丰富的想象，思维就失去了它的灵活性、广泛性和深刻性，空间想象和思维的这种密切结合的关系是本课程教学中突出的特点。
在生物化学静态部分中，具有生物活性的生物大分子如蛋白质、核酸、糖、酶等均具有立体构想，即空间几何构型，借助于次级键的结合、缔合成一定的空间立体构象的生物大分子，才能在生物体的生命活动中行使各自的功能。通过对蛋白质、核酸、多糖等结构的学习，对其初级结构有了很清晰的认识，但对其各自独特的三维结构，如蛋白质分子长长的多肽链是怎样盘绕、折叠卷取形成一定构象的？主链走向如何？侧链及所连肽段是借助什么键和怎样靠近、怎样排斥的？寡聚蛋白的各个亚基之间的空间是怎样排布的？作为遗传信息载体的dna分子是由两条反向平行的多核酸链组成，二链之间借助于氢键形成双螺旋的二级结构，并在细胞内形成超螺旋和核小体的三级结构。对此学生往往觉得很抽象，不能很透彻的理解，因此空间想象力的培养显得有为重要，并在教学中加以奠定、巩固、发展和深化。
1 创造必要的直观环境，给学生创造形象储备的条件
教学实践表明任何语言所传递的信息，须有直观的支柱，才能容易被大脑接受。刚开始学习生物大分子的空间结构时，学生对在黑板上用平面图形表示空间结构很不适应，也不能充分理解。因此在静态部分的教学中我们配合多媒体等手段，并适当地应用直观教具和模型，这样有助于学生对问题的理解使深奥复杂的问题变得简单，把学生从长期所处的“二维平面”思维领域引入到“三维世界”，也吸引了学生的注意力，加深了印象。同时又注意及时地摆脱对直观教具的依赖，避免其影响和限制学生的想象力和思维能力的发展。
2 设置问题，促使学生思考并进行创造性的思维活动
思维由问题而引起，因此在教学中不仅要使学生带着问题学，使之积极思考，而且要创造条件使学生发展活跃求异思维。如有生物膜的选择透性引出生物膜的组成——流动镶嵌模型，由膜的性质推测到其具有怎样的结构，引发学生活跃的思维活动。生物氧化是生物体新陈代谢的重要形式，是有别于体外氧化但化学本质又相同的过程。为什么体外氢氧结合会骤然释放大量光和热，而生物体却能保持恒温而不被其损伤？设置问题后再引出呼吸链的概念，循序渐进的理解代谢物脱氢是如何到达氧、如何生成水的，在传氢的过程中能量是怎样分步产生、释放和利用的。脂肪酸的β一氧化机制的结论是二碳单位乙酰辅酶a的逐轮代谢，此时在结论获得前首先提出问题，以几碳为单位进行氧化才能获得偶数碳原子的苯乙酸和奇数碳原子的苯甲酸的分解代谢结果？学生带着问题进行探究，深化了脱氢—加水—再脱氢—硫解 β一氧化机理的理解和掌握，学生的思维方式及对信息资料的整理与综合能力受到了锻炼，学生在整个过程中增强了研究意识、问题意识，学会了如何学习，如何去解决问题。
二 观察动手能力的培养
1 观察力是有目的的感知事物的能力
在教学中，尤其是在实验课教学中引导和培养学生要善于摆脱理论和固有思维的束缚，通过“意外”现象看本质，引发学生的思考，达尔文认为：“我超过常人的地方在于我能够察觉到那些很容易被忽略的事物，并对它们进行精细的观察”。教学过程中将学科发展的新动态及时介绍给学生使之放宽视野，同时注意培养学生细观多思的良好习惯，善于发现问题，并能够不仅仅在生物化学领域而是在整个生命科学这样t大视野中思考和探索。
2 生物化学是一门实验性很强的学科
实验课是培养学生动手能力的重要手段，通过常规实验，学生可以得到基本技能的训练，然而这些实验往往是在固定的程式下进行的，学生在实验中缺少自己的思维，缺少主动参与性，而在实际的工作中，要求学生具有创新能力，为此，在原有的实验基础上，增设了开放性实验项目，加强了教师在实验过程中的监督和指导，这样使学生在完成实验后，既获得了学科内容的知识，又使科研素质得到了很大的提高。
三 讲解表达能力的培养
