BrittonChance生物医学光子学

生物医学光子学研究

生物医学光子学研究 The Research on Biomedical Photonics 本文作者徐正红女士,西安交通大学生命科学与技术学院生物医学工程研究所博士生;张镇西先生,西安交通大学生命科学与技术学院副院长、博士、教授、博士生导师。 关键词:光子学激光生物医学 一、引言 生命科学是当今世界科技发展的热点之一。而光子学是随着近代科学技术发展而日益蓬勃发展的学科。近年来一个以光子学与生命科学相互融合和促进的学科新分支――生物医学光子学(Biomedical Photonics)也随着激光技术、光谱技术、显微技术以及光纤技术的发展而飞速发展起来,它将开拓生命科学的新领域,成为本世纪的研究热点。 生物医学光子学可以分为生物光子学和医学光子学两个部分,分属生物学和医学领域,但二者存在相互交叠的范围,并无严格的分界。也可以根据应用目的的不同,将生物医学光子学划分位光子诊断医学技术和光子治疗医学技术两个领域。前者以光子作位信息的载体,后者是以光子作为能量的载体。 由于激光具有单色性好、高亮度,高密度、辐射方向性强的特点,无论光诊断还是光治疗技术,多以激光为光源。随着激光器的不断发展,光子技术在生物医学领域的应用也层出不穷。 二、光子诊断医学技术 1.概念 生物光子学就是以研究生物体辐射的光子特性来研究生物体自身的功能和特性的学科。在光子学产生初期,充满活力的生命科学就和光子学相互交叉渗透,促进了这一学科的发展。它以生物系统的超微弱光子辐射(BPE)的发现和研究为基础的。 从1923年前苏联科学家Burwitch等人首次发现BPE现象到70年代后的研究表明,BPE现象是自然界普遍存在的一种现象,是生物体的一种固有功能。除了少数原生生物和藻类等低级生物外,绝大多数动植物都能产生BPE。BPE的光谱很宽,从紫外、可见光到红外波段。奇妙的是,BPE的值和生物进化程度成正比,进化程度越高,其BPE值越大,辐射的波长越向红外扩展。另外BPE具有高度的相关性,是生物体梁子效率及低的一种低水平化学发光。 80年代以来各国科学家进一步对BPE现象进行研究发现DNA是BPE的辐射源之一;BPE在细胞形态分裂前和死亡前强度会增大。另外,癌细胞的BPE高于正常细胞。这些研究表明:生物的自发超弱发光与生物体的氧化代谢、细胞的分裂和死亡、癌变、生长调控、光化学反应等许多基本的生命过程有着密切的内在联系。有关BPE的研究也正向细胞、亚细胞和分子水平深入。与之相关的理论和测试技术也在不断发展。2.应用 由于生物超弱发光与生物体的生理及病理有着密切的关系,所以生物光子学在临床诊断、农作物遗传性诊断及环境检测等领域可以有重要的应用。 ●生物超弱发光的成像 利用高灵敏度的探测和成像技术,结合数据融合技术,在可见和近红外波段获得生物体超弱发光的而二维图像,用于人体代谢功能与抗氧化、抗衰老机体防御功能的测量和研究。亦可用于疾病的诊断。例如,日本研制成第一台能探测大脑癫间病灶区的激光仪器,用很弱的近红外激光照射病人头部而得到大脑皮层的二维图像。通过分析这

医学生物学重点

细胞学说的建立: “一切生物,包括单细胞生物、高等动物和植物都是由细胞组成的,细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位”。这就是著名的细胞学说(ce11theory)。细胞学说的基本内容 一切生物都是由细胞组成的 所有细胞都具有共同的基本结构 生物体通过细胞活动反映其生命特征 细胞来自原有细胞的分裂 细胞的基本定义 细胞是构成生物有机体的基本结构单位 细胞是代谢与功能的基本单位 细胞是生物有机体生长发育的基本单位 细胞是遗传的基本单位,具有遗传的全能性 细胞的主要共性 所有细胞都具有选择透性的膜结构 细胞都具有遗传物质 细胞都具有核糖体 细胞膜又称细胞质膜(plasma membrane)是指包围在细胞表面的一层极薄的膜,主要由膜脂和膜蛋白所组成。质膜的基本作用是维护细胞内微环境的相对稳定,并参与同外界环境进行物质交换、能量和信息传递。另外,在细胞的生存、生长、分裂、分化中起重要作用 膜功能 界膜和细胞区域化;调节运输;功能定位与组织化;信号转导;参与细胞间的相互作用;能量转换 细胞核(nucleus) 细胞核由核膜、核仁、染色质(染色体)和核基质组成,是细胞内遗传信息贮

存、复制和转录的场所,也是细胞功能及代谢、生长、增殖、分化、衰老的控制中心。 核基质 在核液中存在着一个主要由非组蛋白纤维组成的网络状结构,被命名为核基质。由于它的形态与胞质骨架很相似,相互之间又有一定的联系,也被称为核骨架。 染色质与染色体 染色质是由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的线性复合结构,是遗传物质在间期细胞的存在形式,常呈网状不规则的结构。染色体是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中,由染色质聚缩而成的棒状结构。 核糖体(ribosome) 核糖体普遍存在于真核细胞和原核细胞中,是专门用来合成蛋白质的细胞器,这种颗粒小体由rRNA和蛋白质组成。 内质网(endoplasmic reticulum,ER) 内质网是由一层单位膜形成的囊状、泡状和管状结构,并形成一个连续的网膜系统,广泛存在于真核细胞中,是细胞内生物大分子合成基地。光滑内质网是脂类合成的重要场所 。粗糙内质网主要功能是合成分泌蛋白、多种膜蛋白和酶蛋白。 能量转换细胞器 线粒体是普遍存在于真核细胞中的一种重要细胞器。由于线粒体是细胞进行氧化磷酸化并产生ATP的主要场所,细胞生命活动所需能量的80%是由线粒体提供的,因此被称为细胞的“动力工厂”。 生殖是生命的特征之一,通过生殖,生命才得以延续、繁衍并完成进化过程。无性生殖 无性生殖(asexual reproduction)是不经过生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式。 有性生殖 有性生殖(sexual reproduction)是高等动、植物普遍存在的生殖方式,是经过两性生殖细胞(卵细胞和精子)的结合,形成合子的方式。 第一次减数分裂 前期Ⅰ:细线期(染色线(chromonema)染色粒(chromomere));偶线期(联会(synapsis),联会复合体(synaptonemal complex)二价体(bivalent));粗线期(四分体(tetrad)非姐妹染色单体(non-sister chromatid)交叉(chiasma)和交

