生物哪些应用到物理知识

⑴ 生物物理学 知识点

第一章 生物物理绪论

1. 生物物理的定义、研究内容和研究手段；

2. 生物物理的研究方法；

3. 为什么学多年来“生物物理学”的确切定义一直是该学科领域认为不易回答的问题？

4. 在17-19世纪生物物理发展的早期，主要涉及哪些方面的零散研究？那时为什么没能出现生物物理这门学科？

5. 为什么说X射线及其X射线衍射定律的发现是生物物理迅速发展的先决条件？

6. 1934年薛定谔（Schrodinger）在其系列演讲“生命是什么？--活细胞的物理观”中，倡导用物理学的观点和方法研讨生命的奥秘。他在报告中提出了三个重要观点是什么？

7. 近几十年来生物物理的发展和现状说明了什么观点？

8. 生物物理仪器与实验技术包括哪几个方面？并列举各类中代表设备。

9. 生物物理研究内容是如何分类的？不同分类中包含哪些内容？

10. 说明鸟为什么会飞的主要原因？

第二章 生物物理的量子力学基础

1. 掌握概念：热辐射、平衡热辐射、单色辐射强度、绝对黑体、光电效应、光量子、发射光谱、吸收光谱、德布罗意假设、德布罗波、海森伯测不准关系、

2. 基尔霍夫定律的内容；

3. 什么是普朗克能量量子化假设？

4. 光电效应表现出哪四个实验规律？光电效应中经典物理理论的困难是什么？

5. 研究原子结构规律有哪两条途径？原子核式结构的缺陷是什么？玻尔原子理论有哪三个基本假设？玻尔原子理论有何重要意义？

6. 解释光的波粒二象性；波动性和粒子性的具体体现；

7. 质量为m的粒子，以速度v运动时，不但具有粒子的性质，也具有波动的性质；波动性和粒子性的联系式即德布罗意关系式是什么？

8. 如何从从德布罗意波导出氢原子玻尔理论中角动量量子化条件？

9. 1923年戴维逊物质波验证实验内容；1927年汤姆孙电子衍射实验内容；

10. 德布罗意波为概率波的含义是什么？

11. 无数实验证明了实物粒子都具有波动性，如何描述其运动规律呢？

12. 薛定谔方程是如何建立的？

13. 解释波函数物理意义；

14. 如何从测不准关系说明原子光谱宽度？

第三章 生物分子的相互作用

1. 分子的性质有哪些因素决定？

2. 构型和构象的概念和区别；什么是分子构造？

3. 化学键按成键时电子运动状态的不同可分为几种类型？分子间弱相互作用有哪些？

4. 离子键的定义和特点；

5. 共价键的定义和特点；用测不准关系说明共价键形成的要点；

6. 阐述价键理论的要点；

7. 什么是杂化轨道？sp、sp2和sp3的含义；

8. 分子轨道理论的主要内容；

9. s-s原子轨道和p-p原子轨道的含义；

10. 分子轨道：轨道、σ键和σ电子；π轨道、π键和π电子的含义；

11. 诱导偶极子的概念；电相互作用有哪些类型？

12. 分子间存在的范德华力有三种来源，即色散力(London力)、诱导力(Debye力)和取向力(Keesom力) ，它们的作用机制是什么？

13. 范德华力的特点、作用范围、受影响的主要因素对分子构成的物质性质的影响；

14. 氢键的概念和特征；形成氢键必须具备的条件；

15. 什么是孤对电子？

16. 水化作用和疏水作用的概念；离子水化模型是什么？离子水化作用的影响；

17. 笼形结构的概念；为什么说疏水作用是熵驱动的自发过程？

18. 稳定蛋白质三维结构的主要作用力有哪些？

第四章 研究生物体系的物理方法

一、X射线晶体结构分析

1. 晶体和非晶体在结构上和性能上的区别；晶体结构的基本特征；

2. 阵点、空间点阵、晶胞和布拉维点阵的概念；晶胞选取的原则；

3. 晶体结构和空间点阵的区别；晶向指数和晶面指数及其意义；晶面指数、晶面间距和原子排列的关系；