表达能力是高素质人才必须具备的条件之一。在
教学中，我们尤其重视如何提高学生的讲解及表达能力。
1 营造轻松的学习氛围
大学中的课堂教学中一个很大的不同是主动回答问题的学生少，尤其是当回答错误时，气氛往往变得尴尬、紧张。鉴于此，在理论课教学中我每堂课走上课堂都面带微笑，以一种轻松舒缓的状态来创造温馨的教学气氛，减轻学生的心理压力。学生回答问题时，专注地倾听，对正确的回答给予赞赏和肯定；对于不完善的回答，掌握“无批评”原则，帮助学生进行分析，对其给予鼓励。在这样一种教师提出问题是为学生理解、掌握知识而并非是想教训学生的轻松学习氛围中，形成了师生之间相互合作共同学习的关系，提高了学生回答问题的勇气和信心，为学生提供了提高表达能力的机会。
2 轮流讲解，共同评议
在实验教学中，针对实验的设计思想（原理、步骤、计算方法等），每个问题由学生到实验室讲台前讲解，这样不仅检验了大家对实验课的预习情况，有利于实验的顺利完成，而且也锻炼了学生的表达能力；同时又增强了其他同学的注意力，也可以为从事教育的学生实习打下一定的基础。对于学生的讲解，组织学生进行评议和补充。这样使学生由被动接受知识变为主动探索学习，增强了学生的积极性、主动性，也提高了学生的责任意识和成就感。达到了课堂教学的要求，也提高了学生的表达能力。
四 自主学习能力的培养
自主学习能力是指独立获取知识的能力，是各项能力的结合点，是学生综合能力的中心环节。在当今科学技术迅猛发展，知识更新周期急剧缩短的情况下，培养学生的自主能力，比传播知识更为重要。
1 启发式教学，适当组织课堂讨论
启发式教学是将生化知识与生命现象之间紧密联系，将饮食、健康、营养、生理、病理等相关的知识点融入到课堂教学中。以设问、反问等多种形式以相关的生命现象作为切入点，导出知识点，给学生深刻的印象。如由糖尿病人血糖高引出血糖的分子形式、血糖的来源、血糖的去路、糖在我们体内的分解代谢路径、肌糖原为什么不能补充血糖；糖、脂代谢之间的相互联系，生活方式与糖尿病之间的关系等问题。学生带着问题去学习，学习过程中一直处于探究、思考、进而找寻问题答案这样一种状态。这种形式生动活泼，能够开阔学生思路，调动学生学习的积极性、主动性，有利于学生通过独立的积极思考和参与讨论，培养自己主动获取知识的能力。课堂讨论的题目有一定的启发性、探索性，并具有适当的难度。在引导过程中，对学生提出的问题尽量采用诱导、点拨、等方式，督促学生独立思考，让学生通过自己的思考去获取知识，这样可使学习知识与发展能力相互促进。
2 教师讲授与学生自学相结合
为加大学生的知识占有量，在讲授的基础上，要培养学生课前预习、课后复习、自己看书钻研的良好习惯。如为培养学生初步的科研能力，对酶的固定、大分子的制备等生化分离分析技术的问题，采用讲授和自学相结合。针对生物大分子的性质，采用哪种方法、依据什么原理、注意哪些问题、控制什么条件、关键点在哪里，自学中给学生必要的提示，使学生有思考的
路径，也加深了对大纲中所要求的知识的掌握。
3 多层次教学，因材施教
核酸的化学本质范文6
关键词：生物无机化学 应用 研究
一、生物无机化学的概念
生物无机化学的概念如下：生物无机化学作为自然科学其中一个分支，主要内容是就生物体内的生命元素之间所产生的化学反应进行探讨。此学科的主要任务为于分子水平上，对金属同生物配体间的相互作用进行研究。”
二、生物无机化学的主要研究内容
下面从六个方面对我国生物无机化学的研究现状进行介绍：
1.无机物对生物大分子的作用
此方面主要指的是金属离子以及配合物等对生物体内的蛋白质以及核酸等的作用。对金属配合物同核酸间相互作用进行研究对分子水平上进行生命现象本质的探索十分有利，同时为科学设计并寻找高效无副作用的治疗药物提供了一条有效的途径。