医学生物学复习重点(预防)

2013-2014-1 医学生物学复习重点(预防医学) 生命的分子基础 核酸的基本结构(3’,5’-磷酸二酯键):前一个核苷酸戊糖3’碳位上的羟基与后一个核苷酸戊糖5’碳位磷酸上的氢结合,在核酸聚合酶的催化下,脱下一份子水连接而成的共价键称为3’、5’-磷酸二酯键。 (5’端上有磷酸基游离者为首端,3’端碳位上有羟基游离者为尾端) DNA的结构(B-双螺旋、A、Z-DNA) B-双螺旋:(生物体内天然状态的DNA绝大多数都以B-DNA存在) 1、DNA分子由两条反向平行的多核苷酸链组成,以右手螺旋方式盘绕成双螺旋结构,螺距为3、4nm(磷酸和脱氧核糖位于双螺旋的外侧,形成DNA的骨架,碱基位于双螺旋的内侧) 2、碱基互补原则 3、多样性 A-DNA:反向平行、右手螺旋,但螺距比较宽短 Z-DNA:左手双螺旋,细长 蛋白质分子的结构(一级、二级) 蛋白质的一级结构:以肽键为主键,二硫键为副键的多肽链中,氨基酸的排列顺序,即为蛋白质分子的一级结构。(一级结构是蛋白质的基本结构,是蛋白质最重要的特征。) 蛋白质的二级结构: α螺旋是肽链按右手螺旋方向形成的空间结构 β折叠是由两条肽链平行排列或一条肽链回折平行排列折叠成的锯齿状构象。 三股螺旋(又称π螺旋),是胶原蛋白独有的结构。 (蛋白质必须在三级结构的基础上才能表现出生物活性) 蛋白质的变构和变性概念: 变构:在生物体内,某些代谢中间物或变构剂能够使蛋白质的构象发生轻微变化,从而使其生物活性发生改变,使其更有效的完成生理功能。这种通过蛋白质构象变化而实现调节功能的现象称为变构或变构调节。 变性:蛋白质分子受到某些物理因素或化学因素,空间结构发生破坏,理化性质改变,生物活性丧失的过程。 (变性和变构都不涉及蛋白质以及结果的改变,蛋白质变性,有时是可逆的) 生命的细胞基础

关于大学医学生物学(第六版)试题.doc

大学医学生物学考试试题(闭卷) 课程名称:医学生物学 学号:姓名: 一、选择题(每题选一正确答案,写于答卷纸上。每题一分,共40分): 1.下列哪一种细胞内没有高尔基复合体 A、淋巴细胞 B、肝细胞 C、癌细胞 D、胚胎细胞 E、红细胞 2.在电镜下观察生物膜结构可见 C.两层深色致密层和中间一层浅色疏松层 D.两层浅色疏松层和中间一层深色致密层 E.上面两层浅色疏松层和下面一层深色致密层 3.属于动态微管的是 A.中心粒 B. 纺锤体 C. 鞭毛 D. 纤毛 E. 胞质收缩环 4.小肠上皮细胞吸收氨基酸的过程为 A.通道扩散 B. 帮助扩散 C. 主动运输 D. 伴随运输 E. 膜泡运输 5.关于细菌,下列哪项叙述有误 A、为典型的原核细胞 B、细胞壁的成分为蛋白多糖类 C、仅有一条 DNA分子 D、 具有 80S 核糖体 E、有些鞭毛作为运动器 6.关于真核细胞,下列哪项叙述有误 A、有真正的细胞核 B、有多条DNA分子并与组蛋白构成染色质 C、基因表达的转录和翻译过程同时进行 D、膜性细胞器发达 E. 有核膜 7.氚(3H)标记的尿嘧啶核苷可用于检测细胞中的 A、蛋白质合成 B、 DNA复制 C、 RNA转录 D、糖原合成 E、细胞分化 8.β 折叠属于蛋白质分子的哪级结构 A. 基本结构 B. 一级结构 C. 二级结构 D. 三级结构 E. 四级结构 9.在奶牛的乳腺细胞中,与酪蛋白的合成与分泌有密切关系的细胞结构是 A、核糖体,线粒体,中心体,染色体 B、线粒体,内质网,高尔基体,纺锤体 C、核糖体,线粒体,高尔基体,中心体 D、核糖体,内质网,高尔基体,分泌小泡 E、核糖体,分泌小泡,高尔基体,中心体 10.膜脂不具有的分子运动是 A、侧向运动 B、扭曲运动 C、翻转运动 D、旋转运动 E、振荡运动 11.微管和微丝大量存在于 A、细胞质基质 B、细胞外被 C、细胞膜 D、胞质溶胶 E、细胞连接 12.能封闭上皮细胞间隙的连接方式称为 A、紧密连接 B、粘着连接 C、桥粒连接 D、间隙连接 E、锚定连接 13.细胞表面的特化结构是 A、紧密连接 B、桥粒 C、微绒毛 D、胶原 E、绒毛 14.真核细胞的核外遗传物质存在于

