环境生物无机化学论文
环境生物无机化学论文(精选9篇)
环境生物无机化学论文 第1篇
一、生物无机化学发展历程
生物无机化学的历史已经有近半个世纪, 但也是在改革开放前后, 才作为一个独立的学科而存在的, 一本生物无机化学期刊的创立时其建立的重要标志。近20年来, 人们测定了一些生命活动所必须的微量元素, 从而促进了生物化学和无机化学的相互渗透。生物无机化学真正在我国出现是在1984年全国生物无机化学会议召开后开始的, 20世纪80年代初以来, 不断地由各个学科的研究者参与到生物无机化学的研究中来, 也做出了很多有意义的成果。总体上来讲, 生物无机化学主要是用无机化学体系中的常见原理和方法来研究生物体系中的无机元素。研究范围很广泛, 主要是从分子水平上理解生命体系中无机元素的循环, 环境、医药及食品营养体系中无机元素的正负作用, 生物体系中金属酶、金属蛋白的结构及功能, 金属与生物配体之间的相互作用等。
我国在生物化学的研究各种主要集中在与地方病和心血管病有关的铅、铬、碘等, 以及结合动物与人体健康进行的汞、镉、铜、锌等, 还有结合作物生长开展的硼、锰和锌的研究, 关于微量元素应用时的潜在危害作用研究也有所涉及。生物无机化学的研究者主要采用生物无机化学的观点和方法, 从分子水平上解释宏观现象, 研究内容主要集中在从环境与生物体相互作用出发, 研究无机元素在环境中的存在状态与转化, 运动规律及其与生物效应和人体健康的关系。总之, 生物无机化学涉及的领域广泛, 随着各种研究者对它的研究, 相信在不远的将来, 它能够发挥更大的作用。
二、现代社会中的环境问题
环境生物无机化学主要是指生物无机化学在环境方面的应用。社会中的每个人都处于一定的环境下, 无论是自然环境亦或是社会环境。环境与人类是相互依存的关系, 一方面人类的生存、繁衍依赖于环境, 另一方面, 人类不断地通过自身活动去影响着环境。人们曾经盲目的追求经济利益而忽视了环境利益, 那些破坏自然资源、破坏生态环境的后果不断显现, 于是环保便成了人们日益关心的问题。人类要继续地生存下去, 必须学会保护和爱惜环境。下文主要从自然资源及环境污染方面来体现目前社会中出现的环境问题
1. 自然资源遭受破坏
在自然界中, 人们能够直接在生产和生活中利用的物资便称之为自然资源, 主要有不可更新的资源, 一旦用完便难以在有的资源;可更新的资源, 即能通过自身循环而更新的资源;还有取之不尽的资源, 即自然界持续供应的资源。土壤的肥力逐渐减弱, 土壤沙化、沼泽化以及森林遭受无休止的砍伐, 都是自然资源被破坏的表现。
2. 环境污染问题
伦敦的“烟雾”事件以及日本的“四日气喘病”事件都是环境被污染后给人们带来的危害。受人类活动的干扰, 环境的某些组成部分也随之变化, 从而给人体带来不良影响。
三、生物无机化学在环境治理中的应用
生态环境的恶化使人们认识到人类与环境是共呼吸、同命运的, 人类应该像关爱自身一样去爱护生态环境。
对于水污染、空气污染等难以治理的污染, 科学家们可以利用生物无机化学的相关原理, 人为地创造出一些微生物, 然后将其投放到遭受污染的水体及空气中, 让微生物慢慢地化解那些污染元素。
其次, 我们应该加强城乡生态化建设, 创造宜居的环境。尊重生态环境的发展规律, 合理的配置资源, 减少不可再生资源的消耗, 最好是开发新的能源。对于可在生资源也要适度使用, 不能浪费。
再者, 科学研究不仅需要科学家们无私奉献、坚持不懈的精神, 更需要一些实在的物质性支持。政府应该加大对环境生物无机化学研究的投资, 发挥政府管理环境的功能, 并制定相应的政策, 促进环境生物无机化学研究的发展。
结语
随着无机化学和生物学的不断发展, 作为无机化学和生物学的相互交叉、相互渗透而逐渐兴起的学科, 生物无机化学的作用越来越广泛。生物无机化学的研究成果在医学、保健、农业、化工、环保等方面的作用也在不断地显现, 再加上人们一步步地认识它, 它的巨大作用定会慢慢地发挥出来, 并对国民经济和其所涉及的科目方面产生不可估量的作用。目前, 因注重经济效益而忽视环境效益的不良后果不断显现, 环境污染问题越来越严重, 生物无机化学在解决这方面问题的应用时也发挥了自身独特的效用。本文仅仅是根据现有资料以及我们在研究过程中接触到的相关领域的信息而提出的, 因此分析的不全面也在情理之中, 但希望本文的分析能够帮助人们了解生物无机化学, 并从自身做起, 学会保护环境, 爱护自然。
摘要:随着改革开放的不断推进, 科学技术也在不断发展, 科学家们从无机化学和生物化学之间开辟了一门新兴的学科——生物无机化学。它在生命科学的研究中占据着重要的地位, 发挥着自身独特的作用。本文立足于生物化学发展现状, 探讨环境与生物化学之间的关系, 进一步分析促进环境生物无机化学的的建议, 以期推动环境生物无机化学科学事业的发展。
关键词:环境生物无机化学,微量元素,环境污染
参考文献
[1]黄国珍.生物无机化学研究[J].民营科技.2009 (04) .
[2]高志永, 王凤产, 常玖利, 郭玉明.当前我国生物无机化学研究现状[J].河南师范大学学报 (自然科学版) .2009 (02) .
