荧光光谱法在测定生物大分子的相互作用中的应用研究
荧光光谱法在测定生物大分子的相互作用中的应用研究摘要：目的：本研究探讨生物大分子的测定方法及荧光光谱法在其测定中的应用。方法：选用非甾体药物阿司匹林和dna作为研究对象，采用荧光光谱法研究两者间的相互作用及其类型。结果：阿司匹林与生物大分子dna间存在强烈的静态猝火作用，猝灭常数和结合位点数分别为k=5.42×105l·mol—1，n=1.485；两者间的相互作用主要通过疏水力共和氢键的非共价键的共作用的沟槽结合。结论：荧光光谱法可以应用于非甾体药物与dna等生物大分子相互作用的研究，能作为dna类药物的作用机制研究思路和方法。
关键词：荧光光谱法；生物大分子；相互作用
中图分类号：q503 文献标识码：a 文章编号：1674—0432（2012）—08—0059—2
研究药物与生物大分子间的相互作用，对于有助于阐明药物在生物体内的运输和代谢机制、药物的毒理机制和临床应用都具有非常重要的参考价值[1]。以往研究药物与生物大分子间相互作用常采用高效液相色谱、核磁共振、毛细管电泳法、电化学法等方法[2]。光谱法是基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法。光谱法可分为原子光谱法和荧光分子光谱法。本研究选用非甾体药物阿司匹林和dna作为研究对象，采用fs研究两者间的相互作用，以期为fs的应用以及药物与生物大分子间的相互作用的研究提供新的思路、方法和理论参考。现将研究结果报告如
分子荧光光谱法实验报告
分子荧光光谱法实验报告 一、实验目的 1.掌握荧光光度计的基本原理及使用。 2.了解荧光分光光度计的构造和各组成部分的作用。 3.掌握分子荧光光度计分析物质的特征荧光光谱：激发光谱、发射光谱的测定方法。 4.了解影响荧光产生的几个主要因素。 5.学会运用分子荧光光谱法对物质进行定性和定量分析。 二、实验原理 原子外层电子吸收光子后，由基态跃迁到激发态，再回到较低能级或者基态时，发射出一定波长的辐射，称为原子荧光。对于分子的能级激发态称为分子荧光，平时所说的荧光指分子荧光。 具有不饱和基团的基态分子经光照射后，价电子跃迁产生荧光，是当电子从第一激发单重态S1的最低振动能级回到基态S0各振动能级所产生的光辐射。 (1)激发光谱 是指发光的某一谱线或谱带的强度随激发光波长(或频率)变化的曲线。横坐标为激发光波长，纵坐标为发光相对强度。 激发光谱反映不同波长的光激发材料产生发光的效果。即表示发光的某一谱线或谱带可以被什么波长的光激发、激发的本领是高还是低；也表示用不同波长的光激发材料时，使材料发出某一波长光的效
率。荧光为光致发光，合适的激发光波长需根据激发光谱确定——激发光谱是在固定荧光波长下，测量荧光体的荧光强度随激发波长变化的光谱。获得方法：先把第二单色器的波长固定，使测定的λem不变，改变第一单色器波长，让不同波长的光照在荧光物质上，测定它的荧光强度，以I为纵坐标，λex为横坐标所得图谱即荧光物质的激发光谱，从曲线上找出λex，，实际上选波长较长的高波长峰。 (2)发射光谱 是指发光的能量按波长或频率的分布。通常实验测量的是发光的相对能量。发射光谱中，横坐标为波长，纵坐标为发光相对强度。 发射光谱常分为带谱和线谱，有时也会出现既有带谱、又有线谱的情况。发射光谱的获得方法：先把第一单色器的波长固定，使激发的λex不变，改变第二单色器波长，让不同波长的光扫描，测定它的发光强度，以I为纵坐标，λem为横坐标得图谱即荧光物质的发射光谱;从曲线上找出最大的λem。 (3)荧光强度与荧光物质浓度的关系 用强度为I0的入射光，照射到液池内的荧光物质时，产生荧光，荧光强度If用仪器测得，在荧光浓度很稀(A 三、实验试剂和仪器试剂：罗丹明B乙醇溶液；1-萘酚乙醇溶液；3,3’-Diethyloxadicarbocyanine iodide：标准溶液，10μg/ml, 20μg/ml,30μg/ml,40μg/ml和未知浓度；蒸馏水；乙 醇。 仪器：Fluoromax-4荧光分光光度计；1cm比色皿；
荧光光谱法
荧光分析法测定维生素B2 一、实验目的 1.学习与掌握荧光光度分析法测定维生素B2的基本原理与方法; 2.熟悉荧光分光光度计的结构及使用方法; 3、学习掌握固体及液体试样的荧光测试方法。 二、实验原理 当用一种波长的光照射某种物质时,这种物质会在极短的时间内,发射出一种比照射光波长较长的光,这种发射出来的光就叫做荧光。当照射光停止照射时,荧光也随之很快地消失。利用某些物质被紫外光照射后所产生的、能够反映出该物质特性的荧光,以进行该物质的定性分析与定量分析,称为荧光分析。 实验证明,荧光通常发生于具有刚性平面的л-电子共轭体系分子中。随着л-电子共轭度与分子平面度的增大,荧光也就越容易产生。因此几乎所有对分析化学有用的荧光体系都含有一个以上的芳香基团,芳环数越多,荧光愈强。能发荧光的纯无机物很少,通常就是利用有机配位体与金属离子形成荧光络合物进行无机离子的分析。 图1.荧光分光光度计的结构原理图