4. X射线的概念及其特点；为什么X射线经过晶体时会发生衍射？

5. 连续X射线的概念及特点；连续X射线产生机理；

6. 特征X射线谱的概念及特点；什么是激发电压？特征X射线产生的机理；

7. X射线荧光光谱和电子探针分析的理论基础是什么？

8. 晶体衍射的布拉格条件是什么？

9. 衍射峰的位置、强度、峰形（峰宽）由什么因素决定？

二、红外和拉曼光谱技术

1. 分子能级包括哪三部分？光谱区与能级跃迁的对应关系；

2. 红外光谱的概念及应用领域；红外光谱产生的条件；

3. 什么样的基团具有红外活性？

4. 决定双原子分子红外吸收峰峰位的因素有哪些？

5. 红外光谱中某基团的峰数由什么因素决定？决定峰位位置的主要因素有哪些？影响峰强度的因素；

6. 典型基团的吸收峰位置；

7. 影响峰位变化的主要因素；

8. 红外分析制样方法有哪些？

9. 红外光谱技术如何进行定性和定量分析？

10. 瑞利散射和拉曼散射的概念；

11. 什么是拉曼位移？它与什么因素有关？红外与拉曼活性之间的区别？

12. 为什么stokes线强于反stokes线？

三、核磁共振谱

1. 核磁矩的概念；核磁矩与自旋量子数间的关系；塞曼效应；

2. 核磁共振现象的原理；

3. 什么是核磁共振的化学位移？为什么核磁共振可用于有机化合物结构分析？

4. 为什么用四甲基硅烷（TMS）作为化学位移的基准?

5. 什么是自旋-自旋偶合？自旋-自旋分裂的特点；

6. 欧沃豪斯（Overhauser）效应的概念。

第五章 生物膜的功能和结构

1. 细胞膜相关的基本概念、基本结构和功能；

2. 生物膜的化学组成；膜中脂类和蛋白含量的变化与膜的功能关系；

3. 构成膜的主要脂类有哪些？真核细胞膜中的磷脂主要包括哪几种？磷脂的构成；

4. 糖脂与红细胞ABO血型的关系；膜脂的特点；

5. 膜脂分子的运动方式；影响膜脂分子流动性的因素；

6. 概念：膜周边蛋白或外在膜蛋白；内在膜蛋白或称整合膜蛋白；

7. 膜蛋白与膜脂的结合方式及其在膜中的比例；

8. 影响膜蛋白运动的因素；

9. 什么是光脱色恢复技术；其用途是什么？

10. 膜蛋白的不对称性是什么？

11. 膜的总体特征；

12. 相关膜结构中糖类的基本概念；

13. 什么叫血影？细胞膜的“三明治结构型”是如何推测出来的？其基本结构怎样的？

14. 什么是单位膜模型？其结构描述是怎样的？它有什么不足？

15. 液态镶嵌模型的内容；其强调的重点是什么？

16. 目前对生物膜结构的总体认识是怎样的？

17. 跨膜电位差是如何形成的？

18. 细胞膜对细胞外信号是如何响应的？

19. 什么是人工膜？Langmuir-Blodgett (LB)膜的概念；垂直提拉法制备LB膜的过程；叙述常被采用的三类脂质体。

⑵ 生物体是怎样一个平衡体系运用物理

在基本组成物质中都含有蛋白质和核酸。 生物体的结构基础是：除病毒等少数种类以外，生物体都是由细胞构成的。病毒不具备细胞结构，需要依赖于寄主细胞才能进行繁殖，所以生命都需要细胞来表现，病毒等也不例外。

生物是一门研究生命现象和生命活动规律的学科。它是农学、林学、医学和环境科学的基础。社会的发展，人类文明的进步，个人生活质量的提高，都要靠生物学的发展和应用。对人类来说，生物太重要了！人们的生活处处离不开生物

化学元素

原生质是细胞内的生命物质，主要成分是蛋白质，脂类和核酸。原生质分化为细胞膜，细胞质和细胞核等部分，细胞壁不是原生质。

构成细胞的大量元素是C、H、O、N、P、S、Ca、Mg、Cl、Fe等，这些元素有些是细胞的组成物质，有些则是维持细胞正常生命活动所必需的物质。例如：C、H、O和N都是构成生命物质的必需元素，它们均是构成蛋白质的必要成分。

