A. 化学生物学的目标及化学领域技术是什么
化学生物学是研究生命过程中化学基础的科学。疾病的发生发展是致病因子对生命过程的干扰和破坏;药物的防治是对病理过程的干预。化学生物学通过用化学的理论和方法研究生命现象、生命过程的化学基础,通过探索干预和调整疾病发生发展的途径和机理,为新药发现中提供必不可少的理论依据。
化学领域技术
有机化学:最前沿的应该是天然产物的全合成,经久不衰。
无机化学:金属配位化学在有机合成中的应用,如烯烃复分解(2005诺贝尔化学奖),催化碳氢活化等。
分析化学:超高效液相色谱(UPLC),各种手段联用。
计算化学:用计算机参与的结构计算。
高分子:这个领域不熟,不做评论。
B. 生物学研究的一般方法
生物学研究的一般方法有实验法、观察法、调查法和测量法。
①观察法
观察法是科学探究的一种基本方法。生物科学的很多重大发现或发明都源于细致的观察。观察法就是在自然状态下,研究者按照一定的目的和计划。用自己的感观外加辅助工具,对客观事物进行系统地感知和描述,以发现和验证科学结论。
②调查法
调查是科学探究常用的方法之一,是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。调查者以正确的理论与思想作指导,通过访谈、问卷、测验等手段有计划地,广泛了解.掌握相关资料.在此基础上进行分析、综合、得出结论。
③实验法
生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。实验法就是利用特定的器具和材料,通过有目的、有步骤的实验操作和观察,记录、分析,发现或验证科学结论。
④测量法(略)
C. 化学生物学专业学什么
化学生物学专业需要学习《生物无机化学》、《生物有机化学》、《细胞生物学》、《分子生物学》、《化学生物学》、《生物信息学》等。
【化学生物学专业介绍】
化学生物学通过化学的理论和方法研究生物中的生命现象、生命过程,包含疾病的发生发展、人为用药对病理过程的干预等,例如:流感的形成原因及治疗措施、抗癌药物的研发、人体激素指标的检验等。
本专业主要培养具有坚实的化学与生物学基础知识和较广泛的化学生物学交叉领域的知识,具有熟练的化学与相关生物学实验技能,创新意识强,综合素质高,能在化学生物学、化学、生命、医药、材料、化工、环保等相关领域从事教学、科研、技术开发及管理工作的复合型应用人才。
D. 化学生物学的正向研究法
虽然发现能够诱导需要的现象的化合物是最重要的前步骤,对与化合物反应的目标蛋白质的细致检查然后理解其活性和角色才是真正的辛苦工作。如果需要的现象定义得好,是否存在活性化合物的研究结果可以在短时间内显示。
在肌基质蛋白的例子中,当细胞结构迅速改变时,预计细胞结构的构建蛋白质受到进攻,可以使用带有荧光标记的抗体观察细胞图像。然后是染色的肌球蛋白,它是体细胞的重要组成部分。绿色的是肌球蛋白,蓝色的是核。
肌基质蛋白处理前后的差异是显而易见的。在肌基质蛋白处理之前,细胞被统一连接,但是处理后,可以看到细胞相互分离。然而,是否肌球蛋白是目标蛋白质还不能确定。一些骨骼蛋白质是染色了的但是结果是相似的。可是,当使用微管蛋白使微管染色的时候,却得到了有趣的数据。同样,绿色是微管蛋白,蓝色是核。
在被肌基质蛋白处理之前,与先前的照片类似,细胞与微管紧密相连,但是以肌基质蛋白处理过的细胞表现出破裂的微管。因此,一般猜测肌基质蛋白直接的或间接的攻击微管蛋白或微管。微管是个管形结构,含有a,b微管蛋白组合,它参与了支持细胞结构和染色体运动。