环境生物无机化学论文 第2篇
【展会时间】:2012年06月18/日-06月21日
【展会地点】:欧洲/德国 法兰克福
【举办周期】:3年1届第30届
【主办单位】:德国化工装备、工程与生物技术协会
【中国组展】:北京利德昌国际展览有限公司
【开放情况】:只对专业人员开放, 最后一天对专业人员和非专业人员开放
【展会概况】:
德国法兰克福国际化学工程、环境保护及生物技术展览会(ACHEMA 2012)即阿赫玛展将于2012年6月18-22日在德国法兰克福举办,该展会是由德国化工装备、工程与生物技术协会主办,每三年一届, 是全世界最大的化工工程及装备展览会,在全球化工界享有盛誉。
ACHEMA是流程工业的世界级展会,是化学工程、环境保护和生物技术的最高峰会,参展商所代表的领域极为广泛, 涵盖了化学、石化、制药、食品、材料加工以及相关工业领域里的系统解决方案、设备、专业技术等诸多内容。
展会的专业观众分别来自石油、化工、水处理、制药工业、食品工业、生物技术、环境保护等各个相关应用行业。在过去的15年中,展商的连续参展率达到98%,展览会的规模并且在持续增长。
2009年举办的第29届ACHEMA展览会吸引了来自50多个国家的3767家参展商以及来自100多个国家的17万多名参观商,展出规模为13万多平方米。上届中国参展商的数量和展出面积的大幅增加格外引人注目,共有117家中国参展商租用1558平米的摊位,2012年举办的第30届ACHEMA展,中国展团已经成为不可或缺的重要组成部分。
【往届回顾】:
【展商数据】:3767家展商(上届统计),其中1570 家为国外展商
【观众数据】:173,235观众(上届统计),其中85,620人来自国外
【展会数据】:133,000平方米
【展品范围】:
化工包装材料,生产、制造和包装药业的机械;
化工设备,过程控制设备,化工工程技术;
管道泵阀、加工技术、水处理设备;
生物技术,工业化学,机械加工;
实验室规划和设备,物理和化学分析仪器等。
展览会中国区报名处:
——德国展览联盟(北京)有限公司
地址:北京市海淀区永定路88号长银大厦12B13邮编:100039
联系人:赵 飞刘小愉手机:***
环境生物无机化学论文 第3篇
1 极端微生物嗜热菌
1.1 嗜热菌的概念
嗜热菌主要生活在热环境中, 具有较强的耐热性, 如火山口的周围地区、工厂的高温废水排放区等温度较高的地方。虽然嗜热菌具有较强的耐热机制, 但是根据不同的温度也可以将嗜热菌分为3个等级。 (1) 极端嗜热菌, 极端嗜热菌一般情况下生长在65摄氏度的高温中, 而最高生长温度可以达到75摄氏度, 最低温度不能低于40摄氏度, 现如今在我国共发现了20多种极端嗜热菌, 大部分都生存在火山的周围地区[2]。 (2) 专性嗜热菌, 该种嗜热菌生长地方的温度为55摄氏度, 生长的温度不能低于40摄氏度, 否则就会死亡。 (3) 兼性嗜热菌, 该种嗜热菌既能在低于55摄氏度的温度中生长, 而且又能在常温的范围中长期的生长。
1.2 嗜热菌的地球化学作用
由于嗜热菌其自身的特点, 使得其能够参与到许多生物物质的化学反应中。在微生物成矿、冶金、有机物的分解以及地球的循环中都起着十分重要的作用。在热环境中, 嗜热菌无论是直接吸附矿物颗粒, 还是通过代谢的产物, 都会对比周围的p H值以及氧化条件进行改变, 并影响到地球的化学循环。同时, 嗜热菌通过吸附作用可以将矿元素进行聚集, 为矿床提供资源, 并通过新陈代谢的作用, 产生出特殊的氧化条件, 从而使得矿物出现溶解、迁移和沉淀的现象。另外嗜热菌在高温的条件下还具有非常强大的生物降解能力和转化能力, 使得有机物转化为无机物。
2 极端微生物嗜盐菌
2.1 嗜盐菌的概念
在广阔的自然界中, 存在着许多高盐度的地区, 如死海、里海、沿海的礁石等地区, 而在这时高盐地区能够存活的微生物也只有嗜盐菌微生物, 嗜盐菌具有较强的抗高渗透性, 目前, 我国发现的嗜盐菌微生物也主要分为3种: (1) 抗盐微生物, 该种微生物适合生长在盐浓度较低的地方, 如绿色杜氏藻; (2) 中度嗜盐微生物, 其适合生长在盐浓度适中的区域, 主要由真细菌、蓝细菌之类的微生物; (3) 极端嗜盐微生物, 该种微生物可以直接生长在盐浓度较高的区域中, 生长在该区中的微生物是古细菌, 分别为盐球菌和盐杆菌。
2.2 嗜盐菌的地球化学作用
由于嗜盐菌具备特殊的生存机制, 因此能够对生物圈以及地球圈中的奥秘以及生物的进化方面进行最大程度的揭示。嗜盐菌一般情况下都是生存在深海的沉积物中, 由于深海沉积物的稳定性以及非扰动性较强, 使得许多古代微生物的遗迹都保留在深海的沉积物中。根据探索人员探索的信息可以得知, 深海沉积物的不同层次嗜热菌的种群和数量也是不同的。同时由于嗜盐菌生活在深海的盐沉积物中, 人们认为在深海的盐沉积中保留着大量的古代细菌, 而现如今这一猜测已经得到了人们的证实。根据相关资料表明, 在靠近新墨西哥州的二叠系沉积层中分离出了许多曾为被发现的嗜盐古菌, 而嗜盐古菌的采集区域也都没有被深海扰动过, 从而对生物地球化学的研究起着十分重要的作用。
3 极端微生物嗜酸菌
3.1 嗜酸菌的概念
在自然界中不仅存在着高盐度的地区, 而且还存在着许多的强酸环境, 如酸性温泉、废铜矿堆以及酸性土壤等地区, 而在该种强酸环境中生长的微生物就被称为嗜酸微生物。一般情况下, 在酸性的环境中首先出现的是能氧化的化能自养菌, 当化能自养菌出现大量的增殖后, 就会出现嗜酸菌。现如今, 嗜酸菌主要分为自养嗜酸细菌和异养嗜酸细菌两种类型。
3.2 嗜酸菌的地球化学作用
嗜酸热古菌是现如今地球上最古老的生命形式, 在生物的冶金以及地球化学元素的循环中起着十分重要的作用。现如今氧化亚铁硫杆菌已经被广泛的应用到了硫化物的矿床中, 尤其是黄铁矿以及黄铜矿的生物淋滤中, 通过试验可以得知嗜酸菌能够对硫作物中的重金属元素进行很强的溶解, 如络元素、铜元素、锌元素等。同时嗜酸菌对铜元素、铁元素、锌元素等元素在酸水环境中的地球化学元素的循环有着直接的影响, 因此, 在酸矿水的治理中, 必须要找出相关的解决途径, 从而对酸矿水中进行很好的治理。
4 结语
极端环境下的微生物是人类无法想象的生物资源, 不仅能够为国家生物的科研提供珍贵的素材, 而且对生物地球化学元素的循环也有着直接的影响, 因此随着科学技术水平的不断提高, 人们要采用更为先进的办法检测极端微生物, 从而发现越来越多的极端微生物, 并对极端微生物资源进行大力的开发, 为人类提供广阔的空间。
参考文献
[1]陈骏, 连宾, 王斌.极端环境下的微生物及其生物地球化学作用[J].地学前缘, 2006 (6) :199-207.