生物信息学论文

生物信息学的进展综述 韩雪晴 (生物工程1201班,学号:201224340124) 摘要:生物信息学是一门研究生物和生物相关系统中信息内容和信息流向的综合性系统科学。80年代以来新兴的一门边缘学科,信息在其中具有广阔的前景。伴随着人类基因组计划的胜利完成与生物信息学的发展有着密不可分的联系,生物信息学的发展为生命科学的发展为生命科学的研究带来了诸多的便利,对此作了简单的分析。 关键词:生物信息学;进展;序列比对;生物芯片 A review of the advances in Bioinformatics Han Xueqing (Bioengineering, Class1201,Student ID:201224340124) Abstract: Bioinformatics is the science of comprehensive system of information content and information flows to a study on the biological and bio related in the system. The edge of an emerging discipline since 80, has broad prospects in which information. With the human genome project was completed and the development of bioinformatics are inextricably linked, for the life science research development of bioinformatics for the development of life science has also brought a lot of convenience, has made the simple analysis. Keywords: bioinformatics;progress;Sequence alignment;biochip 1、生物信息学的产生背景 生物信息学是20世纪80年代末开始,随着基因组测序数据迅猛增加而逐渐兴起的一门学科[1]。应用系统生物学的方法认识生物体代谢、发育、分化、进化以及疾患发生规律的不可或缺的工具[2]。及时、充分、有效地利用网络上不断增长的生物信息数据库资源,已经成为生命科学和生物技术研究开发的必要手段,从而诞生了生物信息学。 2、生物信息学研究内容 主要是利用计算机存储核酸和蛋白质序列,通过研究科学的算法,编制相应的软件对序列进行分析、比较与预测,从中发现规律。白细胞介素-6(IL-6)是机体重要的免疫因子,但在两栖类中未见报道。采用生物信息学方法对两栖类模式动物非洲爪蟾IL-6进行分析[3]。以人IL-6基因对非洲爪蟾数据库进行搜索、分析,并采用RT-PCR方法对所得序列进行验证。结果表明,非洲爪蟾IL-6基因位于scaffold_52基因架上,具有保守的IL-6家族基序[4]。采用生物信息新方法进行不同物种的免疫基因挖掘、克隆,是一种有效的方法[5]。 2.1序列比对 比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。序列比对是生物信息学的基础。两个序列的比对现在已有较成熟的动态规划算法,以及在此基础上编写的比对软件包BLAST和FASTA[6]。序列数据库搜索最著名且最常用的工具之一便是BLAST算法。FASTA算法是另一族常用的序列比对及搜索工具[7]。 2.2结构比对 比较两个或两个以上蛋白质分子空间结构的相似性或不相似性。 2.3蛋白质结构预测 从方法上来看有演绎法和归纳法两种途径。前者主要是从一些基本原理或假设出发来预测和研究蛋白质的结构和折叠过程。分子力学和分子动力学属这一范畴。后者主要是从观察和总结已知结构的蛋白质结构规律出发来预测未知蛋白质的结构[8]。 3、生物信息学的新技术

医学生物物理学最终版

1、一级结构(Primary Structure):多聚体中组成单位的顺序排列。含义主要包括 1、链的数目; 2、每条链的起始和末端组分; 3、每条链中组分的数目、种类及其顺序; 4、链内或链间相互作用的性质、位置和数目。测定方法:1、生化方法:肽链的拆开、末段分析、氨基酸组成分析、多肽链降解、肽顺序分析 2、质谱技术(Mass Spectrometer)和色谱层析分析技术。 2、二级结构(Secondary Structure)是指多聚体分子主链(骨架)空间排布的规律性。测定方法:1、圆二色技术(Circular dichroism CD)、红外光谱(Infrared spectrum)和拉曼光谱(Raman spectrum )技术。 3、水化作用 (Hydration):离子或其他分子在水中将在其周围形成一个水层。 笼形结构(cage structure):疏水物质进入水后水分子将其包围同时外围水分子之间较容易互相以氢键结合而形成笼形结构。 4、能量共振转移(energy resonance transfer): 将分子视为一个正负电荷分离的偶极子,受激发后将以一定的频率振动,如果其附近有一个振动频率相同的另一分子存在,则通过这两个分子间的偶极-偶极相互作用,能量以非辐射的方式从前者转移给后者,这一现象称为~。 5、脂多形性(lipid polymorphism):不同的磷脂分子可形成不同的聚集态或不同的结构,称为“相”,同一磷脂分子在不同的条件下也可以形成不同的聚集态,这一性质称为脂多形性。 6、相分离(phase separation):由两种磷脂组成的脂质体,当温度在两种磷脂的相变温度之间时,一种磷脂已经发生相变处于液晶态,另一种磷脂仍处于凝胶态,这种两相共存的现象称为相分离。 7、相变:(phase transition):是指加热到一定稳定时脂双层结构突然发生变化,而脂双层仍然保留的现象。这一温度成为相变温度,温度以上成为液晶相,相变温度以下称为凝胶相。 8、协同运输(cotransport):细胞利用离子顺其跨膜浓度梯度运输时释放的能:量同时使另一分子逆其跨膜浓度梯度运输。 9、被动运输(passive transport):是指溶质从高浓度区域移动到一低浓度区域,最后消除两区域的浓度差,是以熵增加驱动的放能过程。这种转运方式称为被动运输。 10、主动运输(active transport):主动运输是指物质逆浓度梯度,在载体的协助下,在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程。Na+、K+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们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。 11、易化扩散(facilitated diffusion):在双层脂分子上存在一些特殊蛋白质能够大大增加融资的通透性,溶质也是从高浓度侧向低浓度侧运输,这种运输方式被称为易化扩散。这些蛋白质被称为运输蛋白。 12、离子通道(ion channel):是细胞膜的脂双层中的一些特殊大分子蛋白质,其中央形成能通过离子的亲水性孔道,允许适当大小和适当电荷的离子通过。 13、长孔效应(longpore effect):当一个离子从膜外进入孔道,要与孔道内的几个离子发生碰撞后才能通过孔道,这种现象称为长孔效应。 14、双电层(electrical double layer ):细胞表面的固定电荷与吸附层电荷的净电荷总量与扩散层电荷的性质相反,数值相等,形成一个双电层。 15、自由基( free radical FR ):能独立存在的、具有不配对电子的原子、原子团、离子或分子。 16、基团频率( group frequency ):一些化学基团(官能团)的吸收总在一个较狭窄的特定频率范围内,是红外光谱的特征性。在红外光谱中该频率表现基团频率位移,即特征吸收峰。 17、infrared spectroscopy(红外光谱):以波长或波数为横坐标,以强度或其他随波长变化的性质为纵坐标所得到的反映红外射线与物质相互作用的谱图。 18、圆二色谱(circular dichroism spectrum, CD):记录的是物质对紫外光与可见光波段左圆偏振光和右圆偏振光的吸收存在的差别与波长的关系,是分子中的吸收基团吸收电磁波能量引起物质电子能级跃迁,其波长范围包括近紫外区、远紫外区和真空紫外区。 19、圆二色性(activity of circular dichroism):手性物质对左右圆偏振光的吸收度不同,导致出射时左右圆偏振光电场矢量的振幅不同,通过样品后的左右圆偏振光再次合成的光是椭圆偏振光,而不再是线性偏振光,这种现象称为~。 20、旋光性(activity of optical ratation):左右圆偏振光在手性物中行进(旋转)速度不同,导致出射时的左右圆偏振光相对于入射光的偏振面旋转的角度不同,通过样品后的左右圆偏振光再次合成的光相对于入射光的偏振面旋转了一定的角度,称为~。 21、荧光(fluorescence):受光激发的分子从第一激发单重态的最低振动能级回到基态所发出的辐射。寿命为10-8~ 10 -11s。由于是相同多重态之间的跃迁,几率较大,速度大,速率常数kf为106~109s-1。分子产生荧光必须具备的条件(1)具有合适的结构(2)具有一定的荧光量子产率。

