㈠ 生物學的終點是化學,化學的終點是物理,物理的終點是數學,數學的終點是科學,科學的終點是哲學。
物理的終點才不會是數學,數學是物理發展的必要工具罷了。物理的終點應該是真理。
㈡ 什麼叫生物化學研究對象包括哪些主要內容
生物化學(biochemistry)是一門研究生物體的化學組成及其變化規律,從分子水平上揭示生命現象本質的一門生命科學,又稱生命的化學。
生物化學的研究對象:蛋白質、核酸、酶。
生物化學的主要內容:
1、人體的物質組成;
2、生物分子的結構與功能;
3、物質代謝及調控;
4、基因信息傳遞與表達及調控;
5、器官生化。
(2)關於生物類似物的主要研究終點是什麼擴展閱讀
生物化學若以不同的生物為對象,可分為動物生化、植物生化、微生物生化、昆蟲生化等。若以生物體的不同組織或過程為研究對象,則可分為肌肉生化、神經生化、免疫生化、生物力能學等。因研究的物質不同,又可分為蛋白質化學、核酸化學、酶學等分支。
生物化學對其他各門生物學科的深刻影響首先反映在與其關系比較密切的細胞學、微生物學、遺傳學、生理學等領域。
通過對生物高分子結構與功能進行的深入研究,揭示了生物體物質代謝、能量轉換、遺傳信息傳遞、光合作用、神經傳導、肌肉收縮、激素作用、免疫和細胞間通訊等許多奧秘,使人們對生命本質的認識躍進到一個嶄新的階段。
㈢ 研究生物的進化,關鍵是研究什麼
各種生物是經過漫長的時間逐漸進化演變形成的.這一觀點已被大多數人所接受.但是我們要問:
(1)人類是如何獲得這個結論的?研究方法是什麼;
(2)接受這一觀點,需要一定的依據或證據.有什麼證據能夠證明各種生物是通過進化形成的?
(3)為什麼生物會不斷發展,原因是什麼?即生物是怎樣進化的?這是這節課我們將要討論的問題.一、生物進化的證據:科學家在研究生物進化時發現生物進化的歷程是:由簡單到復雜,由低等到高等,由水生到陸生.科學家是如何了解進化的歷程的?科學家又是怎樣知道地球是曾經生活過什麼類型的生物?生物化石可以作為研究地球曾經生活過的生物的材料,通過化石了解生物進化的歷程.我國宋朝的沈括在《夢溪筆談》中就談到他在太行山和其他地方看到的動物化石和植物化石.根據太行山山崖上的化石,沈括認為太行山曾經是海濱.什麼是化石?生物化石是指由於某種原因,埋藏在地層中的生物的遺體、遺物或生活痕跡.化石保留了古代生物原有的特點,所以被用來研究古代生物,它們可以直接或間接證明某種生物曾經在地球上生活過.化石有很多種,有由生物體的堅硬部分形成的遺體化石,如骨骼化石、貝殼化石等;有保存植物葉片痕跡的印痕化石;還有遺跡、遺物化石等.為什麼化石能夠說明生物的進化?地球的地層形成有早有晚,不同的地層中有不同的生物化石.根據存在於各個地層中的化石,可以判斷生物類型和生存的年代.對不同地層中的化石進行分析比較發現:
(1)最古老的地層中沒有化石.
(2)從大約39億年前的地層中開始發現生物化石.
(3)越古老的地層中,成為化石的生物越簡單、越低等,越晚形成的地層中成為化石的生物越復雜、越高等.
(4)古老的地層中水生生物的化石較多;晚形成的地層中陸生生物的化石較多.討論:科學家的這些發現說明了什麼問題?【小結】
(1)通過對化石的研究,我們得知原始地球是沒有生命的,生命經歷了從無到有的發展過程.
(2)根據對化石的研究,我們知道了生物進化經歷了由簡單到復雜,由低等到高等,由水生到陸生的發展過程.【提問】
二、生物進化的歷程 與原始生命起源一樣,生物進化的歷程也是極其漫長的過程.現在地球上的豐富多彩的生物界是經過漫長的歷程逐漸進化形成的.在進化的早期,由於營養方式的差異,原始生命的一部分進化為具有葉綠素的原始藻類,另一部分進化為不含葉綠素的原始單細胞動物.以後,這兩類原始生物分別沿著一定的歷程發展為動物界和植物界.科學家在研究生物進化的歷程過程中對不同類群的生物進化比較,對比不同類群的生物的結構、功能和生活習性,發現各類生物的相同和不同的特點.一般說來,親緣關系近的生物類群,相同的特點較多,反之較少.根據分析比較,找出不同類群生物的關系和進化發展的順序.我們也可以用這種方法對植物和動物兩類生物中的不同類群分析比較,認識它們的進化歷程.