蛋白质则是原生质的主要构成成分，可以说没有蛋白质就没有生命，P和S也是细胞生命物质的重要组成成分。核酸和磷脂这些重要化合物均含有P，P还参与细胞的能量代谢。

细胞的化学成分主要是构成细胞的各种化合物。这些化合物包括无机物和有机物。一般指含碳氢的化合物及其衍生物就叫有机物。各种物质在活细胞中的含量从少到多的正常排序是：核酸、无机盐、蛋白质、水。

⑶ 什么是生物物理,它的主要研究领域有哪些

关于生物物理学的定义，有许多不同的看法。现列举文献中或网络上出现的四种定义。

定义一： 生物物理学是由物理学与生物学相互结合而形成的一门交叉学科。它应用物理学的基本理论、方法与技术研究生命物质的物理性质，生命活动的物理与物理化学规律，以及物理因素对机体的作用。

定义二： 生物物理学是生物学和物理学之间的边缘学科，它用物理学的概念和方法研究生物各层次的结构与功能的关系，以及生命活动的物理过程和物理化学过程．

定义三：生物物理学是物理学与生物学相结合的一门边缘学科，是生命科学的重要分支学科和领域之一。生物物理学是应用物理学的概念和方法研究生物各层次结构与功能的关系、生命活动的物理、物理化学过程和物质在生命活动过程中表现的物理特性的生物学分支学科。生物物理学旨在阐明生物在一定的空间、时间内有关物质、能量与信息的运动规律。

定义四：生物物理学是运用物理学的理论、技术和方法，研究生命物质的物理性质、生命过程的物理和物理化学规律，以及物理因素对生物系统作用机制的科学。

上面的四个定义表述方法虽各有不同，但都认为生物物理学是一门生物学和物理学相互作用的学科，也都是从生物物理学的研究对象上来阐述其定义的。

生物物理学研究的内容十分广泛，涉及的问题则几乎包括生物学的所有基本问题。由于生物物理学是一门正在成长着的边缘学科，其具体内容和发展方向也在不断变化和完善，它和一些关系特别密切的学科（生化、生理等）的界限也不是很明确。现阶段，生物物理的研究领域主要有以下几个方面：

3.1.1分子生物物理。分子生物物理是本学科中最基本、最重要的一个分支。它运用物理学的基本理论与技术研究生物大分子、小分子及分子聚集体的结构、动力学，相互作用和其生物学性质在功能过程中的变化，目的在于从分子水平阐述生命的基本过程，进而通过修饰、重建和改造生物分子，为实践服务。

生物大分子及其复合物的空间结构与功能的关系是分子生物物理的核心问题。自从50年代X射线衍射晶体分析法应用于核酸与蛋白质获得成功，奠定了分子生物学发展的基础，至今已有40余年历史。在这段时期中，有关结构的研究大体上经历了3个主要阶段：①晶体结构的研究；②溶液中生物分子构象的研究；③分子动力学的研究。分子构象随时间变化的动力学，分子问的特异相互作用，生物水的确切作用等是分子生物物理今后的重要课题。

3.1.2膜与细胞生物物理。膜及细胞生物物理是仅次于分子生物物理的一个重要部分。要研究膜的结构与功能，细胞各种活动的分子机制；膜的动态认识，膜中脂类的作用，通道的结构及其启闭过程，受体结构及其与配体的特异作用，信息传递机制，电子传递链的组分结构及其运动与能量转换机制都是膜生物物理的重要课题。细胞生物物理目前研究的深度还不够，随着分子与膜生物物理的进展，细胞各种活动的分子机制也必将逐步阐明。

3.1.3感官与神经生物物理。生命进化的漫长历程中出现了能对内、外环境作出反应的神经系统。神经系统连同有关的感觉器官在高等动物特别是在人体内已发展到了高度复杂的程度，其结构上的标志是出现了大脑皮层，功能上大脑是最有效的信息处理、存贮和决策机构。因此感官和脑的问题已经成为神经生物学注意的中心。研究的主要问题有：①离子通道；②感受器生物物理；③神经递质及其受体；④神经通路和神经回路研究；⑤行为神经科学。这是生物物理最早发展，但仍很活跃的一个领域，特别应该指出的是目前“神经生物物理”受到极大重视，因为这是揭开人类认识、学习、记忆以至创造性活动的基础。

