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核酸的化學本質范文1
【關鍵詞】生物 分子 有機物 相互作用 分析
核（苷）酸、蛋白質是生命現象的物質基礎，與生物的腫瘤發生、遺傳變異、病毒感染等密切相關。深入研究生物分子間相互作用機理，建立對生物分子快速、簡便分析，對分子水平上研究生命具有重要意義。
一、KI對桑素-核酸體系熒光增強效應的研究
重原子效應一般使熒光碎滅，磷光壽命縮短、重原子效應通常指在磷光測定體系中，當體系中有原子序數較大的原子存在時，因重原子的高核電荷引起或增強了溶質分子自旋軌道作用，增大了其吸收躍遷頻次，使磷光的產生和量子產率得到極大增大。熒光分析過程中，由于KI具有獨特的重原子效應，因此科研人員常將其作為熒光碎滅劑來研究分子間的作用機理。桑色素是一種相當有效的中藥藥劑成分，存在于多種食物和中草藥中，具有抗菌消毒、抗氧、抗腫瘤等作用，在食品與醫學應用重要的作用。在分析化學研究中，由于桑色素能提供配位原子，因此用于金屬離子和非金屬離子的靈敏測定中常將桑色素作為熒光試劑。近年，桑色素以及相應的配合物逐漸作為抗癌藥物進行研究，對研究桑色素的藥理作用，疾病的診斷治療，藥物的合成與設計均有重要的研究價值。
核酸和桑色素采用KI研究其相互作用時發現，只要KI在相關濃度范圍內，不僅沒對morin-fsDNA體系表現出重原子效應，且增強了morin-fsDNA體系的熒光。Ki-morin體系能選擇性識別雙螺旋核酸中的鮮魚脫氧核糖核酸和蛙魚脫氧核糖核酸，且核酸使Ki-morin體系的熒光顯著地增強，增強的程度與核酸的濃度在一定的范圍內呈良好的線性關系，并建立了靈敏選擇性測定核酸的新方法。
二、鳥嘌呤體系中熒光增強效應及其分析應用
脫氧核糖核酸的基本堿基分為胞啼睫、胸腺啼陡、腺嚓吟、鳥膘吟，堿基嚴格按照配對記錄了生命的遺傳信息。鳥嘌呤是組成部分的氧化性損傷發生在鳥嘌呤堿基，其中鳥嘌呤因具有最低氧化電位最易被氧化。檢測體液中鳥嘌呤及核昔的升高水平可預測損傷程度，預示某些疾病的發生，大量的鳥嘌呤類化合物已開發為有效的化學治療藥物。因此，鳥嘌呤及其核昔的檢測在生物分析意義重大。應用于檢測或定量測定核酸中嗓吟的含量的方法很多，如液相色譜法、化學發光法、毛細管電泳法、電化學法。熒光技術在核昔酸的研究應用廣泛，但用熒光分光光度法測定鳥嘌呤的研究尚少，特別是對鳥嘌呤的選擇性測定大多是通過與熒光試劑的衍生化反應來實現。桑色素具有生物活性且廣泛生存在植物界，其生物活性和藥理作用倍受研究人員關注，如抗氧化、抗突變、抗衰老、抗腫瘤、抗菌等，在分析化學中，常作為熒光試劑用于金屬離子和非金屬離子的靈敏測定。近年來桑色素及其相應的配合物作為靈敏的熒光探針，應用檢測生物分子相對的廣泛。
三、蛋白質納米粒子的發光性質及其分析應用的研究
當被研究的材料在納米尺寸范圍內，表現特異的電學、磁學、光學和化學活性等物理化學性質。利用其特異性質，納米粒子在催化劑、傳感器及醫學和工程領域應用價值十分可觀。目前常用的納米粒子主要包括半導體納米粒子、金屬納米粒子及有機小分子納米粒子等。近年，研究發現納米粒子可發射熒光，如果對其進行活化處理，其與分子結合程度更為容易，且不影響分子的活性。學者將納米粒子應用于生物科學識別領域，例如采用蛋白質識別與納米粒子聚集，在多維材料的合成領域中廣泛應用。利用去溶劑化法制造蛋白質納米粒子，由于納米粒子的大小以及表面性能對生物體內的活性和靶向性有重要影響，要求不斷對生物體的納米粒子的生產工藝流程優化，如發現脫水劑在去溶劑化過程中可控制微粒大小，去溶劑化后用熱變性法穩定納米粒子等應用泵控系統加入乙醇，可獲得預定大小的粒徑，同時為提高蛋白質納米微粒在生物體內的主動靶向性，要求進行修飾和硫醇化處理。
四、結論
論文主要研究了生物分子與有機化合物之間的相互作用及分析應用，主要包括三個方面的內容：KI對桑素-核酸體系熒光增強效應的研究、鳥嘌呤體系中熒光增強效應及其分析應用以及蛋白質納米粒子的發光性質及其分析應用的研究，通過對以上三方面的研究，從分子的研究水平上揭開了生物體的生命奧秘，同時也指出了當前生命研究的熱點導向，為以后更進一步研究分子理論奠定了堅實的基礎。
參考文獻：
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核酸的化學本質范文2
關鍵詞：研究型教學；生物化學；典型案例
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）50-0277-02
研究性教學作為一種有效引導學生主動探究、培養學生實踐能力和創新精神的教學方式，已成為21世紀中國高等教育改革的熱點。所謂研究性教學，就是將課內講授與課外實踐、教師引導與學生自學、教材與閱讀有機結合并達到完整、和諧、統一的教學。研究性教學的本質在于“教”和“學”的全過程都貫穿著研究性的特征，包括教師研究型的“教”和學生研究型的“學”[1]。
生物化學是一門理論性和實驗性完美結合的科學。在其發展過程中，科學家們通過對未知領域內的問題的不斷探索，對生命現象化學本質的揭示，逐步積累形成系統的學科知識體系，這個過程是發現問題與解決問題的高度統一的過程。生物化學課程的教學也就是科學問題探索實踐過程的再現。結合我們十余年教學與科研工作中積累的經驗，就生物化學中的幾個案例談一些研究性教學的體會。
一、“科學實驗再現”型研究型課堂設計