微管蛋白有GTP连接位点,也是制造微管过程中GTP水解制得GDP的GTP酶。微管含有增长+末端和消除-末端。在细胞分裂中,染色体转移需要良好控制的微管的形成和破坏。天然物质(vincaalkaloids,cholchicine),破坏微管或阻止微管蛋白的合成,干扰正常细胞的分裂。Cholchicine是被用于无核西瓜的物质。从另一方面来说,紫杉酚(taxol)过度稳定微管并阻止其动力学变化,也因其停止正常细胞的分裂而被用于抗癌药。为使微管正常工作,微管联合蛋白(MAP)也非常重要。所以,还不清楚肌基质蛋白直接在微管蛋白还是其它MAP上发生功能。为了检验这一点,从Cytoskeleton中提取了纯净的微管蛋白,它在特种溶剂中制造微管。当微管被插入时,管形结构明显消失。所以,这证实了肌基质蛋白直接在微管蛋白或微管上发生作用。
根据以前的经验,已证明微管蛋白在体外被肌基质蛋白进攻,但是在体内怎么样呢?为了寻找具有生物活性的分子与之成键的蛋白质,普通大小的固相树脂被用于活性分子的亲和力矩阵,然后蛋白质被钓出。肌基质蛋白上被加以连接分子,然后与固相树脂相连做成钓索。然后浸入细胞质混合物一段时间,蛋白质与树脂相连并被分析。然而,由于肌基质蛋白的活性和蛋白质合成现在被中止,这项工作不容易。这是化学生物学方法中众所周知的问题。
在肌基质蛋白的例子中,如果不是使用连接分子与树脂相连,叫做链霉抗生素蛋白(Streptavidin)的生物素与蛋白质强烈成键,一种强活性官能团的亲核分子。这种方法的优点是引入了亲和分子,简单的将其插入活细胞内就可与目标蛋白质成键,而不是把细胞研碎而混合蛋白质。如果目标蛋白质与分子成键,化学活性基团将以共价键与蛋白质的亲核部分结合,因而可以通过生物素使链霉抗生素蛋白体与目标蛋白质成键。已证明实验后体内微管蛋白与亲和分子成键。
综上所述,由筛选系统发现的肌基质蛋白使得已分化的肌细胞再生成为可能,已证明微管蛋白引起了这种现象。与经典遗传学相比,人们可以掌握出现的目标基因并甚至得到控制目标蛋白质活性的小分子开关。这种肌基质蛋白,在经过实验后,可被用作新的药物候选者。
E. 临床生物化学的研究方法
临床生物化学在方法建立的原理确定后,尚需根据其原理来选择合适的条件,以保证所建的方法可靠。下面以光度法为例介绍其条件选择的主要环节。颜色反应是光度分析的基础,因此,用作光度测定的颜色反应至少要具备以下几条:反应有较高的特异性,从而干扰小;反应产生的有色物质吸光系数要大,大者灵敏度高;有色产物的离解度要小,小则稳定;此外,还要求有色产物有恒定的组成成分,使产生的颜色稳定。由于影响颜色反应的因素很多,如温度、pH、试剂浓度、反应的时间等等。这些因素在建立新方法时都要逐项试验,确定最佳实验条件。
选择合适的吸收光谱
实际上就是测定颜色反应产生的光吸收曲线。方法是在整个可见光区(400-700nm)以10nm(在接近最大吸收波长范围还应再细分)间隔。分为十几个点测定其在不同波长时的吸光度,然后以吸光度为纵坐标,波长为横坐标绘成光吸收曲线。在条件许可的情况下,应采用双光束分光光度计在可见光区进行波长扫描,结果较为可靠。同时,还应以同法分别测定其空白液和标准物颜色产物的吸收曲线。测定光吸收曲线的目的是找出最大吸收波长,作为光度法波长选择的依据。因为在最大吸收波长测定,可获得最大灵敏度,且能更符合比耳定律。然而在实际使用中,不能单纯考虑灵敏度高,还要考虑在测定浓度范围能否符合比耳定律,并能在光度计准确区域内(吸光度0.2-0.85之间)读出读数。有时由于测定的最大吸收波长并不是所要测定物质的特性吸收波长,即同时存在具有相似最大吸收的干扰物质,为了保证实验的特异性,常改用特有而非最大吸收波长进行测定。例如用磷钼酸测定血糖,选用波长420nm,溶液对此波长的吸收比其它波长光线的吸收都低,其目的是使参考值有一个较低的吸收,这样可允许在相同情况下对高出参考值的血糖也能得到准确的读数。因为在这项测定中,高血糖是常见的变化方向。