环境生物无机化学论文 第4篇
古浪三中化学、生物教案编写规范,古浪三中化学、生物作业批改规范
古浪三中化学、生物教案编写规范 1、每学期的第一本教案本前面要有本学期学科预定进度(教学计划),总的教育、教养目的。 2、教案按学科教材编排内容的`“每一节”编写,教案内容、层次依次含:教学目标、重点难点、课时安排、教与学过程、本节小结、作业布置(含课堂练习)、板书设计、教学反思、编写时间。 3、教与学过程含教师活动、学生活动;如有实验教学内容,要有引导学生逐层观察问题的设计。 4、教学反思中要渗透学生对本节知识与能力的困惑、疑点,学法指导。 5、教案必须先于教学进度(可留有适当空白,以作课前微调、课后补充。) 6、以上5点全面者记5分,缺项逐减(4、3、2、0)。 古浪三中化学、生物作业批改规范 1、全员、细致、及时。 2、每学期化学12次,生物9次。 3、错误处打“”号外,并适当预以“改正示范”。 4、对常在作业中犯同类错误的同学予以鼓励或要求。 5、有批阅日期、等级(四级:A、B、C、D)。 6、以上5点全面者记5分,缺项逐减(4、3、2、0)。 古浪三中生化组 3月15日
环境生物无机化学论文 第5篇
关键词:生物化学,实验教学,改革,实践
生物化学是环境科学专业大学生必修的一门专业基础课,系统介绍了环境污染工程处理中的生物化学基础知识。生物化学教学分理论教学和实验教学两大部分,注重理论基础与应用技术相结合。通过生物化学实验课程的学习,培养学生具有一定的科学实验能力及严格认真的科学学风,注重培养学生的创新意识。传统的生物化学实验教学在一定程度上受到了老师和学生的忽视,主要依附于理论教学,目前环境科学专业的生物化学总课时为64,课堂讲授占了48课时,实验课时为16。实验教学内容相对陈旧,严重滞后于生物化学学科的发展,主要集中在掌握基本实验操作技能为主的基础性实验,如使用分光光度计测定物质含量(双缩脲测定蛋白质含量、3, 5-二硝基水杨酸比色法测定还原糖和总糖含量),还有一些基础的验证性实验,如蛋白质的变性和复性。目前还缺乏能够培养学生的综合能力、创新能力的综合性和设计性实验。除了实验教学内容之外,在实验开始前,指导教师做好了一切实验准备工作,包括实验试剂、玻璃仪器和分析设备等,教学过程中学生的主观能动性得不到提高,始终处于被动接受和机械操作的状态,不利于学生动手能力和创新能力的培养。另外,目前生物化学的研究者们不仅应用生物化学特有的技术,而且越来越多地从遗传学、分子生物学和生物物理学的技术和思路中获得启迪,而传统的生物化学实验教学方法和考核手段单一,这些都与现代社会要求培养具有较高理论素质和一定创新能力的大学毕业生、注重学生综合能力和创新精神的培养目标相矛盾。作为浙江省重点高校之一的杭州电子科技大学坚持以培养应用型人才作为办学目标和立足点。学校在积极探索应用型人才培养模式创新的同时,始终把实验教学放在重要地位,因此非常有必要对现有的生物化学实验教学方式进行改革,研究并实践综合性生物化学实验教学。杭州电子科技大学的环境科学专业是省重点学科和特色专业,为加强我校本科环境科学专业的建设,本文针对目前生物化学实验教学过程中存在的问题进行分析,并探讨了适合我校环境科学专业的生物化学实验的教学改革内容与实践方法。实验教学改革不仅可以帮助培养学生的基本实验技能,巩固课堂上讲授的理论知识,还可以给学生提供发挥自身创造能力的空间,提高他们分析问题和解决问题的能力。因此,基于生物化学实验教学中存在的问题,我们对生物化学实验教学的教学内容、教学体系和考核方式等进行改革和实践。
一、优化生物化学实验项目, 设计综合实验, 开放实验室
目前我校开设的生物化学实验课程大多还是一些基础的验证性实验,缺少综合性大实验。因此,优化实验教学内容,设计合适的综合实验,是摆在我们面前需要迫切解决的问题。我们可以从以下两方面着手进行实验内容的改革:减少基础的验证性实验,增加综合性实验。传统的生物化学实验中,蛋白质提取、蛋白质等电点及含量测定、总糖和还原糖测定、酶的特性等都是单独开设,内容上的联系和逻辑性比较小,我们可以调整实验内容,开设一个综合性实验,例如果蔬成分生化分析,可设计成包括苹果或土豆中维生素C的定量测定、总糖和还原糖的含量的测定、蛋白质含量的测定和过氧化物酶分析等,鼓励学生选做其中一两个实验,学生参与生物化学实验的积极性得到了提高。开展生物化学实验的开放式教学模式,鼓励有能力的学生提前进入科学研究训练。同时,也可以适当开展探索性的生物化学实验,为学生提供探索的实验环境。学生可自由组合形成小组,自行设计实验方案,配置试剂,在实验室开放时间内自主完成实验内容。教师应指导学生选题并掌握文献检索方法,查阅相关文献,并设计合理的实验方案,最终完成实验。指导教师还应认真考查学生设计的实验方案的可行性,供应充足的实验药品,保证仪器的正常运行;全程跟踪指导实验过程。开放式教学模式可充分提高学生的主观能动性,有利于创新性人才的培养。
二、灵活运用多种教学手段
除了启发式和开放式教学方法,指导教师应在实验教学中合理运用多媒体等现代教育技术,从而加深学生对问题的理解。生物化学实验由于昂贵的实验药品和实验仪器,目前无法将许多经典的生物化学和分子生物学实验技术纳入到本科生的生物化学实验教学中。可以充分利用多媒体教学系统的便利,通过Flash动画和视频等形式把这些实验的原理和基本操作等介绍给学生。
三、改革实验教学的考核手段