作為一門探究性、實踐性強的學科，在設計研究性教學時，可以循著“提出問題、科學實驗再現、解決問題和自主探究”的模式。如教學案例“DNA是主要的遺傳物質”：
1.提出問題：“如何證明DNA是遺傳物質？”
2.科學實驗再現。重點講述經典的三個實驗。
①1928年，Frederick Griffith利用肺炎雙球菌和老鼠進行的體內轉化實驗，結果證明細菌的遺傳訊息會因為轉化作用而發生改變。②1944年，Avery等人肺炎雙球菌轉化實驗，首次證明DNA是細菌遺傳性狀的轉化因子。③1952年，Hershey和Chase用35S和32P標記的噬菌體T2感染大腸桿菌實驗，證明噬菌體DNA攜帶了噬菌體的全部遺傳信息。
3.解決問題和自主探究。在這一階段，一方面可以讓學生思考和討論，并引導學生了解，自20世紀上半葉三個經典實驗的證明，繼而1953年Wtson和Crick提出了DNA雙螺旋結構，解析了DNA作為遺傳物質的分子機制，自然轉接到后續DNA結構的相關內容的講述。另一方面讓學生自主探究，如：Avery轉化實驗的不足之處是什么；自主設計實驗證明DNA是遺傳物質；DNA是主要的遺傳物質的證明對現代科學技術革命有哪些深遠的影響。
類似的案例如：三聯體遺傳密碼的證明；脂肪酸β氧化途徑的發現等。
二、“物質結構與功能的關系”研究型教學設計
這一類型的典型案例是“蛋白質結構與功能的關系”。在學習了蛋白質的基本結構單位氨基酸、蛋白質的共價結構以及蛋白質的空間結構后，教師通過有效的研究性教學指導，促使學生探索蛋白質的結構與功能的緊密聯系，自主地提出、解釋、解決一些相關的問題?！暗鞍踪|結構與功能的關系”研究性主題承上啟下、知識容量大、開放性強，每個學生都可以通過自主學習有所研究和收獲。
1.教師布置任務，啟動研究。蛋白質多肽鏈上氨基酸的排列方式，即蛋白質的一級結構與功能的關系：包括同源蛋白質的特種差異與生物進化的關系（以細胞色素c為例）、分子病（以鐮刀狀貧血病為例）；蛋白質的一級結構改變引起空間構象的變化進而導致功能改變：包括血液凝固的機制、酶原激活的實質以及核糖核酸酶變性與復性實驗；蛋白質空間構象改變引起功能改變：變構現象（以血紅蛋白與氧結合的關系為例）[2]。以上提出的問題不僅僅局限于書本上該章節的內容，它們涵蓋了蛋白質、酶、核酸的相關知識。通過這些問題的探究，不僅可以讓學生深入掌握蛋白質的結構與功能，還可以使學生認識生物體內大分子物質的相互聯系，為后續的物質代謝相互聯系的知識作鋪墊。
2.組織協調，跟蹤指導。教師深入班級，巡回檢查或召開分組會議，聽取匯報，掌握學生的研究過程，督促學生的研究正常開展，及時發現并研究解決存在的問題，答疑解惑，保證研究進度和質量。
3.研究成果展示與交流。學生匯報研究成果，“蛋白質結構與功能的關系”這一章節內容是生物化學教學內容中的重點和難點。蛋白質種類繁多，功能多樣，結構復雜。這部分內容所涉及的知識背景豐富，在課堂上教師要盡可能鼓勵每位同學從不同的視角提出問題，組織同學們進行討論，深化對教材知識的理解，并應用知識解釋身邊的生命現象，學會探索性學習，探索性工作。類似的案例如：DNA的結構與功能的關系；糖鏈的結構與糖生物學等。
三、“例證型”研究型教學案例設計
生物化學是解釋生命現象的化學本質的科學，因而其理論內容與實際緊密聯系，在理論教學時教師常常列舉日常生活中的生命現象以解釋抽象的理論知識，增強學生的理解，同時激發學生濃厚的研究興趣。如：禽流感病毒，其案例應用主要有以下章節[3]。
1.蛋白質的分類。禽流感病毒表面有兩種蛋白質都屬于糖蛋白，一種稱為紅血球凝集素（Hemagglutinin），另一種稱為神經氨酸酶（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，紅血球凝聚素有18（H1-H18）種形態，神經氨酸酶則有11（N1-N11）種形態。
2.酶的競爭性抑制作用。在酶的競爭性抑制劑中典型的例子是琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制劑丙二酸。禽流感防治藥物的開發是酶競爭性抑制機理的完美應用。目前市場上有效的抗流感藥物是羅氏公司獨家生產的達菲，通用名稱為磷酸奧司他韋（Oseltamivirphosphate），化學名稱為（3R，4R，5S）-4-乙酰胺-5-氨基-3（1-乙基丙氧基）-1-環己烯-1-羧酸乙酯。奧司他韋口服后經肝臟和腸道酯酶迅速催化轉化為其活性代謝物奧司他韋羧酸，奧司他韋羧酸的構型與神經氨酸的過渡態相似，能夠競爭性地與流感病毒神經氨酸酶的活位點結合，因而是一種強效的高選擇性的流感病毒NA抑制劑，它主要通過干擾病毒從被感染的宿主細胞中釋放，從而減少流感病毒的傳播。
3.酶的作用機制?！傲鞲忻福‵ludase）”是美國NexBio生物制藥公司研發的最新抗流感藥物。與達菲等神經氨酸酶抑制劑類藥物不同，“流感酶”的主要成分是唾液酸酶融合蛋白。它作用的對象是細胞本身，使宿主細胞表面的唾液酸受體失去活性，流感病毒就無法與受體結合，也就無法附著細胞。而達菲等藥物的原理是抑制流感病毒表面的神經氨酸酶，使其無法感染細胞，因此病毒容易發生變異產生耐藥性。流感酶的作用機理可以用來說明酶的誘導契合學說，該學說認為當酶與底物分子結合時，底物分子誘導酶分子構象發生改變，酶的催化基因與底物的反應基因正確結合，形成酶與底物復合物，以利于催化。流感酶能切斷唾液酸的糖鏈，使神經氨酸酶與無法與底物結合發揮催化，則流感病毒無法脫離宿主細胞去感染新的細胞，從而達到預防流感的目的。