医学生物学 简答题重点整理

【细胞器标志酶】 内质网:葡萄糖-6-磷酸酶 高尔基体:糖基转移酶 溶酶体:酸性磷酸酶 过氧化物酶体:过氧化氢酶 【高尔基体的超微结构及功能】 高尔基体呈网状结构,是一种较为复杂的膜性细胞器,由扁平囊、小囊泡、大囊泡构成,内含多种酶,其标志酶为糖基转移酶。 扁平囊,高尔基体的主体部分,由3-10层平行排列,相邻囊间距20-30nm,每个囊腔宽6-15nm,其凸面称顺面或形成面,凹面称反面或成熟面;小囊泡,为直径30-80nm的球形小泡,膜厚6nm,多集中分布于扁平囊形成面与内质网间,由糙面内质网芽生而来,载有糙面内质网合成蛋白质成分转运至扁平囊中,又称运输小泡;大囊泡,直径100-500nm,膜厚8nm,多见于扁平囊周边或局部呈球状膨突而后脱落形成,带有扁平囊所含分泌物,有继续浓缩的作用,又称浓缩泡或分泌泡。 主要功能:参与细胞的分泌活动;对蛋白质进行修饰加工,如糖蛋白的合成修饰和蛋白质的改造;对蛋白质进行分选运输,如分泌蛋白、膜嵌蛋白、溶酶体蛋白的分选;形成溶酶体;参与膜的转变。【溶酶体的超微结构及功能】 溶酶体是单层膜包裹多种酸性水解酶的囊泡状细胞器,膜厚6nm,是直径0.25-0.5nm的圆形、卵圆形小体,可视为细胞内消化系统。

其标志酶为酸性水解酶。溶酶体膜上有氢离子泵,可保持内部酸性环境;膜内存在特殊的转运蛋白,可将消化水解的产物运出溶酶体;溶酶体膜的蛋白高度糖基化,可防止被自身的水解酶消化。 主要功能:消化作用,对外源性异物的消化称异噬作用,消化自身衰老和损伤的细胞器或细胞器碎片称自噬作用;自溶作用,指细胞内溶酶体膜破裂,消化酶释放入细胞质使细胞本身被消化;对细胞外物质的消化作用,指溶酶体通过胞吐作用将溶酶体酶释放到细胞外,消化分解细胞外物质。 【线粒体的半自主性】 线粒体中含有mtDNA,多为双链的环状分子,和细菌DNA相似,裸露而不与组蛋白结合,分散在线粒体基质不同区域。线粒体DNA具有遗传功能。线粒体含有自身特有的mRNA、tRNA和rRNA及其蛋白质合成的其他组分,可自主合成蛋白质。但mtDNA的基因数量不多,编码合成的蛋白质有限。mtDNA所用的遗传密码表与通用的遗传密码表也不完全相同。这说明线粒体的生物合成依靠两套遗传系统。而实现线粒体基因组复制与表达所需的许多酶,又是由核基因编码的,所以线粒体是半自主性的细胞器。 【细胞氧化】 细胞氧化是指依靠酶的催化,氧将细胞内各种供能物质氧化而释放能量的过程。其基本过程为: 酵解。在细胞质中进行。反应过程无需氧,故称为无氧酵解。葡萄糖等物质在细胞质中酵解形成丙酮酸。