检验学生实验工作能力和实验效果的两个重要环节分别是实验数据处理和实验报告编写,它们是教学考核的重要依据,但不是唯一的依据。实验考核应主要考查学生对生物化学基本原理和方法的掌握,对常规生物化学仪器,如可见分光光度计、聚合酶链式反应(PCR)系统和电泳系统的基本使用和维护的方法。并规范学生实验报告的书写,要求做到真实、详细和及时,指导学生使用EXCEL、ORIGIN等软件处理实验数据,分析实验误差,掌握实验报告的正确格式和撰写要求,使学生得到系统的锻炼,为他们顺利完成毕业论文和未来可能参与的科学研究打下良好的基础。现在的生物化学实验考核应该不局限于实验结果,而应贯穿于实验全过程,包括实验预习、操作和实验结果记录以及最后的实验误差分析等。同时,还对学生的实验态度、团队合作、考勤、卫生工作等方面也进行量化考核,再对每位学生进行最后的综合评定。
实践表明,通过《生物化学》实验教学改革,学生重理论、轻实验的现象得到了改变,学生的动手能力、创新能力和团队协作精神有了明显的提高。同时对授课老师自身素质和教学水平及相关科研也提出了更高的要求,不仅要求教师能在实验教学中积累知识、总结经验,坚持实验教学内容的工程性、先进性,更需将实验教学环节打造成培养学生实践动手能力、综合创新能力,提高学生素质的主课堂,使《生物化学》的实验教学在老师与学生中达到应有的效果,也为其他专业课程和实践环节创造更良好的平台。
参考文献
[1]鲁逸人, 刘宪华, 朱能, 赵新华.环境学科的生物化学实验教学改革探索[J].实验室研究与探索, 2009, 28 (12) :155-157.
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[4]史锋.生物化学实验[D].浙江大学出版社, 2002.
[5]张纪周, 李艳茹, 刘畅, 阚慕洁, 臧崇森.医学生物化学实验记录书写习惯的培养及思考[J].基础医学教育, 2012, 14 (10) :773-775.
[6]谢海伟, 张斌, 王娣, 许晖.应用型本科院校生物化学实验教学改革与探索[J].赤峰学院学报 (自然科学版) , 2012, 28 (5) :212-215.
[7]王爱英, 何大俊, 李鑫.生物类专业《生物化学实验》课程教学存在的问题和教学改革[J].陕西教育?高教, 2012, (9) :96-97.
化学中的生物 生物中的化学 第6篇
中学阶段各学科之间互相依赖, 互相制约, 随着教育教学理念的转变, 中高考制度的改革, 我已经清醒地认识到这一点。中高考的改革, 改变了过去以学科知识立意命题, 强调了学科知识间的普遍联系, 增加综合性、实践性、创造性和应用性。生物学科安排在化学前面符合学生的认知规律。
一、中学化学与生物学科间的有着密切联系
《化学课程标准》 (实验稿) 强调:重视学科间的联系, 增强跨学科内容。作为中学教师, 不仅应该有扎实的某一科知识, 还应具备跨学科知识, 具有将多学科间知识交叉的授课能力。在化学教学中, 教师应加强化学与其他学科的的联系, 在加强化学学科的基础内容教学的同时, 要充分的进行跨学科渗透, 有的放矢地指导学生进行化学学科与其他学科之间的知识融合, 帮助学生在化学知识网络的基础上构建跨学科的知识网络, 突破学科的封闭性, 进行开放式教学, 对于一个问题的解决, 不但从本学科而且尽可能联系类比相关学科, 进行知识迁移。
化学、生物本是一家, 化学是生物学的理论基础, 生物是化学发展的一个重要分支。在做好化学学科内综合的基础上, 适当注意生物学与化学间的跨学科综合, 有利于解决以现实问题立意的开放型试题, 有助于培养学生的科学态度和创新精神, 有助于提高学生分析问题和解决问题的能力。化学在近代的发展和所取得的突破, 都离不开生物学对化学的渗透, 生物学中的许多问题, 都可以运用化学的原理和方法去解决, 所以必然在知识上有一些结合点, 彼此密切联系着。
二、全面了解初中化学与生物教材, 尽快掌握它们的特点与联系
1. 化学、生物同为以实验为基础的学科
中学理科课程中, 化学和生物有很广泛的联系, 化学、生物都属于自然科学, 虽然它们的研究对象、知识体系不同, 但由于自然界本身是统一的、和谐的, 所以两科在对自然现象的研究上遵循相同的认识规律, 在一些实验方法上是相同的, 有许多共性的地方。化学、生物都为以实验为研究手段进行科学探究, 同时还运用对比实验的思想, 在探究中把一门学科的基本思想方法交代给学生, 比具体知识点的大量陈述与探究更有意义。如生物“人体吸入气体和呼出气体成分含量的比较实验”就运用对比实验的思想进行探究, 此探究也是化学研究的内容。
2. 化学和生物在知识点上有一些结合点
人体所需的六大营养物质是化学中的内容, 也是生物课本中的内容;光合作用、呼吸作用是一个化学变化, 也是一个生物过程;社会的环境问题 (如大气污染、水污染、土壤污染) 、能源问题、资源问题都有化学和生物的结合点……
3. 化学、生物知识先后联系
现代学习理论认为, 学习是学习者积极主动地建构的过程, 学习受学习者原有知识结构的影响, 学生需要运用原有的知识经验来建构新知识, 形成新的知识结构。
教师只有知道学生已经具备哪些知识, 对学科间知识的先后顺序联系做到了如指掌, 才能更有效地组织教学。
在刚讲“奇妙的二氧化碳”时, 我以打开“雪碧”的奇妙现象引入, 学生猜想气体可能是二氧化碳, 可能是氧气……进一步追问怎样证明你的猜想, 原打算以此引入新课教学, 没想到学生异口同声, 一下说出检验的方法, 我很惊讶, 还没讲, 他们就知道了, 他们还知道二氧化碳被人们称为大棚里的气肥, 后来才了解到初中七年级生物上册第六章第一节“能量的释放与利用”中已经学习过, 甚至比化学上介绍得还详细。