4.基因重組。核酸作為遺傳物質有三個功能：一是通過復制將遺傳信息由親代傳遞給子代；二是通過轉錄使遺傳信息在子代得以表達；三是通過變異在自然選擇過程中獲得新的遺傳信息。變異是核酸的核苷酸序列改變的結果，它包括由于核酸損傷和錯配得不到修復而引起的突變，以及由于不同核酸分子之間的交換而引起的遺傳重組。流感病毒的抗原性變異包括抗原漂移和抗原轉變?；螯c突變正是造成病毒抗原漂移的主要因素?？乖D變的主要原因則是基因重組。如果兩種不同病毒同時感染同一細胞，則可發生基因重組形成新亞型。中國杭州疾控中心和WHO中國流感中心共采集，分析了4個新H7N9甲型禽流感的基因組，并在GISAID數據庫上公布。2013年，南方科技大學生物系賀建奎副教授用這4個基因組以及1193個已知的流感各亞型的基因組，做了一個全面的系統生成樹和進化分析。結果表明，在新H7N9甲型禽流感的8個基因中，表面血凝素蛋白基因來自于H7亞型病毒，神經氨酸酶基因來自H11N9，其余6個內核基因都來自H9N2。也就是說新H7N9甲型禽流感是由這三個病毒的基因重組產生的一個全新的基因。禽流感在近幾年幾乎成為家喻戶曉的名詞，禽流感病毒中也蘊含著豐富的生物化學知識，在教學中充分引導學生發掘，一方面可以取得良好的課堂教學收獲，另一方面讓學生從不同側面了解禽流感，消除對流感病毒的神秘感，建立科學防控流感的信心。類似的案例如反式脂肪酸、各種激素等。
生物化學是生命科學專業學生必須學習的一門重要的學科基礎課。它涉及的內容多、范圍廣、難度大。許多同學在學習時缺乏自信，怯而止步[4]。我們通過以上典型案例的教學實踐證明：生物化學研究型課堂教學改革有效促進了學生探究性學習能力和創新意識。針對不同的內容采取不同的研究型教學模式，不但可以幫助學生更好地理解和掌握生物化學知識，還有助于培養學生的綜合素質，取得教學相長的良好效果。
參考文獻：
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核酸的化學本質范文3
【關鍵詞】共振光散射技術;藥物分析
共振光散射(resonancelightscattering，RLS)是利用普通熒光分光光度法對散射光進行測量的一種散射光分析技術[1]。該技術由于其簡單、快速、靈敏的分析特點，吸引了生命科學、分析化學、環境科學、材料科學等領域的分析工作者對其理論和應用進行了深入的研究，促進了分析學科內部各個分支之間的聯系，尤其是在生化領域已經取得一定的研究成果[2]。
光散射現象廣泛存在于光與粒子相互作用的過程中，當介質中粒子的直徑(d)與入射光波長(λ0)存在d≤0.05λ0時，產生的是以瑞利(Rayleigh)散射為主的分子散射光[3]。根據RLS理論可以得到散射光強度與散射粒子的濃度c成正比的關系，即IRLS=Kcb。據此可以用于大分子物質溶液的分析測定[1]。
RLS分析法靈敏度高，操作簡單方便，可通過普通熒光分光光度計同步掃描得到完整的RLS特征光譜和相應RLS峰。由于RLS法源于Rayleigh散射光吸收光譜，它對分子結構大小和形狀(如球形、鏈形、無規則線團等)、電荷分布、鍵合性質等研究還能提供新的、更豐富的信息。近年來的研究證明，RLS法還可用于痕量金屬、表面活性劑以及納米材料[4,5]等方面的研究測定。該方法一般不需要對樣品進行復雜的化學預處理，避免了一系列煩瑣的操作程序，而直接將處理好的樣品溶液置于普通的熒光分光光度計中進行測定即可。
1體液中生物大分子的測定
1.1蛋白質
蛋白質的功能很多，與生命的起源和生物的進化、細胞結構、病毒、免疫、酶、激素、物質的遺傳等有密切的聯系，它是生命現象的物質基礎。蛋白質定量測定是生物化學和生命學科中經常涉及的分析內容，在臨床醫學中也有重要應用。目前，蛋白質測定方法主要有Lowry法[6]，Bradford法[7]，Biuret法[8]，BromoeersolGreen法[9]與Bormophenolblue法[10]等。Pasetmack[1]將RLS技術用于測定微量蛋白質以來，RLS法分析技術以其方法簡單、快速、靈敏度高，在生物大分子分析測定研究中的報道日益增多，靈敏度可達納克級[11]。
黃承志等研究了陰離子表面活性劑羅丹明B(RhodamineB，RhB)與十二烷基硫酸鈉(SDS)?駁鞍字侍逑檔?RLS光譜特征。實驗發現，SDS與HSA(humanserumalbumin，HSA)結合后再與RhB作用，其散射光強度增強。且RLS增強的程度與蛋白的濃度在一定范圍內呈線性關系。據此，建立了一種測定人血清中總蛋白質的新方法[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)對亮麗春紅5R?駁鞍字侍逑檔?RLS信號有強烈的增敏現象，建立了OP?駁鞍字濕擦晾齟漢?5R三元體系測定人血清中蛋白質濃度的新方法。該體系對人血清白蛋白檢測的線性范圍在0.0～10.0pg?mL-1之間，檢測限為5.0ng?mL-1，檢測實際樣品的回收率在97.80%～109.62%之間，方法令人滿意[13]。王錫寧等利用RLS技術測定白蛋白、紅蛋白。研究了間苯二酚黃??OP?駁鞍字侍逑?RLS光譜特性，確定了在340.0nm處，pH2.40，間苯二酚黃濃度為2.3×10-5mol?L-1，OP的濃度為3.0×10-5mol?L-1時為最佳反應條件，據此建立了一種靈敏度高的測定蛋白質的新方法[14]。