生物信息学课程论文 作业题目 分配表

生物技术12-1 生物技术12-1 学号姓名性 别 签名学号姓名性别签名学号姓名性 别 签名 12114350101陈丽娜女大肠杆菌连接 酶 12114350104黄少敏女人的胰蛋白 酶 12114350105黄晓静女T4噬菌体 DNA聚合酶12114350106纪秀玲女人的肌红蛋白12114350107列泳婵女蛋白酶K序 列 12114350108石彩虹女小鼠P53基 因12114350110周海琪女拟南芥端粒酶 序列 12114350111曹杰濠男淀粉酶12114350113陈永成男G-谷氨酰转 肽酶12114350115方壮杰男乳酸脱氢酶12114350116冯健锋男肝癌铁蛋白12114350118黄静云男牛血清白蛋 白12114350119李树森男18S rDNA 12114350120李涛男ATP合成酶12114350121林秀尧男谷氨酸脱羧 酶12114350123刘国标男CDK4 12114350124罗皓炽男胃蛋白酶12114350125阮永刚男鲨烯合酶基 因12114350126石晓洲男肌动蛋白12114350129王佐正男肥胖基因相 关蛋白 12114350130吴文祯男柑橘果胶酯 酶12114350131吴永鹏男凝血酶原12114350132徐国相男维生素C合 成基因 12114350133叶业林男葡萄糖脱氢 酶

12114350134张维彬男大肠杆菌Β-半 乳糖苷酶 12114350135张伟龙男抗干旱基因12114350136郑晓坤男人血红蛋白 12114350142郑桂捷男磷酸酶的蛋白 质12114350138黄忠海男牛凝乳酶原 基因 12114350139徐少东男岩藻糖苷酶 12114350141王晓敏女木瓜蛋白酶 本班总人数:31 生物技术12-2 生物技术12-2 学号姓名性别签名学号姓名性别签名学号姓名性别签名12114350201黄雪梅女人的胰岛素12114350202李晨晨女热震惊蛋白/ 热击蛋白 1211435020 3 廖垭娣女乙肝病毒 CABYR- binding prot ein 12114350204冉梦梦女腺苷酸环化酶12114350205魏丹璇女DNA ase I 1211435020 6 吴彩凤女纤维素酶 12114350207武亦婷女18 rDNA 12114350208叶国玲女谷胱甘肽1211435020 9 叶锦玉女线粒体基因

医学细胞生物学教学网络资源应用

医学细胞生物学教学网络资源应用摘要:以新疆医科大学的课程中心网络资源配置为例,目前的基础医学课程教学中已注入多媒体技术、数字化技术和网路技术等元素,使教学手段更加多元化,使课程内容更加直观化、形象化,显著提高了教学效率和质量,以网络为基础的各种知识学习逐渐成为世界教学发展的一种趋势。 关键词:医学细胞生物学;网络资源;医学教育 随着中国特色社会主义新时代的到来,国家应用型人才需求对医学类高校基础课程教学提出了新的要求[1]。以网络为基础的各种知识学习逐渐成为世界教学发展的一种趋势,基于此,新疆医科大学建立了课程中心网站。目前就以《医学细胞生物学》基于课程中心网站的教学方法和模式应用为例做以下分析: 一、采用学导式、启发式为主的教学法 《医学细胞生物学》作为医学教学中的一门基础桥梁课程针对大学一年级的医学生开设,经过中学生物学学习后积累了一定的生物学知识,为学生启用发散性思维和进一步思维创新奠定了基础,使医学生在未来遇到复杂现实问题时,能联系多学科知识,寻求对问题全新、独特性的解决方法,进而做出临床诊断[2]。多年以来,在《医学细胞生物学》教学方法探索的道路上教师们匍匐前进、推陈出新,从更新教学理念和教学模式入手,认真研究教学方法,从传统的知识型传授走向知识传授与探索相结合,从灌输式走向启发式和互动式教学,逐渐普及翻转课堂,课前10分钟活动以及细化到PBL教学模式。以上

课生动、活跃的课堂气氛完成“精彩五十分钟讲堂”,课下能和学生沟通,能及时回答学生提问,到随时注意网络课程互动栏目动态,以便随时联系学生,及时回答学生问题,将教师对待专业的积极性传递给学生,能启发学生的积极性为教学目的。根据《医学细胞生物学》学科自身与临床疾病发病机制密切相关的特点,构建一种以实例为基础的新教学模式,如讲到溶酶体一章,联系在临床上矽肺病,它的临床运用,让学生学会思考问题并提出解决的方法,提高了学生的学习意识和理论结合实际的能力。除此之外,在医学细胞生物学教学中还持之以恒地开展校级和院级知识竞赛和绘图比赛、精讲、网络作业、网络师生交流平台、开放性实验等第二课堂也激发学生学习的积极性。 二、网络与视频资源的建立及使用 为了适应《医学细胞生物学》教学方法的不断改进及学生对网络资源的需求,为了发挥好“课程中心”网站服务教学、服务学生、提高教学质量的重要支撑作用,新疆医科大学自2012年起开始了“课程中心”网站建设以及完善工作,在这方面有了一定的成就。新疆医科大学“课程中心”建立了涉及22门医学专业,所有相关专业课程网站,所有课程网站浏览权限均是对外开放的,目前点击量近500万,自2012年起每个课程网站均在实时更新、随时完善。就本科生的《医学细胞生物学》网站而言2012年已建立,随后被评定为精品课程,目前点击量已达66944,目前“医学细胞生物学”课的网站全部已建立,网页具体内容包括以下10个方面;1.课程简介;课程总体简介和课程建设规划,这对学生深入了解这门课程十分重要,很好的回答了所