3.1.4生物控制论与生物信息论。主要用控制论的理论与方法研究生物系统中信息的加工、处理，从而实现调节控制机制。它从综合的、整体的角度出发，研究不同水平的生物系统各部分之间的相互作用，或整个系统与环境之间的相互作用，神经控制论和生物控制系统的分析和模拟是其两个重点。

3.1.5理论生物物理。是运用数学和理论物理学研究生命现象的一个领域，既包括量子生物学和分子动力学等微观研究，也包括对进化、遗传、生命起源、脑功能活动及生物系统复杂性等宏观研究。目前已从药物、毒物等简单分子逐步向复杂体系过渡，试图从电子水平说明生命现象的本质，涉及各种生命活动的基础。但在方法上还必须不断发展以适应需要。

3.1.6光生物物理。光生物物理是研究光生物学中的光物理与原初光化学过程，即研究光的原初过程的学科。主要研究问题有：①光合作用；②视觉；③嗜盐菌的光能转换；④植物光形态建成：⑤光动力学作用；③生物发光与化学发光。

3.1.7自由基与环境辐射生物物理。研究各种波长电磁波（包括电离辐射）对机体和生物分子的作用机制及其产生效应的利用与防护基础研究。主要内容有：①自由基；②电离辐射的生物物理研究；③生物磁学与生物电磁学。

3.1.8生物力学与生物流变学。它的兴起是由于人们对认识生命运动规律、保护人类健康、生物医学工程和生物化学工程的需要。主要内容有：①生物流体力学；②生物固体力学；③其它生物力学问题；④生物流变学。其中血液流变学占主导地位，这是因为它与临床密切结合，所以发展特别迅速。

3.1.9生物物理技术。生物物理技术在生物物理中占有特殊的地位，以致成为该学科中不可缺少的一个重要组成部分。这是因为每一项重要技术的出现常常使生物物理的研究进到一个新的水平，推动学科迅速发展。X射线衍射分析、核磁共振技术及常规波谱分析都是很典型的例子。生物物理技术和仪器的另一重要任务就是根据研究课题的需要设计新的仪器。如为了研究细胞膜上的脂和蛋白分子的侧向扩散运动而设计的荧光漂白恢复技术(FPR)等。

3.2生物物理学研究的现状

（1）分子生物物理学是整个生物物理学的基础，也是当前研究的重点，占主导地位（占1/3）

（2）膜与细胞生物物理学是把分子生物物理学原理应用到生物活体系的第一个目标，即用分子的语言描述膜与细胞的结构与功能（占1/3）

（3）开展动态的、活体的检测与研究，发展相关检测技术。

（4）对更高的复杂层次的研究，如对视觉、脑和神经活动的研究。

生命科学各个领域的研究中，几乎都需要生物物理学的参与；与此同时，生物物理学自身也在不断发展，充实新内容，开拓新领域。

⑷ 生物物理在生物学中的作用是什么

生物物理现在概念挺模糊的，这个学科比较年轻，交叉学科，但是发展的时候没有拧成一股绳，现在比较分散。很多学校物理系下面有生物物理，生科院下面也有生物物理。

一般来说，生物物理可以分为两大类：理论和实验。实验研究主要是借助一些测试物理性质的实验设备来研究生物分子。例如用AFM，用激光钳之类的来从物理的角度研究生物分子的结构和功能。理论研究主要借助计算机，对一些生物分子、生物分子网络、神经网络等等构建物理模型，进行数值计算，解释实验现象，提出理论机制、进行理论预测。

总的说，生物物理就是利用物理或者物理化学手段来研究生物体系，各个层次都涉及。可以使人们对生物最根本物理机制的理解和运用更加深刻。

⑸ 生物物理学研究什么

“生物物理学”研究生物各层次的结构与功能的关系，生命活动的物理、物理化学过程，和物质在生命活动过程中表现的物理特性的生物学分支学科，生物物理学旨在阐明生物在一定的空间、时间内有关物质。

⑹ 学生物的为什么要学大学物理

物理是理科的基础学科。轮颤首先物理知识在生物领域中有广泛应用，如渗透压等。再者，物理行桐做学习中有很多研究学档衡习和思想方法方法，在各个学科的学习中都能用的到。