薛蓓等研究了流動注射(FIA)??RLS技術聯用在線測定人血清中蛋白質含量。以SDS為熒光探針，利用未曾報道過的RLS與FIA聯用檢測人血清樣品中蛋白質含量。與單純用RLS法測定比較，分析時間由40min縮短至1min，RLS信號的重現性得到了顯著改善，提高了實驗的靈敏度和重現性[15]。梁宏等在普通熒光分光光度計上選擇合適的激發光和發射光通帶寬度，利用RLS技術，研究了生理pH值(7.43±0.02)，25℃下，金(Ⅲ)與血清白蛋白的相互作用。首次觀測到金(Ⅲ)對血清白蛋白的RLS強度隨著金(Ⅲ)濃度增加而降低。結果表明，金(Ⅲ)與血清白蛋白的結合會破壞血清白蛋白分子聚集，使血清白蛋白中的二硫橋鍵斷裂，導致白蛋白分子趨于松散，散射截面積減小，表現為RLS強度降低[16]。
1.2核酸
核酸是遺傳信息的載體和基因表達的物質基礎，在生物的生長、發育等活動中具有十分重要的作用。目前核酸分析測定的方法主要有分光光度法、熒光光度法、化學發光法、探針技術法、免疫分析法等，其中分光光度法[17]和熒光光度法[18]使用較多。紫外分光光度法操作簡單，但由于靈敏度低，測定的干擾因素多，使其在應用上受到了限制;熒光分析法具有選擇性好和靈敏度高，但熒光試劑價格昂貴，而且部分熒光試劑有致癌活性。針對上述情況，RLS法因操作簡便快速，靈敏度高，試劑無毒性等優勢，在核酸分析中也得到了廣泛的應用。
黃承志等利用溴化十六烷基三甲銨(cetyltrime??thylammonsiumbromide,CTMAB)是陽離子表面活性劑，核酸因帶有大量的磷酸根而帶負電荷的特性，證明了CTMAB和核酸通過靜電引力共吸附到液/液界面上形成兩性復合物，導致強烈增加的全內反射共振光散射(totalinternalreflectedresonancelightscattering，TIR??RLS)信號，TIR??RLS信號強度與核酸的濃度呈線性[19]。劉紹璞等研究了5種陽離子表面活性劑與核酸反應的RLS光譜[20]。陳展光等首次利用諾氟沙星做為RLS光譜探針，測定了葉綠體脫氧核糖核酸(ctDNA)。在pH5.87的BR(Britton??Robinson)緩沖溶液中，波長405.5nm處出現最大RLS峰，ctDNA的線性響應范圍為0.02～2.30μg?mL-1，檢測限為1.2ng?mL-1。還合成了希夫堿試劑三??(2??(鄰羥基苯基亞甲氨基)乙基)胺，并且研究了其與核酸在鹽酸介質中的反應。對希夫堿劑三??(2??(鄰羥基苯基亞甲氨基)乙基)胺??DNA體系的研究發現，在393.0nm處增加的RLS強度與核酸的濃度成線性關系(ctDNA，0.01～4.50μg?mL-1;fsDNA，0.01～5.00μg?mL-1)。ctDNA的檢測限是1.4ng?mL-1，fsDNA的檢測限是2.1ng?mL-1。結果與紫外?部杉?分光光度法測得結果一致[21]。林楓等研究在pH4.0介質中加入DNA和陽離子表面活性劑可使二甲酚橙的RLS增強，據此建立了以二甲酚橙為分子探針測定DNA的分析方法，適用于合成樣品中的DNA測定[22]。
2在化學藥分析中的應用
黃承志等利用具有雙親性的RhB??CTMAB全內反射共振光散射法測定肝素，肝素通過與RhB和CTMAB相互作用形成三元雙親性的復合物RhB?哺嗡鬲?CTMAB，而被RhB和CTMAB協同吸附在水/四氯化碳(H2O/CCl4)界面上，引起強烈的TIR??RLS增強信號用于肝素的測定[19]。陳展光等在氧氟沙星?曹縊刈?3B體系中發現，pH5.09的BR緩沖溶液中，在439.5nm處，0.10～2.50μg?mL-1范圍內的氧氟沙星與增加的RLS強度成線性關系。與此同時，在pH6.90，405.0nm處，0.05～3.00μg?mL-1范圍內的氧氟沙星與RLS強度成線性關系，檢測限分別為0.013μg?mL-1，0.021μg?mL-1[21]。氧氟沙星?曹縊刈?3B體系可用于人體的氧氟沙星血藥濃度測定。還建立了人血清中抗菌類四季銨化合物的RLS技術檢測方法[23]。陳展光等，建立的二溴羥基苯基熒光酮(DBHPF)?睬?通(Triton)X??100?差獾墓艙窆饃⑸涔餛仔綠逑擔?分析測定了中藥、頭發以及水中的微量鉬[21]。劉云富等研究發現在硫酸介質中，砷鉬雜多酸與堿性染料RhB締合導致RhB體系的RLS強度減弱，在一定濃度范圍內，砷(Ⅴ)的含量與體系減弱的RLS強度成線性關系，據此建立了RLS技術測定砷(Ⅴ)的新方法[24]。
3在中藥分析中的應用