4. 化学、生物都与日常生活联系
中学教学要求理论联系实际, 注意运用知识去分析问题和解决问题, 达到学以致用的目的。
化学、生物都与人们生活息息相关, 从日常生活中可以积累很多的化学、生物知识。这样, 就可以加深对所学知识的理解, 从而提高对它们的学习兴趣。
当代社会的环境问题也是生物和化学关注的重点。化学中讲到自然界中氮的固定通常有两种:一种是闪电时空气中的氮气和氧气化合生成一氧化氮, 一氧化氮进一步与氧气化合生成二氧化氮, 二氧化氮被水吸收变成硝酸在下雨时降落到地面。另一种固氮的方式是利用植物的根瘤菌, 根瘤菌是一种细菌, 能使豆科植物的根部形成根瘤, 在自然条件下, 它能把空气中的氮气转化为含氮的化合物, 供植物利用, “种豆子不上肥, 连种几年地更肥”讲的就是这个道理。
环境生物无机化学论文 第7篇
1 药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的重要性
在我国很多医药院校的药学专业中,药学教育的模式一直是化学模式。由于,无机化学的理论学习中要求记忆的东西很多,较枯燥,导致了很大一部分同学在学不到一半的时候就放松了学习,明显影响学习效果。如果能够在教学过程中有意识地引进一些生物无机化学的新知识、研究的前沿和热点问题,及相关的人文科学知识,将大大提高药学专业学生的学习无机化学的兴趣,为提高其综合素质和培养其创新能力提供坚实的基础。在我国的一些院校的化学系开设了生物无机化学的选修课程。但是对于药学专业进行生物无机化学教学受到学制短、化学课课时少及化学和生物化学基础知识差等客观条件的限制。为解决这个问题,可以在学习无机化学的过程中有意识地渗透一些生物无机化学方面的知识,以达到提高学生的学习兴趣等的效果。
2 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的内容
在药学专业使用的无机化学教材中,隐含着丰富的生物无机化学教育内容[2](图1),教师要有计划地把这些知识渗透到教学过程中去,使学生在学习无机化学知识的同时,获得更多与药学相关的知识。因此在备课时,教师需要熟读教材,找准无机学化各章节中渗透生物无机化学知识的结合点。
2.1 绪论部分
无机化学是一门理论性较强、较抽象的课程。在绪论课时,教师适当的渗透一些无机药物方面的知识(表1),将对提高学生学习无机化学的兴趣起到事半功倍的效果。
2.2 常见非金属元素及其化合物
非金属元素的生物无机化学的内容相对偏少,但也还是存在足够的可讲的知识点。如,三位科学家由于发现一氧化氮作为人体中一种重要的信号分子而于1998年获得诺贝尔医学奖。一氧化氮是第一个被发现的参与细胞信号转导的气体信号分子。一氧化氮是随血液存在于人体各处,只要有血液的地方就有一氧化氮的存在。一氧化氮参与的生命活动非常广泛,在神经、免疫、呼吸等系统中发挥着重要作用。人的机体内有很多信号系统,它们可以调节全身的血管网络,一氧化氮可以使微循环畅通,保证含氧血运送到人体各组织和器官当中,让人体血压保持在适当水平。人体内生成的一氧化氮自由基,可以穿透任何细胞,到达任何组织,使信息从人体某一部分,传至其他部分,行使着传输信号的功能。这样使血管扩张,帮助控制血液流向人体的各个部位,以起到保持血管清洁、预防中风、维持正常血压的作用,有效减轻心脏负担,从而达到预防心脏病的效果。这就是一氧化氮作为信号分子的作用。
2.3 常见金属及其化合物
人们对于微量元素的作用远不如对维生素那样熟悉。然而,微量元素对于生命的作用要比维生素重要得多,生物体本身无法制造出它所需要的微量元素。所以,缺乏微量元素就成为一个十分严重的问题。现代研究表明,生物体内必需的微量化元素至少有十六七种。而人体内有1/4~1/3的酶需要金属离子参与才能发挥催功能,这些金属离子包括Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mg2+、Ca2+等。人们逐渐认识到生命活动无不与金属离子有着千丝万缕的关系,即没有金属离子就没有生命。缺乏这些元素,生物体就要发生各种病变。人体的许多疾病,包括一些地方流行病,往往与微量元素的缺乏或过量有关(表2)。
2.4 配位化合物
在现代医学中无机药物的使用已经非常普遍。从生物必需元素到有益元素甚至放射元素都在医学上占有一席之地,而且涉及多种疾病的诊断和治疗。有些具有治疗作用的金属因其毒性大、刺激性强、难吸收等特点而不能直接在临床上应用,若把它们变成配合物就能在一定程度上增强药效同时降低其毒性[3,4,5]。由于形成金属有机络合物提高了化合物的脂溶性,有利于提高其吸收效率,有利于药物分子选择性地进入体内的一定位置。
本部分可以重点地介绍治疗药物如铂类抗肿瘤药物和铋类抗溃疡药物[6,7],诊断药物如核磁共振造影剂、放射诊断药物以及中药研发方面遇到的实际问题。
2.4.1 铂类配合物作为抗癌药物的应用
20世纪70年代以来,铂配合物抗癌功能的研究在国内外引起了极大的重视[8,9,10]。铂配合物的抗癌活性是基于其对癌细胞的毒性[8]。现已确定具有顺式结构的均显示抑瘤活性,其中顺式二氯·二胺合铂,简称顺铂抗癌活性最高。它不仅能强烈抑制实验动物肿瘤,而且对人体生殖泌尿系统、头颈部及其他软组织的恶性肿瘤有显著疗效,与其他抗癌药联合使用时具有明显的协同作用。目前,我国已生产“顺铂”供应市场。由于“顺铂”尚有缓解期短、毒性较大、水溶性较小等缺点,经过化学家们的不懈努力,现已制出了与顺铂抗癌活性相近而毒副作用较小的第二代、第三代抗癌金属配合物药物[11]。