医学生物学习知识重点

医学生物学知识点 第一章生命的特征与起源 1.生命的基本特征★★★(9条p7-p9) ①生命是以核酸与蛋白质为主导的自然物质体系 ②生命是以细胞为基本单位的功能结构体系 ③生命是以新陈代谢为基本运动形式的自我更新体系 ④生命是以精密的信号转导通路网络维持的自主调节体系 ⑤生命是以生长发育为表现形式的“质”“量”转换体系 ⑥生命是通过生殖繁衍实现的物质能量守恒体系 ⑦生命是以遗传变异规律为枢纽的综合决定体系 ⑧生命是具有高度时空顺序性的物质运动演化体系 ⑨生命是与自然环境的协同共存体系 第二章生命的基本单位-细胞 1.细胞的发现(时间、人物)(P10) 1665年,英国物理科学家胡克。 2.细胞学说的基本内容(4条)p13 ①一切生物都是由细胞组成的 ②所有细胞都具有共同的基本结构 ③生物体通过细胞活动反映其生命特征 ④细胞来自原有细胞的分裂

3.细胞的基本定义(4条)p14 ①细胞是构成生物有机体的基本结构单位。一切有机体均由细胞构成(病毒为非细胞形态的生命体除外); ②细胞是代谢与功能的基本单位。在有机体的一切代谢活动与执行功能过程中,细胞呈现为一个独立的、有序的、自动控制性很强的独立代谢体系; ③细胞是生物有机体生长发育的基本单位。生物有机体的生长与发育是依靠细胞的分裂、细胞体积的增长与细胞的分化来实现的。绝大多数多细胞生物的个体最初都是由一个细胞——受精卵,经过一系列过程发育而来的; ④细胞是遗传的基本单位,具有遗传的全能性。人体内各种不同类型的细胞,所含的遗传信息都是相同的,都是由一个受精卵发育来的,他们之所以表现功能不同是有于基因选择性开放和表达的结果。4.细胞体积守恒定律(p14) 器官的大小与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,这种关系有人称为“细胞体积守恒定律”。 5.细胞的主要共性(3条) ①所有细胞都具有选择透性的膜结构 ②细胞都具有遗传物质 ③细胞都具有核糖体 6.真核细胞和原核细胞的主要区别★★★(表2-1)

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医学生物学知识点

医学生物学知识点 第一章生命的特征与起源 1.生命的基本特征★★★(9条 p7-p9) ①生命是以核酸与蛋白质为主导的自然物质体系 ②生命是以细胞为基本单位的功能结构体系 ③生命是以新陈代谢为基本运动形式的自我更新体系 ④生命是以精密的信号转导通路网络维持的自主调节体系 ⑤生命是以生长发育为表现形式的“质”“量”转换体系 ⑥生命是通过生殖繁衍实现的物质能量守恒体系 ⑦生命是以遗传变异规律为枢纽的综合决定体系 ⑧生命是具有高度时空顺序性的物质运动演化体系 ⑨生命是与自然环境的协同共存体系 第二章生命的基本单位-细胞 1.细胞的发现(时间、人物)(P10) 1665年,英国物理科学家胡克。 2.细胞学说的基本内容(4条)p13 ①一切生物都是由细胞组成的 ②所有细胞都具有共同的基本结构 ③生物体通过细胞活动反映其生命特征 ④细胞来自原有细胞的分裂

3.细胞的基本定义(4条)p14 ①细胞是构成生物有机体的基本结构单位。一切有机体均由细胞构成(病毒为非细胞形态的生命体除外); ②细胞是代谢与功能的基本单位。在有机体的一切代谢活动与执行功能过程中,细胞呈现为一个独立的、有序的、自动控制性很强的独立代谢体系; ③细胞是生物有机体生长发育的基本单位。生物有机体的生长与发育是依靠细胞的分裂、细胞体积的增长与细胞的分化来实现的。绝大多数多细胞生物的个体最初都是由一个细胞——受精卵,经过一系列过程发育而来的; ④细胞是遗传的基本单位,具有遗传的全能性。人体内各种不同类型的细胞,所含的遗传信息都是相同的,都是由一个受精卵发育来的,他们之所以表现功能不同是有于基因选择性开放和表达的结果。 4.细胞体积守恒定律(p14) 器官的大小与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,这种关系有人称为“细胞体积守恒定律”。 5.细胞的主要共性(3条) ①所有细胞都具有选择透性的膜结构 ②细胞都具有遗传物质 ③细胞都具有核糖体 6.真核细胞和原核细胞的主要区别★★★(表2-1)

生物信息学的论文

生物信息学 一、我对生物信息学的认识 1、什么是生物信息学 生物信息学从事对基因组研究相关生物信息的获取、加工、储存、分配、分析和解释。包括了两层含义,一是对海量数据的收集、整理与服务,也就是管好这些数据;另一个是从中发现新的规律,也就是用好这些数据。具体地说,生物信息学是把基因组DNA序列信息分析作为源头,找到基因组序列中代表蛋白质和RNA基因的编码区;同时,阐明基因组中大量存在的非编码区的信息实质,破译隐藏在DNA序列中的遗传语文规律;在此基础上,归纳、整理与基因组遗传语文信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的数据,从而认识代谢、发育、分化、进化的规律。 2、、生物信息学的重要性 生物信息学不仅仅是一门科学学科,它更是一种重要的研究开发工具。 从科学的角度来讲,它是一门研究生物和生物相关系统中信息内容物和信息流向的综合系统科学,只有通过生物信息学的计算处理,我们才能从众多分散的生物学观测数据中获得对生命运行机制的详细和系统的理解。 从工具的角度来讲,它是今后几乎进行所有生物(医药)研究开发所必需的舵手和动力机,只有基于生物信息学通过对大量已有数据资料的分析处理所提供的理论指导和分析,我们才能选择正确的研发方向,同样,只有选择正确的生物信息学分析方法和手段,我们才能正确处理和评价新的观测数据并得到准确的结论。 可见生物信息学在今后的无论是生物(医药)科研还是开发中都具有广泛而关键的应用价值;而且,由于生物信息学是生物科学与计算科学、物理学、化学和计算机网络技术等密切结合的交叉性学科,使其具有非常强的专业性,这就使得专业的生物(医药)科研或开发机构自身难以胜任它们所必需的生物信息学业务,残酷的市场竞争及其所带来的市场高度专业化分工的趋势,使得专业的生物(医药)开发机构不可能在自身内部解决对生物信息学服务的迫切需求,学术界内的生物(医药)科研机构也是如此,而这种需求,仅靠那些高度分支化和学术化的分散的生物信息学科研机构是远远不能满足的。可见,在生命科学的新世纪,生物信息学综合服务将是一个非常重要的也是一个极具挑战性的领域。 3、生物信息学的最终目的