1.植物進化的歷程:提供各類群植物代表植物的掛圖或投影片,組織學生對不同類群植物的形態結構、生殖方式以及生活環境比較分析,哪類生物結構簡單,比較低等,哪類生物比較復雜,較為高等,最後總結植物進化的歷程.提問:植物進化的歷程可以反映生物進化的什麼趨勢?從生活環境看,進化的歷程是從水生到陸生;從結構分析看,是從簡單到復雜;植物進化的總趨勢是由低等向高等發展.1. 動物進化的歷程:科學家採用同樣的方法研究動物進化的過程.提供各類群動物代表動物的掛圖或投影片,比較各類動物的特點,並歸納動物進化的歷程以及進化的趨勢.
2. 生物進化的趨勢:根據生物進化的歷程,生物進化的趨勢是由簡單到復雜,由低等向高等,由水生到陸生.
㈣ 什麼是微生物結構類似物(微生物結構類似物的概念)
結構類似物:在化學和空間結構上和代謝的中間物(終產物)相似,因而在代謝調節方面可以代替代謝中間物(終產物)的功能,但細胞不能以其作為自身的營養物質。
㈤ 生物化學的研究內容
生物化學主要研究生物體分子結構與功能、物質代謝與調節以及遺傳信息傳遞的分子基礎與調控規律。
生物化學組成
除了水和無機鹽之外,活細胞的有機物主要由碳原子與氫、氧、氮、磷、硫等結合組成,分為大分子和小分子兩大類。前者包括蛋白質、核酸、多糖和以結合狀態存在的脂質;後者有維生素、激素、各種代謝中間物以及合成生物大分子所需的氨基酸、核苷酸、糖、脂肪酸和甘油等。在不同的生物中,還有各種次生代謝物,如萜類、生物鹼、毒素、抗生素等。
雖然對生物體組成的鑒定是生物化學發展初期的特點,但直到今天,新物質仍不斷在發現。如陸續發現的干擾素、環核苷一磷酸、鈣調蛋白、粘連蛋白、外源凝集素等,已成為重要的研究課題。有的簡單的分子,如作為代謝調節物的果糖-2,6-二磷酸是1980年才發現的。另一方面,早已熟知的化合物也會發現新的功能,20世紀初發現的肉鹼,50年代才知道是一種生長因子,而到60年代又了解到是生物氧化的一種載體。多年來被認為是分解產物的腐胺和屍胺,與精胺、亞精胺等多胺被發現有多種生理功能,如參與核酸和蛋白質合成的調節,對DNA超螺旋起穩定作用以及調節細胞分化等。
代謝調節控制
新陳代謝由合成代謝和分解代謝組成。前者是生物體從環境中取得物質,轉化為體內新的物質的過程,也叫同化作用;後者是生物體內的原有物質轉化為環境中的物質,也叫異化作用。同化和異化的過程都由一系列中間步驟組成。中間代謝就是研究其中的化學途徑的。如糖元、脂肪和蛋白質的異化是各自通過不同的途徑分解成葡萄糖、脂肪酸和氨基酸,然後再氧化生成乙醯輔酶A,進入三羧酸循環,最後生成二氧化碳。
在物質代謝的過程中還伴隨有能量的變化。生物體內機械能、化學能、熱能以及光、電等能量的相互轉化和變化稱為能量代謝,此過程中ATP起著中心的作用。
新陳代謝是在生物體的調節控制之下有條不紊地進行的。這種調控有3種途徑:①通過代謝物的誘導或阻遏作用控制酶的合成。這是在轉錄水平的調控,如乳糖誘導乳糖操縱子合成有關的酶;②通過激素與靶細胞的作用,引發一系列生化過程,如環腺苷酸激活的蛋白激酶通過磷醯化反應對糖代謝的調控;③效應物通過別構效應直接影響酶的活性,如終點產物對代謝途徑第一個酶的反饋抑制。生物體內絕大多數調節過程是通過別構效應實現的。
結構與功能