2.4.2钆类配合物作为核磁共振造景剂的应用
核磁共振造影技术已成为当今临床诊断中最为有力和安全的检测手段之一。它对疾病的诊断是通过使用外来的顺磁试剂或造影剂而使得正常组织和疾病组织的1H(主要是水)的共振信号产生差别。核磁共振造影剂使得质子的弛豫时间缩短,从而达到改善组织成像的效果。多数的核磁造影剂均为Gd(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)离子,因为它们具有最多的未成对电子和较长的电子自旋弛豫时间。目前临床诊断使用的化合物主要有四种,全部是三价钆的配合物。据统计,世界上大约每年要进行500万次核磁共振诊断,而其中20%必须使用造影剂,造影剂研究及应用的重要性不言而喻。
2.4.3络合作用与中药的研发
在天然药物研究开发过程中,往往药物的粗提物具有明显的生理活性,但是随着纯度的提高,其药理活性逐渐下降,甚至消失。究其原因,可能是由于除去了微量元素等无机成分。由于中药中含有微量金属元素和氨基酸、皂苷类、黄酮类、多糖类、生物碱等有机组分。而这些有机组分含有多个配位原子,能与微量金属元素通过多种键合作用形成各种复杂的配合物。它们具有较高的稳定性,这对于药物在体内的生物化学作用具有重要的意义,使之表现出长效、低毒和药性温和。
实际上,中药的药理作用是中药中的有机组分和无机组分的共同表现,它们的络合物往往表现出较强的药理活性。例如,博来霉素最早由链霉属真菌中以铜配合物的形式提取出来,只有人们改变了发酵条件得到了一系列类似物。博来霉素作为抗生素类抗肿瘤药物在头颈癌、卵巢癌等的临床治疗中广泛应用。研究发现,博来霉素需要有金属离子才能产生活性,铁、钴、锰、铜等离子的存在使得博来霉素能够对DNA进行裂解。目前较公认的机制是:博来霉素首先与金属离子如Fe3+结合,金属离子结合的博来霉素发生构型的变化,然后与活化分子氧生成活化态,后者对DNA进行切割并阻止其复制。
3 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的途径
3.1 制订计划
在无机化学教学中渗透生物无机化学教育,必须有周密的计划,这一方面是为了在有限的时间内完成教学任务,另一方面也避免了盲目性和随意性。制订计划力求全、准确、具体、可行。
3.2 注重渗透方法
摈弃“满堂灌”的教学方法,开展启发式、自学式和讨论式教学。在课堂上注重以多媒体授课的优势,充分发挥学生在教学中的主体作用和教师的主导作用,讲重点、难点,给出一些专题,课后学生广泛查阅文献,根据自己的兴趣,写出相关小综述,课程结束时,在课堂上做专题发言,互相交流,共同提高。这样,在学生不仅学到了知识,更重要的是培养了他们自己获取知识、分析问题与综合问题及表达能力。
3.2.1 讲授法
讲授法是目前教师采取的主要方法之一,也是最传统的教学方法。在化学教学过程中,渗透生物无机化学教育就是在讲授无机化学基本知识的同时,把与之相关的药学及生物学相关的知识传授给学生。
3.2.2 多媒体课件展示法
利用多媒体课件,向学生展示生物无机化学相关的知识。在课件的制作上,采用图、文、表并茂的方式并尽可能地增加动画效果,以增强教学内容的趣味性,更好地激发学生学习生物无机化学课程的积极性。如,讲解叶绿素的结构及其在生物的光合作用中的作用时。通过生动形象的动画效果,让学生形象地感受生命中的化学过程。
3.2.3 学生分组讨论法
鉴于药学专业无机化学课时少的实际情况。要求学生结合教材内容,通过查上网收集资料等形式,广泛涉猎与无机化学相关的药学和生物学资料,如顺铂类抗癌药物的发现及发展过程、重铬酸钾等重金属污染及其可能导致的疾病等,并在每次课堂讲授结束之前,预留10 min,引导学生思考和讨论,或者由学生提出他们没有弄懂或尚未理解的问题大家一起研究解决。这旨在激发学生的学习兴趣,培养学生参与讨论的意识,为今后的工作打下良好的基础。
环境生物无机化学论文 第8篇
关键词:生物化学,实验教学,生物化学实验
生物化学是一门实验科学, 生物化学学科的飞速发展离不开生物化学实验方法的不断进步和深入。同样, 对生物化学知识的理解、掌握和运用也离不开生物化学实验。在高等学校生命科学、生物技术、生物工程等专业、以及农、林、医、药相关专业中, 生物化学实验都是生物化学教学中必不可少的环节, 也是培养学生的科研兴趣和实践能力的重要环节。笔者在近十年的教学实践中深刻体会到生物化学实验教学和理论教学之间相辅相成、互相促进的关系。
一、生物化学实验有助于加强学生对生物化学专业理论知识的理解和掌握
生物化学是一门内容极其丰富且发展迅猛的学科, 也是生物、医药、农业、食品等众多学科的专业基础, 这使得生物化学一方面容易引发学习的兴趣, 另一方面又比较难学。生物化学专业理论知识的学习需要大量的记忆, 但是单纯的死记硬背不仅无济于事, 还会抹杀生物化学的活力, 使得理论学习变得枯燥乏味。因此需要进行理解性记忆, 并随时进行归纳总结、融会贯通。生物化学实验是加深理解专业知识的重要途径, 它能够使抽象的生物化学理论以形象、生动的形式展现出来, 有助于加强学生对理论知识的理解和掌握。生物化学实验的内容丰富多彩, 包括普通生化实验、生化分离实验, 以及一些技术水平更高的生化实验等。普通生化实验主要是对各类生物分子进行定性和定量研究;生化分离实验主要是利用层析、电泳、超速离心等方法对各类生物分子进行分离和纯化;其他高级生化实验则包括研究生物大分子结构的X—射线衍射技术, 研究物质代谢的同位素示踪技术, 与分子生物学相关的D N A重组技术, 等等, 其中的一些技术促进了新兴学科的发展并成为这些学科的核心技术。