黃承志等，研究了熒光素(Flu)?殘￠藜?(BE)全內反射共振光散射法測定小檗堿。采用TIR??RLS技術通過Flu與BE在水/1,2,二氯乙烷(H2O/DCE)界面反應研究了BE在界面上的特性。Flu與BE形成雙親性的復合物，在H2O/DCE界面富集，并引起強烈增加的TIR??RLS信號，最大吸收波長位于373.0nm，所得信號強度在一定范圍內與BE濃度成正比關系，檢測限為1.3ng?mL-1。本方法與藥典使用的HPLC方法對照靈敏度有所提高[19]。張憶華等，在pH為10.0的Tris緩沖溶液中建立了綠原酸??CTMAB??ctDNA體系，實驗表明，440.0nm處增強的RLS光強度(ΔIRLS)穩定，在0.002～0.10μg?mL-1的濃度范圍內，體系ΔIRLS與ctDNA的濃度具有良好的線性關系，檢測限為0.6ng?mL-1。在厚樸酚??CTMAB??ctDNA體系中，選擇pH值為10.0的Tris緩沖溶液來控制反應體系的酸度，356.0nm作為定量分析的波長。在0.02～1.00μg?mL-1的濃度范圍內，ΔIRLS與ctDNA的濃度具有良好的線性關系。在最佳反應條件，320.0nm處，pH10.0時，兒茶素??CTMAB??ctDNA體系在0.02～1.00μg?mL-1的濃度范圍內，ΔIRLS與ctDNA的濃度成線性關系。類似的實驗還有山柰酚??CTMAB??ctDNA體系。此外，張憶華還研究了三價稀土離子與槲皮素、山柰酚所形成的絡合物的RLS光譜，研究了ctDNA對它的淬滅作用。建立了Tb3+/Eu3+?查紋に鬲?ctDNA體系以及Tb3+/Eu3+?采借頭營?ctDNA體系，結果表明，槲皮素與山柰酚通過配位作用與Tb3+/Eu3+結合，引起體系RLS光強度的增加，而當加入ctDNA后，體系的RLS光強度降低，原因是ctDNA結構中的磷酸骨架可以與Tb3+和Eu3+發生螯合作用，導致溶液中ctDNA和山柰酚與Tb3+/Eu3+的競爭配位。該方法取得了明顯的實驗成果[25]。新晨
4結語
由于RLS技術是建立在普通光譜法基礎上，分析結果雖然是物質的散射光譜信息，但物質形態特征等卻不能被獲取?；诖藛栴}，一種結合顯微成像技術的共振光散射成像技術被建立起來，對生物大分子的聚集形態進行了深入的研究和探討[26]，儀器的性能和工作條件對所獲信號影響大。由于RLS光譜在較大光譜通帶下獲得，因而不利于光譜精細結構的研究。雖然我們知道散射光強度與散射粒子濃度有關，但出發點是從同步光譜開始的，顯然其測定公式推導并未涉及RLS的散射本質。因此，用于分析化學的RLS技術原理與定量基礎尚未有定論。雖然RLS技術作為一種新興的分析測定技術存在一些不足，但隨著RLS技術理論和應用上研究的深入，使RLS技術不斷朝著痕量、高效、微觀和自動化方向發展，極大地提高了RLS技術分析法的靈敏度，選擇性和特異性，應用領域不斷擴大。已報道的有關藥物的RLS分析方法主要涉及如下藥物：肝素[27]、地喹氯銨[23]、鹽酸小檗堿[28]、多糖[29]、蘆丁[30]、氨基糖苷抗生素[31]、青霉素[32]等。除了一些常規的測定藥物的RLS方法之外，近幾年還發展了以下幾種方法[12]：RLS成像技術、FIA??RLS技術、雙波長比率RLS技術等。RLS技術以其更靈敏、更方便，不需要熒光物質的特定體系等優勢，必將更好地為藥物分析測試服務。
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核酸的化學本質范文4
作為一門交叉學科,生物化學主要應用化學的理論和方法來研究生命現象,在分子水平上闡明生命現象的化學本質,即研究生物體的化學組成及化學變化的規律。生物化學為其他醫學基礎課程和臨床醫學課程提供了必要的理論基礎,因此是醫學各有關專業的必修課。本次,本報主要推薦了北京大學生命科學學院王鏡巖教授主編的教材《生物化學》和普通高等教育“十一五”國家級規劃教材《生物化學》(第6版),從不同角度分析了教材和教學的經驗得失
以易于接受的方式講述生物化學的核心內容評《生物化學》(第三版)
王鏡巖
生命科學、信息科學等的進展,正值騰飛時期,人類在認識和改造自然的漫長歲月里,今日正步近一重大的里程碑。本人在大學從事生物化學教學、科研已近半個世紀,1980年主編了《生物化學》教科書(高等教育出版社),面對學科發展,不得不在1989年,改寫第二版,又過了10年,我又主持改寫第三版。在這兩次改寫中,環顧幾本國際上著名教科書,它們正不斷更新換代,為了寫進重大最新成就,又受篇幅限制,就盡量縮小或刪除基本的入門內容,但仍都達千頁以上。面對如此巨大篇幅,我們寫教科書的人,都有點步履艱難之感,何況對我國初習生物化學的學人,更難于適應。
1998年秋天,在國際書展中,我發現了這本Instant Notesin Biochemistry。入手細讀,感到這是一本名副其實的“精要,速覽”的生物化學教科書。它言簡意賅,內容新,編排、寫法利于記憶。它十分重視基本知識、基本理論,又簡明扼要介紹了最新成就,經過精選,指出重點。對于想了解、記憶和掌握現代生物化學的初學者,無疑是一本好書。書中內容深入擴展,相互參照,相得益彰,必能取得更好的學習效果,為此,我向科學出版社作了推薦。他們經過了解研究,作出了“速譯、出版”的決定。我為青年學子們得到出版者的慧眼感到十分高興。出自這樣的心情,我擔起了主譯的責任,組織了幾位能者,用較短時間共同譯出,以饗讀者。
當前,分子生物學正值熱點中的熱點,其中,人類基因組DNA全序列測定無疑是重中之重,這個巨大項目即將完成。為闡明生命活動的真諦,“后基因組”研究,即“蛋白質組”研究(基因組表達的全部蛋白的整體研究)的時代即將到來,它將是21世紀整體細胞生物學的最重要的內容。在此時刻,我們必須向前看,否則必將永遠落后。
Instants Notes叢書總主編、英國利茲大學生化與分子生物學院教授指出,當我們看到一年級新生辛辛苦苦地啃完大量用小字體印刷的生物化學課本時,我們就相信,肯定有一種更好的方式,那就是以一種更易于接受的方式來講述其核心內容――《生物化學》(Instant Notesin Biochemistry)因此應運而生。本書的巨大成功證明了這一理念的正確性!