生物大分子的多種多樣功能與它們特定的結構有密切關系。蛋白質的主要功能有催化、運輸和貯存、機械支持、運動、免疫防護、接受和傳遞信息、調節代謝和基因表達等。由於結構分析技術的進展,使人們能在分子水平上深入研究它們的各種功能。酶的催化原理的研究是這方面突出的例子。蛋白質分子的結構分4個層次,其中二級和三級結構間還可有超二級結構,三、四級結構之間可有結構域。結構域是個較緊密的具有特殊功能的區域,連結各結構域之間的肽鏈有一定的活動餘地,允許各結構域之間有某種程度的相對運動。蛋白質的側鏈更是無時無刻不在快速運動之中。蛋白質分子內部的運動性是它們執行各種功能的重要基礎。
80年代初出現的蛋白質工程,通過改變蛋白質的結構基因,獲得在指定部位經過改造的蛋白質分子。這一技術不僅為研究蛋白質的結構與功能的關系提供了新的途徑;而且也開辟了按一定要求合成具有特定功能的、新的蛋白質的廣闊前景。
核酸的結構與功能的研究為闡明基因的本質,了解生物體遺傳信息的流動作出了貢獻。鹼基配對是核酸分子相互作用的主要形式,這是核酸作為信息分子的結構基礎。脫氧核糖核酸的雙螺旋結構有不同的構象,J.D.沃森和F.H.C.克里克發現的是B-結構的右手螺旋,後來又發現了稱為 Z-結構的左手螺旋。DNA還有超螺旋結構。這些不同的構象均有其功能上的意義。核糖核酸包括信使核糖核酸(mRNA)、轉移核糖核酸(tRNA)和核蛋白體核糖核酸(rRNA),它們在蛋白質生物合成中起著重要作用。新近發現個別的RNA有酶的功能。
基因表達的調節控制是分子遺傳學研究的一個中心問題,也是核酸的結構與功能研究的一個重要內容。對於原核生物的基因調控已有不少的了解;真核生物基因的調控正從多方面探討。如異染色質化與染色質活化;DNA的構象變化與化學修飾;DNA上調節序列如加強子和調制子的作用;RNA加工以及轉譯過程中的調控等。生物體的糖類物質包括多糖、寡糖和單糖。在多糖中,纖維素和甲殼素是植物和動物的結構物質,澱粉和糖元等是貯存的營養物質。單糖是生物體能量的主要來源。寡糖在結構和功能上的重要性在20世紀70年代才開始為人們所認識。寡糖和蛋白質或脂質可以形成糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂。由於糖鏈結構的復雜性,使它們具有很大的信息容量,對於細胞專一地識別某些物質並進行相互作用而影響細胞的代謝具有重要作用。從發展趨勢看,糖類將與蛋白質、核酸、酶並列而成為生物化學的4大研究對象。
生物大分子的化學結構一經測定,就可在實驗室中進行人工合成。生物大分子及其類似物的人工合成有助於了解它們的結構與功能的關系。有些類似物由於具有更高的生物活性而可能具有應用價值。通過 DNA化學合成而得到的人工基因可應用於基因工程而得到具有重要功能的蛋白質及其類似物。
酶學研究
生物體內幾乎所有的化學反應都是酶催化的。酶的作用具有催化效率高、專一性強等特點。這些特點取決於酶的結構。酶的結構與功能的關系、反應動力學及作用機制、酶活性的調節控制等是酶學研究的基本內容。通過X射線晶體學分析、化學修飾和動力學等多種途徑的研究,一些具有代表性的酶的作用原理已經比較清楚。70年代發展起來的親和標記試劑和自殺底物等專一性的不可逆抑制劑已成為探討酶的活性部位的有效工具。多酶系統中各種酶的協同作用,酶與蛋白質、核酸等生物大分子的相互作用以及應用蛋白質工程研究酶的結構與功能是酶學研究的幾個新的方向。酶與人類生活和生產活動關系十分密切,因此酶在工農業生產、國防和醫學上的應用一直受到廣泛的重視。
生物膜和生物力
生物膜主要由脂質和蛋白質組成,一般也含有糖類,其基本結構可用流動鑲嵌模型來表示,即脂質分子形成雙層膜,膜蛋白以不同程度與脂質相互作用並可側向移動。生物膜與能量轉換、物質與信息的傳送、細胞的分化與分裂、神經傳導、免疫反應等都有密切關系,是生物化學中一個活躍的研究領域。