(完整版)医学微生物学教学大纲

复旦大学课程教学大纲

教学内容及要求: 绪论 教学内容 1. 微生物的定义和分类 2. 原核细胞型、真核细胞型和非细胞型微生物的种类及区别 3. 微生物的发展史 4. 医学微生物学概况 教学要求 1. 熟悉微生物的主要特性,原核细胞型和真核细胞型微生物的区别 2. 了解微生物的发展史及医学微生物的概况 第一篇细菌学 第 1 章细菌的形态与结构

教学内容 6. 细菌合成代谢和分解代谢产物及其意义

3. 熟悉紫外线和滤过除菌法的原理及应用 4. 了解化学消毒剂的杀菌原理及其种类、

第 4 章噬菌体 教学内容 1. 噬菌体的生物学性状 2. 毒性噬菌体和温和噬菌体教学要求 1. 掌握毒性噬菌体、温和噬菌体、溶原性转换的概念 2. 熟悉噬菌体的形态与基本结构及复制过程第 5 章细菌的遗传与变异教学内容1.细菌遗传变异的概念 2.遗传变异的物质基础,包括细菌染色体、质粒和转位因子、整合子及噬菌体基因组等3.自发突变和诱发突变、点突变和染色体畸变、突变的后果及实际意义 4.细菌转化、转导、接合、溶原性转换所致的基因转移与重组 5.细菌遗传变异在诊断、预防、治疗等方面的应用,Ames 试验、遗传工程等教学要求 1.掌握基因转移与重组,包括转化、转导及溶原性转换的概念、转移方式及后果;掌握 F 质粒、Hfr 、R 质粒的特性、转移方式及后果 2.熟悉质粒、转位因子等遗传物质的特性及功能 3.熟悉Ames 试验的原理、方法及意义 4.了解突变的类型、突变鉴定的经典实验及突变的实际意义 5.了解细菌遗传变异的实际应用 第 6 章细菌的耐药性 1. 抗菌药物的概念及种类 2. 抗菌药物的抗菌机制 3. 细菌耐药的遗传、生化机制及预防耐药的方法

医学生物学笔记

医学生物学笔记 绪论 1.汜胜之书:公元前一世纪,总结了农业生产实践方面。 2.18世纪,林奈,二分法,统一了世界各国极其混乱的动植物命名。 3.生命科学的分科:①按生命特点划分:形态学、生理学、生态学、生物化学、遗传学、 胚胎学、分类学、进化论;②生物类群:微生物学、植物学、动物学、人类学;③结构水平:量子、分子、细胞、组织学、器官、个体、群体、生态系统生物学。 4.生命的基本特征:①生物大分子是生物的物质基础;②新陈代谢是生物的基本特征’;③ 细胞是有机体的基本结构单位和功能单位;④能生长与发育;⑤可以生殖;⑥有遗传与变异;⑦机体具有适应性与应激性, 5.进化:原核生物(古细菌、真细菌)→原生生物(变形虫、鞭毛虫、草履虫)→真核生 物(真菌、动物、植物) 第一章分子基础 6.组成细胞的物质称为原生质,C、H、O、N占90%。 7.生物体内的“工作分子”是蛋白质。 8.氨基酸分子由于含有酸性的羧基和碱性的氨基,所以是典型的两性化合物。当氨基酸 溶于水时,氨基和羧基可同时电离,如果溶液呈酸性则氨基酸带正电荷;如果溶液呈碱性则氨基酸带负电荷。 9.10个氨基酸以下称寡肽,相对分子质量6000以下,氨基酸数目少于100才称多肽。 10.蛋白质分子结构分为四级,一级为基本结构,其余都是空间结构。①氨基酸的排列顺 序就是一级结构。②二级结构有三种构象:α-螺旋(单链右手螺旋)、β-折叠(双链或单链回折形成的锯齿状构象)、π-螺旋(胶原蛋白独有结构,三链相互绞合成的右手超螺旋)。③三级结构由二级进一步盘曲折叠,形成近球形,单链三级结构已经能表现生物活性,但其余得升四。 11.只有空间结构才称构象(所以一级不算),通过蛋白质构象变化而实现调节功能的现象 称为变构,如蛋白质磷酸化和去磷酸化。 12.变性和变构都不涉及氨基酸排列顺序(蛋白质一级结构)的变化,轻微变性可逆,称 为复性。 13.蛋白质分类:①按组成:a.单纯(仅有氨基酸)蛋白质:清蛋白、球蛋白、组蛋白等, b.结合(含有辅基)蛋白质:核蛋白、色素蛋白、磷蛋白、糖蛋白和脂蛋白。②按分子 形状:a.纤维状蛋白,多为结构蛋白,难溶于水,b.球状蛋白,易溶于水,许多具有生理特性的蛋白都近球状。③按生理功能:结构蛋白、保护蛋白、酶蛋白、激素蛋白、转运蛋白、运动蛋白、凝血蛋白、膜蛋白、受体蛋白和调节蛋白等。 14.脲酶、蛋白酶、淀粉酶、酯酶均属于单纯酶;除酶蛋白外还有辅助因子(辅酶(水溶 性维生素)、辅基(无机离子))的称为结合酶,属于结合蛋白质。 15.稀有碱基约占tRNA所有碱基的10%~20%。 16.功能:DNA携带和储存遗传信息,RNA传递和调控遗传信息。 17.B-DNA双螺旋的螺旋直径是2nm,螺距3.4nm,每一转有10对碱基,所以两个相邻 碱基对的距离为0.34nm。而A-DNA每一转有11对碱基。还有Z-DNA是左手螺旋。 18.RNA :mRNA占1~5%,tRNA占5~10%,rRNA占80~90% 19.rRNA参与蛋白质合成。