然而,我們的初次嘗試并沒有使各方面的內容都處理到位。例如,學生讀者和教員告訴我們,基因表達部分所涉及的內容相對匱乏,還應有許多其他較小的重要知識點。我們在新版中涉及了所有這些內容。主要擴寫了基因轉錄及其在真核生物和原核生物中的調控,以及RNA的加工和蛋白質合成。我們還根據反饋意見增加或重寫了許多其他主題,包括酸和堿、pH、氨基酸的離子化、熱力學、蛋白質的穩定性、蛋白質的折疊、蛋白質的結構測定、流式細胞術、以及肽的合成。我們在編撰新版時,還重新考慮了每一幅插圖,并作了必要的修改,以便使學生讀者獲得更加清晰的印象。我們還增加了許多新插圖。所有這些工作必然導致本書篇幅的增加。然而,無論如何,不管是從正文看還是從插圖看,我們都盡力設法使本書僅包括我們認為對理解本門課程來說是重要的那些內容。
因此,新版的特色就是保留了與前一版相同的特征――以一種易于接受的方式來講述生物化學的核心內容,該方式有利于學生的理解,并且在可怕的考試來臨時也適于復習!非常希望修訂版也會起到同樣的作用。
(本文作者為北京大學生命科學學院教授)
《生物化學》(第三版),科學出版社2009年8月,定價:55.00元
內容豐富 圖文并茂
評《生物化學》
王曦
相信王鏡巖的《生物化學》一書對生物專業的同學來說已經不存在是否值得推薦的問題了,因為這是很多院?？佳械闹付ń滩摹?/p>
以前上課的時候沒認真聽過生化學,而且我是想考動物學,對生化不感興趣,所以學起來特別痛苦。在考研的那段時候每天都在復習,簡直是痛不欲生,1300多頁的書讓我不知從何入手。但是我要強調的是,盡管我學起來很困難,但這的確是一本寫得很好的書。
這本教材吸收了國內外生物化學領域的最新進展,內容豐富,圖文并茂;章節仍按先“靜態”后“動態”組織編排,符合我國生物化學的教學習慣,便于教師教學和學生自學。但是教材中有些概念有待商榷,如酶的競爭性抑制、不可逆抑制的定義,多酶體系與多酶復合體的定義。另外,它的覆蓋知識點全面,內容包括糖類、脂質、蛋白質、核酸、酶、維生素和輔酶、抗生素、激素和生物膜等,有一定深度,便于學生深入學習生物化學知識。每章都附有提要和習題,但是缺少相關解答。
本書在同類教材中是比較好的一本,能較詳細介紹各方面的知識,較系統完善,總體上對于所有生物專業的學生來說,都是很好的參考書。
《生物化學》(第二版),王鏡巖編,高等教育出版社2003年6月,定價:56.00元(上)62.00元(下)
推薦教材
《生物化學》(第6版)
由吳梧桐主編,人民衛生出版社出版的《生物化學》(第6版)一書是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。根據全國高等醫藥院校藥學專業教材主編會議的精神,本版教材要能適應當前我國高等教育的改革與發展的需要,較好地體現本學科的進展與我國醫藥現代化的發展趨勢。為此,教材在第5版的基礎上,對部分內容進行了適當調整,增加了第三篇遺傳信息的傳遞和第三章維生素與微量元素。
教材重點闡述了現代生物化學的基礎理論、基本知識和基本技能,并盡可能反映生命科學與化學相結合的現代藥學研究模式的特點,突出了生物化學的基礎理論與現代生物技術的進展及其在現代藥學研究中的地位與作用。
本版教材還加強了遺傳信息傳遞和結構分子生物學的內容,以及基因組學、蛋白質組學和系統生物學的研究進展;充實了維生素與微量元素,物質代謝、代謝調控與基因表達調控的內容;擴充了生物藥物的近代概念,介紹了生物藥物研究的最新進展;書末附有生物化學專業名詞英語注解等。
本書作者吳梧桐是我國生物技術與生化藥學專家,中國藥科大學教授。他長期倡導生命科學與化學相結合的現代藥學教育模式,建立了以生物化學和分子生物學為基礎,工業微生物學與現代藥學相結合的綜合性生物制藥學科體系,主持創辦了生物制藥專業和生物制藥學院。其權威地位也保證了本教材的高水平呈現。
《生物化學簡明教程》(第三版)
由羅紀盛等修訂,高等教育出版社出版的《生物化學簡明教程》一書是根據教育部1980年6月在武漢召開的高等學校理科生物學教材編審委員會擴大會議上制訂的高等師范院校生物專業《生物化學》教學大綱編寫的。教材第一版和第二版10多年在各級各類學校使用,廣大教師和學生普遍認為本書是一本適用面廣,實用性強,內容簡明扼要,概念嚴密準確,科學性強,文字精練,層次清楚的教科書。為適應學科發展,滿足基礎教學的需要,1996年12月在上海召開本書的修訂小組編委會,確定了修訂原則和各章修訂細則。
第3版主要進行了以下修訂工作:
1.蛋白質一章增加了超二級結構、結構域,蛋白質功能分類等內容,充實了氨基酸化學反應和生理活性肽等內容;
2.重新編寫了核酸一章,增加了核酸變性復性的影響因素、分子雜交、各類RNA的結構和功能、核酸序列測定等內容。改寫了核苷酸、DNA構象類型、超螺旋結構等內容;
3.充實了糖類、脂類和生物膜生物學功能方面的內容;
4.酶學一章補充了核酶、抗體酶、酶工程,底物過渡態等新概念;
5.物質代謝部分增寫了“代謝總論”一節,與“生物氧化”合為一章,在糖代謝之前增加了代謝研究方法、各條代謝途徑的調控、個別氨基酸分解和合成代謝概況、蘋果酸穿梭、檸檬酸穿梭等內容;
6.核酸和蛋白質生物合成部分增加了真核生物DNA、RNA、蛋白質生物合成、PCR原理、第二套密碼系統、多肽鏈折疊的輔助蛋白(分子伴侶)等內容,改寫了RNA剪接、反轉錄作用、核糖體結構等內容;
7.代謝調控部分增加了色氨酸操縱子、真核生物基因表達調控等內容;
核酸的化學本質范文5
在迅猛發展的科學技術領域中，生命科學以其巨大的活力推動著社會生產力的發展，生物技術領域正成為發展最快、潛力最大、競爭最激烈的領域之一。隨著相關學科的滲入，生物化學領域也不斷有新的突破和進展。以往在教學中著重強調系統知識的學習和掌握，不太注重學生能力的培養。面對生物化學知識更新周期縮短，高速發展的社會對人才的需求和競爭，一輪教學無法為學生準備好一切。因此，在生命科學領域的前沿學科——生化教學中，不僅要讓學生“學會”，而重要的是讓學生“會學”，不僅要教給學生開本文由收集整理啟知識大門的鑰匙，還要對學生的能力進行培養。