以能量轉換為例,在生物氧化中,代謝物通過呼吸鏈的電子傳遞而被氧化,產生的能量通過氧化磷酸化作用而貯存於高能化合物ATP中,以供應肌肉收縮及其他耗能反應的需要。線粒體內膜就是呼吸鏈氧化磷酸化酶系的所在部位,在細胞內發揮著電站作用。在光合作用中通過光合磷酸化而生成 ATP則是在葉綠體膜中進行的。以上這些研究構成了生物力能學的主要內容。
激素與維生素
激素是新陳代謝的重要調節因子。激素系統和神經系統構成生物體兩種主要通訊系統,二者之間又有密切的聯系。70年代以來,激素的研究范圍日益擴大。如發現腸胃道和神經系統的細胞也能分泌激素;一些生長因子、神經遞質等也納入了激素類物質中。許多激素的化學結構已經測定,它們主要是多肽和甾體化合物。一些激素的作用原理也有所了解,有些是改變膜的通透性,有些是激活細胞的酶系,還有些是影響基因的表達。維生素對代謝也有重要影響,可分水溶性與脂溶性兩大類。它們大多是酶的輔基或輔酶,與生物體的健康有密切關系。
生命起源與進化
生物進化學說認為地球上數百萬種生物具有相同的起源並在大約40億年的進化過程中逐漸形成。生物化學的發展為這一學說在分子水平上提供了有力的證據。例如所有種屬的 DNA中含有相同種類的核苷酸。許多酶和其他蛋白質在各種微生物、植物和動物中都存在並具有相近的氨基酸序列和類似的立體結構,而且類似的程度與種屬之間的親緣關系相一致。DNA復制中的差錯可以說明作為進化基礎的變異是如何發生的。生物由低級向高級進化時,需要更多的酶和其他蛋白質,基因的重排和突變為適應這種需要提供了可能性。由此可見,有關進化的生物化學研究將為闡明進化的機制提供更加本質的和定量的信息。
但是,人們對生化系統自身是如何起源的仍然知之甚少,在生物化學的教科書中也無人提及。其實,生化系統的成型也就意味著生命的誕生。最近,有學者提出原始生命是在光合系統的演化中開始的,能量(光能,地球上最普遍而恆久的能量來源)的轉化與利用是生化系統運轉的核心,而ATP在光合作用、代謝通路和遺傳信息之間架起了橋梁,它亦是遺傳密碼起源的關鍵(ATP中心假說)。
方法學
在生物化學的發展中,許多重大的進展均得力於方法上的突破。例如同位素示蹤技術用於代謝研究和結構分析;層析,特別是70年代以來全面地大幅度地提高體系性能的高效液相層析以及各種電泳技術用於蛋白質和核酸的分離純化和一級結構測定;X射線衍射技術用於蛋白質和核酸晶體結構的測定;高解析度二維核磁共振技術用於溶液中生物大分子的構象分析;酶促等方法用於DNA序列測定;單克隆抗體和雜交瘤技術用於蛋白質的分離純化以及蛋白質分子中抗原決定因子的研究等。70年代以來計算機技術廣泛而迅速地向生物化學各個領域滲透,不僅使許多分析儀器的自動化程度和效率大大提高,而且為生物大分子的結構分析,結構預測以及結構功能關系研究提供了全新的手段。生物化學今後的繼續發展無疑還要得益於技術和方法的革新。
㈥ 生物學是研究什麼和什麼的科學初一
生物學是研究生物(包括植物、動物和微生物)的結構、功能、發生和發展規律的科學,是自然科學的一個部分。生物學的研究從生物的基本結構單位──細胞的水平來考察,有的生物尚不具備細胞形態,在已具有細胞形態的生物中,有的由原核細胞構成,有的由真核細胞構成。從組織結構水平來看,有的是單生的或群體的單細胞生物,有的是多細胞生物,而多細胞生物又可根據組織器官的分化和發展而分為多種類型。從營養方式來看,有的是光合自養,有的是吸收異養或腐食性異養,有的是吞食異養。從生物在生態系統中的作用來看,有的是有機食物的生產者,有的是消費者,有的是分解者,等等。