测定方法适用的浓度范围
根据光吸收定律,溶液的吸光度应与溶液的浓度成正比。但由于有色物质的电离、水解、缔合等原因当溶液稀释或增浓时,有色物质颜色的深浅并不按比例降低或增高,因而也就不符合光吸收定律。测定方法适用的浓度范围是指分析的浓度范围在直线线性段,浓度与吸光度之比为一常数,此时直线上任何一点的斜率tanθ相等,即:
tanθ=A1/C1=A2/C2=A3/C3=……=An/Cn=K
此处K即为校正常数,可用于结果计算。
通常稀溶液都是符合比耳定律的,但在浓度过高和过低时往往都不呈直线,说明低浓度部分亦有仪器的灵敏度和方法的检测能力限制,所以,具体的测定就宜选择在直线段浓度范围内进行。以此还可用于确定标本的用量,使具有临床意义的标本测定结果都落在直线范围内。
观察影响颜色反应的因素
影响颜色反应的主要因素有:溶液pH的影响、杂质的影响、反应的温度和时间、以及颜色的稳定性等。这些都是光度法测定误差的主要来源。都需要通过实验来观察并控制在一个适宜的范围内。从而保证方法的准确性和精密性。
溶液pH的影响有些溶液的颜色对pH值的改变非常灵敏。例如白蛋白在pH4左右可与溴甲酚绿结合后由黄色变成绿色,绿色的深浅与白蛋白浓度成正比,但是溴甲酚绿本身是一种pH指示剂,当pH5.4时即由黄色转变成绿色,在pH3.8时又由绿色变为黄色。在白蛋白与溴甲酚绿结合颜色反应中,如pH控制不好就很容易出现误差,又如每种酶都有各自的最适pH,酶促反应中,只有在其最适pH时才能发挥充分的催化活性。因此,在建立方法时可在不同pH值条件下(其它条件不变)令其反应,以观察颜色反应的吸光度变化,从而选择合适的pH值范围来保证颜色反应,以求较高的灵敏度和较好的线性。有时还需用相应的pH缓冲液来维持反应的pH,以利颜色反应的正常进行。
杂质的影响由于临床生化标本中除含待测物质外,还含有许多非测定物质,成分十分复杂,它们有的可与有色产物作用,使产生的颜色逐渐退去,有的与待测物质相类似,也能缓慢地与显色试剂生成有色化合物或沉淀,有的本身是有色的等,都会影响被测物溶液的颜色。试验方法是将各种可疑物质的纯溶液作标本单独进行测定,如产生颜色反应,这说明该方法的特异性不高。如果将待测物质混入可疑物质作标本测定,改变了被测物质与试剂间的反应,这是干扰。为此就需要进一步改进方法,或设立标本空白,或将标本作适当处理,除去干扰物,或加入合适的干扰物掩蔽剂等,以提高方法的特异性。
反应的温度和时间有些有色物质能迅速反应生成,另一些有色物质须经过相当长时间后反应才能完全。提高反应的温度可以加速化学反应,缩短反应的时间。因此,如果在不恰当的温度和时间内进行比色,将会造成相当大的误差。这可以在不同的温度下(如设定25℃,30℃,37℃)令其反应,通过检测吸光度来观察各自反应终点时间(一般达到反应终点,随后测定的吸光度不再变化),以选定适宜临床应用的反应最佳温度和时间。
稳定性试验待测物质经显色反应产生的有色物稳定与否,关系到测定结果的可靠性。某些有色物质虽然生成很快,但却不太稳定,放置后色泽会逐步消退或起变化,有些干扰物虽不能与被测物质同时发生颜色反应,但当放置一段时间后也能缓慢地与试剂显色,使溶液颜色加深。因此,在方法建立的同时作稳定性试验很有必要。试验的方法是用被测标本、标准溶液、空白溶液按方法要求进行显色反应后,即刻及室温放置不同时间,分别测定其吸光度,根据其吸光度的变化确定方法稳定的时间范围。一般要求有色溶液能稳定二小时以上就能满足临床应用的需要。必要时还要加以注明。