一 空間想象力的培養
想象是人腦在感性的基礎上形成的一種特殊的思維方式，它源于感性認識，以一定的有實感的形象儲備為基礎。沒有形象儲備，就沒有合乎邏輯的思維，想象也無從深化。反之，沒有豐富的想象，思維就失去了它的靈活性、廣泛性和深刻性，空間想象和思維的這種密切結合的關系是本課程教學中突出的特點。
在生物化學靜態部分中，具有生物活性的生物大分子如蛋白質、核酸、糖、酶等均具有立體構想，即空間幾何構型，借助于次級鍵的結合、締合成一定的空間立體構象的生物大分子，才能在生物體的生命活動中行使各自的功能。通過對蛋白質、核酸、多糖等結構的學習，對其初級結構有了很清晰的認識，但對其各自獨特的三維結構，如蛋白質分子長長的多肽鏈是怎樣盤繞、折疊卷取形成一定構象的？主鏈走向如何？側鏈及所連肽段是借助什么鍵和怎樣靠近、怎樣排斥的？寡聚蛋白的各個亞基之間的空間是怎樣排布的？作為遺傳信息載體的dna分子是由兩條反向平行的多核酸鏈組成，二鏈之間借助于氫鍵形成雙螺旋的二級結構，并在細胞內形成超螺旋和核小體的三級結構。對此學生往往覺得很抽象，不能很透徹的理解，因此空間想象力的培養顯得有為重要，并在教學中加以奠定、鞏固、發展和深化。
1 創造必要的直觀環境，給學生創造形象儲備的條件
教學實踐表明任何語言所傳遞的信息，須有直觀的支柱，才能容易被大腦接受。剛開始學習生物大分子的空間結構時，學生對在黑板上用平面圖形表示空間結構很不適應，也不能充分理解。因此在靜態部分的教學中我們配合多媒體等手段，并適當地應用直觀教具和模型，這樣有助于學生對問題的理解使深奧復雜的問題變得簡單，把學生從長期所處的“二維平面”思維領域引入到“三維世界”，也吸引了學生的注意力，加深了印象。同時又注意及時地擺脫對直觀教具的依賴，避免其影響和限制學生的想象力和思維能力的發展。
2 設置問題，促使學生思考并進行創造性的思維活動
思維由問題而引起，因此在教學中不僅要使學生帶著問題學，使之積極思考，而且要創造條件使學生發展活躍求異思維。如有生物膜的選擇透性引出生物膜的組成——流動鑲嵌模型，由膜的性質推測到其具有怎樣的結構，引發學生活躍的思維活動。生物氧化是生物體新陳代謝的重要形式，是有別于體外氧化但化學本質又相同的過程。為什么體外氫氧結合會驟然釋放大量光和熱，而生物體卻能保持恒溫而不被其損傷？設置問題后再引出呼吸鏈的概念，循序漸進的理解代謝物脫氫是如何到達氧、如何生成水的，在傳氫的過程中能量是怎樣分步產生、釋放和利用的。脂肪酸的β一氧化機制的結論是二碳單位乙酰輔酶a的逐輪代謝，此時在結論獲得前首先提出問題，以幾碳為單位進行氧化才能獲得偶數碳原子的苯乙酸和奇數碳原子的苯甲酸的分解代謝結果？學生帶著問題進行探究，深化了脫氫—加水—再脫氫—硫解 β一氧化機理的理解和掌握，學生的思維方式及對信息資料的整理與綜合能力受到了鍛煉，學生在整個過程中增強了研究意識、問題意識，學會了如何學習，如何去解決問題。
二 觀察動手能力的培養
1 觀察力是有目的的感知事物的能力
在教學中，尤其是在實驗課教學中引導和培養學生要善于擺脫理論和固有思維的束縛，通過“意外”現象看本質，引發學生的思考，達爾文認為：“我超過常人的地方在于我能夠察覺到那些很容易被忽略的事物，并對它們進行精細的觀察”。教學過程中將學科發展的新動態及時介紹給學生使之放寬視野，同時注意培養學生細觀多思的良好習慣，善于發現問題，并能夠不僅僅在生物化學領域而是在整個生命科學這樣t大視野中思考和探索。
2 生物化學是一門實驗性很強的學科
實驗課是培養學生動手能力的重要手段，通過常規實驗，學生可以得到基本技能的訓練，然而這些實驗往往是在固定的程式下進行的，學生在實驗中缺少自己的思維，缺少主動參與性，而在實際的工作中，要求學生具有創新能力，為此，在原有的實驗基礎上，增設了開放性實驗項目，加強了教師在實驗過程中的監督和指導，這樣使學生在完成實驗后，既獲得了學科內容的知識，又使科研素質得到了很大的提高。
三 講解表達能力的培養
表達能力是高素質人才必須具備的條件之一。在
教學中，我們尤其重視如何提高學生的講解及表達能力。
1 營造輕松的學習氛圍
大學中的課堂教學中一個很大的不同是主動回答問題的學生少，尤其是當回答錯誤時，氣氛往往變得尷尬、緊張。鑒于此，在理論課教學中我每堂課走上課堂都面帶微笑，以一種輕松舒緩的狀態來創造溫馨的教學氣氛，減輕學生的心理壓力。學生回答問題時，專注地傾聽，對正確的回答給予贊賞和肯定；對于不完善的回答，掌握“無批評”原則，幫助學生進行分析，對其給予鼓勵。在這樣一種教師提出問題是為學生理解、掌握知識而并非是想教訓學生的輕松學習氛圍中，形成了師生之間相互合作共同學習的關系，提高了學生回答問題的勇氣和信心，為學生提供了提高表達能力的機會。
2 輪流講解，共同評議
在實驗教學中，針對實驗的設計思想（原理、步驟、計算方法等），每個問題由學生到實驗室講臺前講解，這樣不僅檢驗了大家對實驗課的預習情況，有利于實驗的順利完成，而且也鍛煉了學生的表達能力；同時又增強了其他同學的注意力，也可以為從事教育的學生實習打下一定的基礎。對于學生的講解，組織學生進行評議和補充。這樣使學生由被動接受知識變為主動探索學習，增強了學生的積極性、主動性，也提高了學生的責任意識和成就感。達到了課堂教學的要求，也提高了學生的表達能力。
四 自主學習能力的培養
自主學習能力是指獨立獲取知識的能力，是各項能力的結合點，是學生綜合能力的中心環節。在當今科學技術迅猛發展，知識更新周期急劇縮短的情況下，培養學生的自主能力，比傳播知識更為重要。
1 啟發式教學，適當組織課堂討論