生物信息学课程论文

生物信息学的发展和前景 摘要:生物信息学已成为整个生命科学发展的重要组成部分,成为生命科学研究的前沿。本文对生物信息学的产生背景及其研究现状等方面进行了综述,并展望生物信息学的发展前景。生物信息学的发展在国内、外基本上都处在起步阶段。因此,这是我国生物学赶超世界先进水平的一个百年一遇的极好机会。 关键字:生物信息学、产生、发展、前景

生物信息学的发展和前景 随着生物科学技术的迅猛发展,生物信息数据资源的增长呈现爆炸之势,同时计算机运算能力的提高和国际互联网络的发展使得对大规模数据的贮存、处理和传输成为可能,为了快捷方便地对已知生物学信息进行科学的组织、有效的管理和进一步分析利用,一门由生命科学和信息科学等多学科相结合特别是由分子生物学与计算机信息处理技术紧密结合而形成的交叉学科——生物信息学(Bioinformatics))应运而生,并大大推动了相关研究的开展,被誉为“解读生命天书的慧眼”。 生物信息学的产生 生物信息学是80年代未随着人类基因组计划(Human genome project)的启动而兴起的一门新的交叉学科。它通过对生物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析,进而达到揭示数据所蕴含的生物学意义的目的。由于当前生物信息学发展的主要推动力来自分子生物学,生物信息学的研究主要集中于核苷酸和氨基酸序列的存储、分类、检索和分析等方面,所以目前生物信息学可以狭义地定义为:将计算机科学和数学应用于生物大分子信息的获取、加工、存储、分类、检索与分析,以达到理解这些生物大分子信息的生物学意义的交叉学科。事实上,它是一门理论概念与实践应用并重的学科。 生物信息学的产生发展仅有10年左右的时间---bioinformatics这一名词在1991年左右才在文献中出现,还只是出现在电子出版物的文本中。事实上,生物信息学的存在已有30多年,只不过最初常被称为基因组信息学。美国人类基因组计划中给基因组信息学的定义:它是一个学科领域,包含着基因组信息的获取、处理、存储、分配、分析和解释的所有方面。 自1990年美国启动人类基因组计划以来,人与模式生物基因组的测序工作进展极为迅速。迄今已完成了约40多种生物的全基因组测序工作,人基因组约

[整理]医学生物学重点

[整理]医学生物学重点 医学生物学终极总结 1. 观察和实验是我们了解生命知识的唯一源泉。 2. 生命的层次:元素—小分子—生物大分子—细胞—组织—器官—生物个体—种群—生物群落—生态系统—生物圈 3. 分化是生物体发育过程中,自受精卵开始,从同质的细胞逐渐分化,形成在形态、结构和功能 方面差异显著的异质细胞,进而形成具有不同结构、执行不同功能的组织、器官的过程。 4. 干细胞是指一类尚未分化,但具有无限或较长自我更新潜能的细胞,在一定条件下,这类干细 胞可通过细胞分化、分裂产生一种以上类型的特化细胞。 5. 克隆是通过无性方式,由单个细胞或个体产生的,和亲代非常相似(或在遗传上基本相同)的一群细胞或生物体。 6. 生物的九个基本特征: 1) 核酸、蛋白质——共同的生命大分子基础 2) 细胞——相似的生命的基本单位 3) 新陈代谢——高度一致的生命基本形式 4) 信息传递——维持机体生命活动的统一机制 5) 生长和发育——生物体由量变到质变的表现形式 6) 生殖——生命现象无限延续的根本途径(会区分无性生殖和有性生殖) 7) 遗传和变异——决定和影响生命现象的中枢 8) 进化——生命活动的全部历史 9) 生物与环境的统一——生命自然界的基本法则 7. 生物的进化包含了生物进化和化学进化

8. 多分子体系形成的两个学说:蛋白起源学说,福克斯的微球体学说、 9. 生物界最原始的生命是:异养、厌氧型的(35亿年前) 10. 从原核生物到真核生物的变化有两个学说:内共生起源说、分化起源说 11. 胡克第一个发现了死细胞;列文虎克第一个发现了活细胞;施莱登和施旺提出了细胞学说。 12. 为什么说细胞是构成生物体的基本单位, 1) 细胞是构成生物有机体的基本结构单位 2) 细胞是代谢与功能的基本单位 3) 细胞是生物有机体生长发育的基本单位 4) 细胞是遗传的基本单位 13. 细胞守恒学说 同类型细胞的体积一般是相近的,不依生物个体的大小而增大或缩小。器官的大小主要决定于细胞的数量,与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关。 14. 支原体是最小的原核细胞 15. 原核细胞一般由:细胞壁、细胞膜、拟核、细胞质、核糖体、中间体组成。 16. 质粒是细胞质中裸露的环状DNA。 17. 原核细胞的增殖方式是:二分裂18. 真核细胞中的膜相结构有:细胞膜、溶酶体、高尔基复合体、线粒体、过氧化氢酶体、内质网、 核膜 19. 真核细胞结构和原核细胞结构的比较特征原核细胞真核细胞细胞大小 较小,1,10 μm 较大,10,100 μm 细胞壁肽聚糖 纤维素(植物细胞) 细胞质仅有核糖体,无胞质环流各种细胞器,存在胞质环流核糖体 70S(50S,30S) 80S(60S,40S) 细胞骨架无有内膜系统无有

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