F. 本人较为喜欢化学,希望上化学有关的专业(最好偏生物化学方面),求大神介绍一下这方面好的专业和对应的
孩子,你现在喜欢化学和你以后学习化学完全是两回事儿,如果你以为把一根尾气管通入到饱和氢氧化钙溶液里会产生沉淀就是化学的话,作为一个化学专业的过来人,听哥一句话,换个专业吧。
化学和化工不一样,化工好找工作一些,化学偏向于基础研究,未来的方向无外乎少的可怜的研发、检测岗位,更少的科研以及转行。坦白讲,化学专业是大学中最难就业的专业之一,当然,如果非得说还有没有更难的,那我只能说有,还有生物。所以你想找个生物化学方面的专业的这个美好的想法,三思、三思再三思。从学习的强度来讲,作为理科院系之一的化学专业的同学,你所需要在学习上付出的时间绝对要比那些文科和商科的同学要多,而且面对的也都是些死的仪器和瓶瓶罐罐,而四五年后那些同学毕业后拿着让你羡慕的年薪时,你可能因为就业出路太窄而被迫选择出过或者考研这条不归路。选择化学的话你要耐得住寂寞!
如果以上一番话仍然不能让你谨慎考虑化学的话,请再看两遍。
如果你把上边的话看过三遍后还想选择生化方向的话,请接着看。
化学在大学里分类比较杂,但是在大的方向上无外乎无机、有机、分析、物化、高分子、生化(部分地方叫做化学生物学)以及应用化学。其他的都是一些更加细分的专业。
目前高校的招生,尤其是所谓的那些好学校,更倾向于直接招化学类的考生,在大二大三才分专业,我所在的某顶级高校对于本科生来说,不同的专业其实只差一门专业课不同,其他完全一样,实际上分方向都是研究生开始的事儿,你跟随的导师做什么,你就是哪个专业的研究生。而且并没有哪个高校敢说我化学的所有方向都强,化学类的大排名多年以来一直是北大、清华、南大这些学校能站在第一梯队,但是南大近年来由于地理位置等原因,对于人才的吸引能力比之上海和北京的高校差距越拉越大。
如果你真心想学习化学专业的话,北京大学、清华大学、南京大学、复旦大学、上海交通大学、中科大、浙江大学、厦门大学、吉林大学、兰州大学、四川大学、南开大学、武汉大学、中山大学和湖南大学这些学校在化学的某些学科都有比较强的实力,具体你可以去查询一下教育部和国家重点实验室的分布。
如果铁了心是想搞生化的话,北京大学、清华大学、武汉大学、复旦大学和浙江大学是你最优的选择,如果这些学校的化学专业你都无法考上的话,奉劝你去学一些更加容易就业的专业,不要在化学这条不归路上渐行渐远。
专业选择,少年请谨慎谨慎再谨慎。
G. 应用化学专业本科生读研偏生物方向的化学专业有哪些
本科应用化学考研共有5各专业:化学工程、化工机械、化学工艺、应用化学、生物化工、每个专业根据学校不同会有不同的研究方向,化学工艺研究化学品合成,生物化工研究生物化学品,应用化学很广,一般是精细化工,化学工程是研究工艺流程,化工机械研究动力传输、机械设备。总之,学校不同,各有优势,选择专业方向同时要参照学校。电化学属于精细化工,有很多是做电池的。专业课考物化或化工原理,有的考数二,有的不考数学,除了特别牛的学校一般都不难考。
应用化学是一门培养具备化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识和较强的实验技能,具有化学基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的高级专门人才的学科。
H. 应用化学与化学生物学和分子科学与工程一样吗分别是学什么的详细点谢谢了
应用化学主要是学习分析化学,电化学等。。属工科
化学生物和分子呢,偏向生物化学类,研究分子作用,分子修饰等等
目前我读的是化学工程,属工科,而第二个呢,属理科,当然要看你学校怎么分,可偏工也可偏理。