啟發式教學是將生化知識與生命現象之間緊密聯系，將飲食、健康、營養、生理、病理等相關的知識點融入到課堂教學中。以設問、反問等多種形式以相關的生命現象作為切入點，導出知識點，給學生深刻的印象。如由糖尿病人血糖高引出血糖的分子形式、血糖的來源、血糖的去路、糖在我們體內的分解代謝路徑、肌糖原為什么不能補充血糖；糖、脂代謝之間的相互聯系，生活方式與糖尿病之間的關系等問題。學生帶著問題去學習，學習過程中一直處于探究、思考、進而找尋問題答案這樣一種狀態。這種形式生動活潑，能夠開闊學生思路，調動學生學習的積極性、主動性，有利于學生通過獨立的積極思考和參與討論，培養自己主動獲取知識的能力。課堂討論的題目有一定的啟發性、探索性，并具有適當的難度。在引導過程中，對學生提出的問題盡量采用誘導、點撥、等方式，督促學生獨立思考，讓學生通過自己的思考去獲取知識，這樣可使學習知識與發展能力相互促進。
2 教師講授與學生自學相結合
為加大學生的知識占有量，在講授的基礎上，要培養學生課前預習、課后復習、自己看書鉆研的良好習慣。如為培養學生初步的科研能力，對酶的固定、大分子的制備等生化分離分析技術的問題，采用講授和自學相結合。針對生物大分子的性質，采用哪種方法、依據什么原理、注意哪些問題、控制什么條件、關鍵點在哪里，自學中給學生必要的提示，使學生有思考的
路徑，也加深了對大綱中所要求的知識的掌握。
3 多層次教學，因材施教
核酸的化學本質范文6
關鍵詞：生物無機化學 應用 研究
一、生物無機化學的概念
生物無機化學的概念如下：生物無機化學作為自然科學其中一個分支，主要內容是就生物體內的生命元素之間所產生的化學反應進行探討。此學科的主要任務為于分子水平上，對金屬同生物配體間的相互作用進行研究。”
二、生物無機化學的主要研究內容
下面從六個方面對我國生物無機化學的研究現狀進行介紹：
1.無機物對生物大分子的作用
此方面主要指的是金屬離子以及配合物等對生物體內的蛋白質以及核酸等的作用。對金屬配合物同核酸間相互作用進行研究對分子水平上進行生命現象本質的探索十分有利，同時為科學設計并尋找高效無副作用的治療藥物提供了一條有效的途徑。
2.無機藥物相關研究
當前，無機藥物領域中發展較迅速的一個研究方向是對順鉑類抗癌藥物的研究，但由于此類藥物的抗癌譜較窄、毒副作用相對較大以及耐藥性明顯等的缺點，因而需對其進行螯合配位等的方式變化、多功能化等分子設計方法合成出高效的抗腫瘤配合物。研究顯示，科學的分子設計方法能夠使得鉑類配合物同核酸分子間的結合方式發生改變，使其抗癌譜得以改變，可使其毒性得以有效降低。
3.金屬蛋白質及其酶類
眾所周知，蛋白質是生物的物質基礎，而作為占蛋白質三分之一的金屬蛋白質，其作用范圍相當廣泛，如電子傳遞、物質及其能量的代謝、內穩態的調節、氧化應激、基因調控、信號的轉導以及藥物等的代謝等多個方面。對此方向的研究可將金屬中心結構同功能關系、金屬蛋白所具有的生物學調控機制、結構及功能改變同疾病之間的關系等進行揭示，有利于從分子水平上對人類相關疾病的發病機制進行闡釋，為防治疾病以及新藥的設計都提供了一條有效的途徑。
4.仿生材料相關研究
研究仿生材料可以使人們對自然的認識及學習同對其的利用和超越進行良好的結合?？茖W界對仿生合成越來越關注，而仿生合成其中的一個方面即為生物礦化研究，即通過對骨組織進行學習和模仿，進行結構及功能仿生的人工修復材料的研制，此領域也相當熱門。
5.環境生物無機化學領域
此領域的研究多集中于以生物酶類作為催化劑來進行無污染新型燃料的合成及其對污染物的處理等方面。其中，氫化酶為微生物體內所發現的一類金屬酶，其具有高效的制氫功能，科學家試圖根據此功能實現溫和條件下將水還原為氫氣作為燃料來解決全球所面臨的能源危機以及環境污染等的問題。
6.生物無機化學的理論研究
此研究領域主要是通過進行理論計算對生物體內的特定化合物的幾何構型、譜學特征、反應活性及其電子結構等進行預測，同時對其生物作用機理進行揭示，進而對實驗研究進行指導。
三、生物無機化學在我國醫藥領域中的應用
1.臨床藥用
生物無機化學在醫學臨床中的應用主要體現在根據其原理對生命元素種類及數量進行研究，進而提出具有藥用作用的金屬配合物。如，不少科學家正在研究金屬奶粉以及更多的能夠有效除去人體有毒金屬的一些解毒劑，即稱為藥用配體。
2.對我國中藥治病機理的揭示
中藥是指以傳統中醫理論的指導下，用來預防以及治療疾病的物質。但由于中藥的有效成分復雜，因此目前仍無有說服力的科學理論對其致病機理進行解釋。從生物無機化學角度對中藥的致病機理進行研究，似乎為其帶來了一絲曙光。從生物無機化學來看，若人體內缺乏某種生物金屬或配體時，就無法正常發揮其生理功能，也就導致了疾病的發生。而中藥正由于其含有人體所必須的那部分生物金屬及其配體，因此中藥可以對多種疾病進行治療。也就是說，中藥能夠治病的實質即為生物金屬同生物配體間所發生的相互作用。當然，使用生物無機化學對中藥治病機理進行研究仍有很長的一段路要走。
3.生物無機化學為中藥提供了可靠的物質基礎論據
由于中藥多為植物藥，且中藥治病的理論依據建立在此結論之上：人體中所存在的基本元素同植物體內的大體相同。而生物無機化學證明了此結論的正確性，因此為中藥作用機理提供了物質基礎論據。
4.生物無機化學還為中藥體內的有效活性成分的研究提供技術手段支持生物無機化學所具有的實驗手段如紅外光譜、核磁共振譜以及光譜儀等都為中藥中有效成分的定性和定量提供了技術支持。
四、結語
總之，生物無機化學對我國中藥領域的發展至關重要，相信隨著生物無機化學的迅速發展，我國擁有兩千年多年歷史的中藥學定然能夠得到充實和完善，中藥所帶來的福祉定能使更多的人受益。
參考文獻：
[1]高志永，王鳳產，常玖利. 當前我國生物無機化學研究現狀[J]. 河南師范大學學報，2009，（03）.
[2]黃國珍. 生物無機化學研究[J]. 民營科技，2009，（04）.