在高等学校生物化学教学中涉及到的主要是普通生化实验和生化分离实验。这些实验与理论教学相辅相成, 能有效地帮助学生理解和掌握专业理论知识。例如, 在“蛋白质的两性反应和等电点的测定”实验中, 通过观察在加酸、加碱过程中, 酪蛋白溶液酸碱度的变化和沉淀———溶解情况的变化, 形象、直观地展现出蛋白质的两性解离过程, 使同学们切实理解了蛋白质的两性解离性质和等电点的概念;通过比较在不同p H值下酪蛋白溶液的沉淀量, 不仅可以反映出酪蛋白的等电点, 还使得同学们对蛋白质胶体溶液稳定性的影响因素有了更为深刻的理解和认识。在“酶的抑制与激活”实验中, 利用同学们自身的唾液淀粉酶, 通过比较分别存在Cl-和Cu2+时, 酶催化淀粉水解后, 水解产物与碘所呈现出的不同颜色, 不仅可以直观地反映出抑制剂和激活剂对唾液淀粉酶的作用, 帮助理解酶的抑制和激活这一性质, 还可以促进同学们思考抑制剂与变性剂之间的差别, 并使同学们对各自的唾液淀粉酶酶活高低及其性能有了初步的认识。
二、生物化学实验有助于培养学生对生命科学的科研兴趣和求知欲
生物化学和相关的生命科学都是实验科学, 实验是这些学科的基础, 是理解已有知识、发现新知识的重要途径, 也是激发求知欲和探索欲的良好手段。生物化学作为揭示生命的化学本质的一门学科, 是21世纪最富生命力的学科之一, 也是研究热点众多、研究成果日新月异的学科之一, 其旺盛的活力离不开实验的开展和创新。在生物化学实验教学中, 深刻地体会到学生对生物化学实验的浓厚兴趣, 这有效地缓解了生物化学理论知识学习的枯燥感, 使得生物化学焕发出它本身特有的学科魅力。
在生物化学教学中, 有些概念和性质仅仅通过理论讲解显得很空洞, 很难使学生深刻理会。而在理论讲解的基础上, 结合直观的实验现象, 就能调动起学生的兴趣, 并启发学生进行思考和总结, 从而达到事半功倍的效果。酶学是生物化学中很重要的一部分内容, 酶活力是反映酶的性能的基本指标, 但是单纯的理论讲解总显得索然无味、力不从心。通过“糖化型淀粉酶活力的测定”“蛋白酶活力的测定”等实验, 使同学们对酶活力的概念及其测定有了清晰的认识。在上面提到的“酶的抑制和激活”实验中, 由于使用的是同学们自身的唾液淀粉酶, 个体之间存在酶活差异, 需要同学们自己对酶液进行适当的稀释。有的同学酶液稀释得正好, 激活组、抑制组和对照组表现出明显的差异, 分别呈现出黄褐色、蓝黑色和酒红色;有的同学第一次酶液稀释过头, 重新调整后得到明显的实验现象。鲜明的实验结果令同学们非常新奇和兴奋, 激发了同学们的实验热情和研究兴趣, 并使同学们领会了酶活力的影响因素和酶活测定的关键。糖代谢是动态生化的重要内容, 其中的糖酵解途径以及糖的有氧代谢需要同学们完全掌握。在理论学习的基础上, 通过“碘乙酸抑制糖酵解”实验, 比较在三氯乙酸、碘乙酸存在下酵母的葡萄糖代谢情况, 以及中间产物3-磷酸甘油醛的积累差异, 使同学们对酵母的葡萄糖代谢和糖酵解途径有了更为生动和直观的认识, 提高了对动态生化的学习兴趣, 也为以后学习和研究微生物代谢奠定了良好的兴趣基础。
三、生物化学实验是锻炼学生实践能力和分析问题、解决问题能力的良好方法
生物化学研究的是生命的化学本质, 生物化学实验所用的材料是生物材料, 生物材料往往存在较大的个体差异, 且稳定性较差, 因此生物化学实验的相对误差较大。为了获得准确的实验结果, 需要具备优良的实践能力, 以及严谨、细致、灵活、创新的科研作风。生物化学实验是锻炼学生实践能力的良好途径, 也是培养学生严谨的科研作风的有效手段。通过生物化学实验, 还可以锻炼学生分析问题、解决问题的能力。
高校生物化学实验教学采用的多为方案成熟的验证性实验, 在正确的理解和严谨、规范的操作条件下通常都能得到满意的实验结果, 这不仅能使同学们体会到实验的神奇, 更能感受到成功的喜悦。但有时候也会因各种各样的原因而导致实验失败或结果不太好, 这时, 鼓励同学们从中分析原因、总结经验、进而解决问题, 同样能够起到良好的锻炼效果。在“蛋白质的凝胶过滤层析”实验中, 不同分子量和颜色的样品在凝胶柱中彼此分离开, 并通过检测器和电脑的记录, 显示出它们的洗脱曲线, 使得同学们真正理解了凝胶过滤层析的原理和方法。有的组样品分离效果很好, 洗脱峰狭窄;有的组则分离效果不好, 峰形展宽, 通过观察、分析, 同学们重新沉降柱面、并平稳上样, 取得了良好的分离效果。这不仅提高了同学们的实验技能, 也使同学们认识到实验操作需要严谨、细致。
在生物化学实验教学中, 除了安排大量的验证性实验以锻炼学生多方面的实践能力之外, 在此基础上适当地安排综合性、设计性实验, 还有助于培养学生的实验设计能力和科研能力。例如, 在“酵母蔗糖酶的提取”实验中, 通过让同学们来设计不同的实验方案, 可以使他们更好地理解生物分子分离的常规过程和常用方法;通过让各个组实施不同的操作方案, 不仅能锻炼他们的科研技能, 还可以锻炼他们分析问题的能力和协作精神。通过不同实验方案的实施, 使同学们认识到生化分离实验除了具有严谨的科学性之外, 还表现出灵活的艺术性, 并随着被分离样品的不同而可以艺术性地采用灵活多样的生化分离手段。
总之, 生物化学实验教学在高校生物化学教学中具有重要的作用。
参考文献
[1]王镜岩, 朱圣庚, 钱长法.生物化学[M].第3版.北京:高等教育出版社, 2002.