地球上現存的生物估計有200萬~450萬種;已經滅絕的種類更多,估計至少也有1500萬種。從北極到南極,從高山到深海,從冰雪覆蓋的凍原到高溫的礦泉,都有生物存在。它們具有多種多樣的形態結構,它們的生活方式也變化多端。
生物學的研究根據生物的發展歷史、形態結構特徵、營養方式以及它們在生態系統中的作用等,將生物分為若干界。當前比較通行的是美國R.H.惠特克於1969年提出的 5界系統。將細菌、藍菌等原核生物劃為原核生物界,將單細胞的真核生物劃為原生生物界,將多細胞的真核生物按營養方式劃分為營光合自養的植物界、營吸收異養的真菌界和營吞食異養的動物界。
生物學的研究從生物的基本結構單位──細胞的水平來考察,有的生物尚不具備細胞形態,在已具有細胞形態的生物中,有的由原核細胞構成,有的由真核細胞構成。從組織結構水平來看,有的是單生的或群體的單細胞生物,有的是多細胞生物,而多細胞生物又可根據組織器官的分化和發展而分為多種類型。從營養方式來看,有的是光合自養,有的是吸收異養或腐食性異養,有的是吞食異養。從生物在生態系統中的作用來看,有的是有機食物的生產者,有的是消費者,有的是分解者,等等。
地球上現存的生物估計有200萬~450萬種;已經滅絕的種類更多,估計至少也有1500萬種。從北極到南極,從高山到深海,從冰雪覆蓋的凍原到高溫的礦泉,都有生物存在。它們具有多種多樣的形態結構,它們的生活方式也變化多端。
生物學的研究根據生物的發展歷史、形態結構特徵、營養方式以及它們在生態系統中的作用等,將生物分為若干界。當前比較通行的是美國R.H.惠特克於1969年提出的 5界系統。將細菌、藍菌等原核生物劃為原核生物界,將單細胞的真核生物劃為原生生物界,將多細胞的真核生物按營養方式劃分為營光合自養的植物界、營吸收異養的真菌界和營吞食異養的動物界。
㈦ 生物學是研究什麼和什麼的科學
生物學是研究生物(包括植物、動物和微生物)的結構、功能、發生和發展規律的科學。
生物學最早是按類群劃分學科的,如植物學、動物學、微生物學等。由於生物種類的多樣性,也由於人們對生物學的了解越來越多,學科的劃分也就越來越細,一門學科往往要再劃分為若干學科,例如植物學可劃分為藻類學、苔蘚植物學、蕨類植物學等。
動物學劃分為原生動物學、昆蟲學、魚類學、鳥類學等;微生物不是一個自然的生物類群,只是一個人為的劃分,一切微小的生物如細菌以及單細胞真菌、藻類、原生動物都可稱為微生物,不具細胞形態的病毒也可列入微生物之中。因而微生物學進一步分為細菌學、真菌學、病毒學等。
(7)關於生物類似物的主要研究終點是什麼擴展閱讀
生物分類
通常包括七個主要級別:界、門、綱、目、科、屬、種 。種(物種)是基本單元,近緣的種歸合為屬,近緣的屬歸合為科,科隸於目,目隸於綱,綱隸於門,門隸於界。
隨著研究的進展,分類層次不斷增加,單元上下可以附加次生單元,如總綱(超綱)、亞綱、次綱、總目(超目)、亞目、次目、總科(超科)、亞科等等。此外,還可增設新的單元,如股、群、族、組等等,其中最常設的是族,介於亞科和屬之間。
參考資料來源:網路-生物學
㈧ 生物學是研究什麼的科學
生物學(Biology)(簡稱生物或生命科學),是研究生物(包括植物、動物和微生物)的結構、功能、發生和發展規律的科學,是自然科學的一個部分。目的在於闡明和控制生命活動,改造自然,為農業、工業和醫學等實踐服務。幾千年來,人類在農、林、牧、副、漁和醫葯等實踐中,積累了有關植物、動物、微生物和人體的豐富知識。1859年,英國博物學家達爾文《物種起源》的發表,確立了唯物主義生物進化觀點,推動了生物學的迅速發展。