2.无机药物相关研究
当前，无机药物领域中发展较迅速的一个研究方向是对顺铂类抗癌药物的研究，但由于此类药物的抗癌谱较窄、毒副作用相对较大以及耐药性明显等的缺点，因而需对其进行螯合配位等的方式变化、多功能化等分子设计方法合成出高效的抗肿瘤配合物。研究显示，科学的分子设计方法能够使得铂类配合物同核酸分子间的结合方式发生改变，使其抗癌谱得以改变，可使其毒性得以有效降低。
3.金属蛋白质及其酶类
众所周知，蛋白质是生物的物质基础，而作为占蛋白质三分之一的金属蛋白质，其作用范围相当广泛，如电子传递、物质及其能量的代谢、内稳态的调节、氧化应激、基因调控、信号的转导以及药物等的代谢等多个方面。对此方向的研究可将金属中心结构同功能关系、金属蛋白所具有的生物学调控机制、结构及功能改变同疾病之间的关系等进行揭示，有利于从分子水平上对人类相关疾病的发病机制进行阐释，为防治疾病以及新药的设计都提供了一条有效的途径。
4.仿生材料相关研究
研究仿生材料可以使人们对自然的认识及学习同对其的利用和超越进行良好的结合。科学界对仿生合成越来越关注，而仿生合成其中的一个方面即为生物矿化研究，即通过对骨组织进行学习和模仿，进行结构及功能仿生的人工修复材料的研制，此领域也相当热门。
5.环境生物无机化学领域
此领域的研究多集中于以生物酶类作为催化剂来进行无污染新型燃料的合成及其对污染物的处理等方面。其中，氢化酶为微生物体内所发现的一类金属酶，其具有高效的制氢功能，科学家试图根据此功能实现温和条件下将水还原为氢气作为燃料来解决全球所面临的能源危机以及环境污染等的问题。
6.生物无机化学的理论研究
此研究领域主要是通过进行理论计算对生物体内的特定化合物的几何构型、谱学特征、反应活性及其电子结构等进行预测，同时对其生物作用机理进行揭示，进而对实验研究进行指导。
三、生物无机化学在我国医药领域中的应用
1.临床药用
生物无机化学在医学临床中的应用主要体现在根据其原理对生命元素种类及数量进行研究，进而提出具有药用作用的金属配合物。如，不少科学家正在研究金属奶粉以及更多的能够有效除去人体有毒金属的一些解毒剂，即称为药用配体。
2.对我国中药治病机理的揭示
中药是指以传统中医理论的指导下，用来预防以及治疗疾病的物质。但由于中药的有效成分复杂，因此目前仍无有说服力的科学理论对其致病机理进行解释。从生物无机化学角度对中药的致病机理进行研究，似乎为其带来了一丝曙光。从生物无机化学来看，若人体内缺乏某种生物金属或配体时，就无法正常发挥其生理功能，也就导致了疾病的发生。而中药正由于其含有人体所必须的那部分生物金属及其配体，因此中药可以对多种疾病进行治疗。也就是说，中药能够治病的实质即为生物金属同生物配体间所发生的相互作用。当然，使用生物无机化学对中药治病机理进行研究仍有很长的一段路要走。
3.生物无机化学为中药提供了可靠的物质基础论据
由于中药多为植物药，且中药治病的理论依据建立在此结论之上：人体中所存在的基本元素同植物体内的大体相同。而生物无机化学证明了此结论的正确性，因此为中药作用机理提供了物质基础论据。
4.生物无机化学还为中药体内的有效活性成分的研究提供技术手段支持生物无机化学所具有的实验手段如红外光谱、核磁共振谱以及光谱仪等都为中药中有效成分的定性和定量提供了技术支持。
四、结语
总之，生物无机化学对我国中药领域的发展至关重要，相信随着生物无机化学的迅速发展，我国拥有两千年多年历史的中药学定然能够得到充实和完善，中药所带来的福祉定能使更多的人受益。
参考文献：
[1]高志永，王凤产，常玖利. 当前我国生物无机化学研究现状[J]. 河南师范大学学报，2009，（03）.
[2]黄国珍. 生物无机化学研究[J]. 民营科技，2009，（04）.