[2]李建武, 萧能, 余瑞元, 等.生物化学实验原理和方法[M].北京:北京大学出版社, 1994.
生物化学教学体会 第9篇
一、强化集体备课, 激发群体思维
对于教材中的重点及难点章节采取集体备课, 在备课时要发挥骨干教师的辐射作用, 开展以他们为主讲人的备课活动, 在集体备课前主讲人要广泛收集教学素材, 注重理论和实践结合, 成功的集体备课能让所有生化老师群体受益, 取长补短, 相互启发, 互相促进, 从而保持教学多元化。
二、授课时多结合临床病例, 激发学生的学习兴趣
生物化学较强的理论性和抽象性是学生感到生物化学枯燥及学习被动的主要原因。兴趣是学习的动力, 是力求认识事物的心理倾向, 激发学习生物化学的兴趣是非常重要的。所以教学内容要侧重于将生物化学的基本理论、基本知识与临床工作联系起来, 既能激发学生的学习兴趣, 又有助于生物化学课程与后期临床课程和临床实践的密切配合。如在讲授酶时, 把酶作用的最适温度概念和高烧对人体的危害、冬眠疗法、高温灭菌、低温保存生物制品等医疗工作措施联系起来。在讲核酸和蛋白质生物合成时, 联系一些抗生素抑制细菌生长和抗癌药抑制癌细胞生长的机理, 在讲述糖代谢时, 可列举糖尿病病例, 利用糖代谢知识分析糖尿病“三多一少”产生的原因及治疗方法。不但加深了学生对生物化学知识的理解, 而且极大地激发了学生的学习兴趣。让学生觉得理论不再空洞, 加快其领悟, 提高了教学效果。
三、实施趣味引导式教学
生物化学中有许多原理比较深奥、难以理解, 如果采用传统的直接讲授方法, 学生必定会感到枯燥乏味, 提不起兴趣, 若在教学中讲述一些有趣的见闻、运用一些形象的比喻及提出一些启发性的问题, 使深奥的理论浅显化、抽象的事物形象化、枯燥的知识生动化, 必然会提高学生学习的兴趣。比如, 在讲解呼吸链抑制剂鱼藤酮的抑制原理时, 可以先讲古代日本渔民打鱼趣闻, 他们用生长在海边的一种藤条状的植物在水中浸泡, 鱼就会自然死亡, 后来研究发现鱼的死亡是由于呼吸链被抑制, 细胞缺氧而死亡, 就把这种抑制剂称为鱼藤酮。这样的讲解, 使学生很容易就记住了知识点。又如, 在讲解三羧酸循环时, 把循环过程比喻为操场, 草酰乙酸比喻为运动员, 乙酰辅酶A比喻为矿泉水, 运动员沿着操场跑步, 每跑一圈喝一瓶矿泉水, 然后总结三羧酸循环的特点, 每循环一圈, 消耗一分子乙酰辅酶A, 通过对这些问题的解答, 可以使学生轻松地掌握这些内容, 同时也提高了学生的思维能力。既能引起学生学习的兴趣, 又能化解生物化学教学中的难点, 起到事半功倍的效果。逐步启发学生, 引导探究, 层层深入, 直至学生能主动地领会和掌握知识技能的方法。
四、利用多媒体教学, 提高生化教学质量
多媒体课件可以充分利用各种媒体素材, 生动形象地展示课堂内容, 再现传统教学难以表述的内容, 具有将抽象理论形象化、平面板书立体化、信息摄取多元化、教育过程人性化等特点, 从而调动学生的积极性, 吸引学生的注意力, 提高学生的学习兴趣。多媒体教学具有图文并茂、动静结合的特点, 使图片和动画内容生动活泼, 直观性强, 可帮助学生了解一些抽象的内容, 并将这些内容清晰地展现在学生面前, 增强学生对知识的想象力, 调动学生思维的积极性。因此教师在制作课件时, 先将一些深奥的理论知识转变为学生的感性知识, 再通过教师的深入讲解, 使之转化为学生的理性知识。另外, 在多媒体教学中注意表格的应用, 图表的作用在于提纲挈领地列举事物, 便于记忆。图表格式的系统化、条理化、简明化, 是记忆外储的一种良好形式, 图表在多媒体教学中的广泛应用可以大大提高学习效率。绘制表格的基本原则是简单明了、避免杂乱繁琐。设计合理、精美的表格能起到一览诸要, 便于记忆的作用。并且教师在多媒体教学中应与传统教学有机地结合, 在讲授重点和难点时, 适当应用提问、讨论和启发等多种教学方法, 增加形体语言的交流, 建立“教师—媒体—学生”相互作用的新教学模式。
总之, 教学过程是教与学的互动过程。作为一名生化老师如何充分发挥自己的作用, 还需在今后的工作中进行认真的总结和探索, 找出更好、更有效的方法。
摘要:生物化学是一门医学基础课程, 学生在学习过程中普遍认为难度大, 在此结合多年的教学经验, 总结了几点看法。
环境生物无机化学论文
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