荧光分光光度计工作原理(图1)可简述为:光源发出的光束经激发单色器色散,提取所需波长单色光照射于样品上,由样品发出的荧光经发射单色器色散后照射于检测器上,检测器把荧光强度信号转变为电信号并经放大器放大后,由信号显示系统显示或者记录。 荧光光谱包括激发光谱与发射光谱两种。激发光谱就是就是指发射单色器波长固定,而激发单色器进行波长扫描所得到的荧光强度随激发光波长变化的曲线。荧光发射光谱就是指激发单色器波长固定,发射单色器进行波长扫描所得到的荧光强度随发射光波长变化的曲线。一般所说的荧光光谱实际上仅指荧光发射光谱。这一光谱为分析指出了最佳的发射波长。 荧光定性定量分析与紫外可见吸收光谱法相似。定性时,就是将实验测得样品的荧光激发光谱与荧光发射光谱与标准荧光光谱图进行比较来鉴定样品成分,一般荧光定性的依据就是荧光光谱峰的个数、位置、相对强度及轮廓。 定量分析时,一般以激发光谱最大峰值波长为激发光波长,以荧光发射光谱最大峰值波长为发射波长,测量样品的荧光强度。对同一物质而言,荧光强度F 与该物质的浓度c 有以下的关系: F = 2、303Фf I0 a b c ⑴ Фf－荧光过程的量子效率; a－荧光分子的吸收系数; I0－入射光强度; b－试液的吸收光程。 在I0 与b 不变时,2、303Фf I0 a b为常数,则⑴式可以表示为 F＝Kc ⑵ ⑵即可作为荧光定量检测的依据。 图2 VB2的结构式
生物大分子相互作用分析仪的 可应用领域
BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR最新应用领域 传感器（MP-SPR) 生物传感器、气体传感器、食品安全、环境监测、免疫响应、实验开发 ◆应用BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR技术测量气体导致的表面变化 BioNavis生物大分子相互作用分析仪-MP-SPR仪器用于表征由不同气体导致的聚合物薄膜变化。不同的湿度显示了与聚合物相互作用的浓度依赖性，并且乙醇蒸气看起来渗入了聚合物层。 ◆应用BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR技术测定生物化功能层的结合能力： 临床诊断正在从中心实验室移近病人，进入医生的办公室，药房，千家万户。这一类临床检测设备（POC）的要求与中心实验室的要求大大地不同。POC设备应该为临床相关性分析物的快速分析提供低成本和易操作的工具。 许多纸制电子器件为制作便宜的、可丢弃的和可回收的应用电子平台打开了机会，可用于生物传感器或者医学诊断领域。 C-活性蛋白（CRP）是一种身体中常见的炎症标记物。监测CRP的水平可以用于跟踪疾病的过程或者治疗效果。
当发展一类新的生物传感器时，通常最主要的是评估此生物传感技术相对于已经建立的方法的性能。生物大分子相互作用分析仪-表面等离子共振技术SPR已经用于生物传感器领域的研究超过了20年的时间，并且是一个优秀的对照办法。 选择增强型SPR ◆选择增强型SPR-一种新的标记方法用于增强生物传感器性能 增强小分子模型系统的灵敏度和特异性。选择增强型SPR（SAMP-SPR）的使用大大增强了应用生物大分子相互作用分析仪SPR技术对小分子量复合物的分析。 改进包括： ·灵敏度增强：在信噪比上一般增强100倍或更多 ·特异性增强：只检测染料标签，将非特异性干扰降到最低 ◆选择增强型SPR（SAMP-SPR）-一种新颖的标记方法用于增强光学生物传感器性能 小分子模型系统的竞争性分析。使用生物大分子相互作用分析仪SAMP－SPR采用竞争分析的方式分析小分子，在没有大分子标记的情况下将SPR的灵敏度提升到以往不可企及的水平。竞争性分析小的染料标签有助于： ·测定平衡常数和亲和力排名 ·进行竞争动态分析
分子荧光分析法基本原理
分子荧光分析法基本原理 一. 分子荧光的发生过程 （一）分子的激发态——单线激发态和三线激发态 大多数分子含有偶数电子，在基态时，这些电子成对地存在于各个原子或分子轨道中，成对自旋，方向相反，电子净自旋等于零：S=?+(-?)=0，其多重性M=2S+1=1 (M 为磁量子数)，因此，分子是抗（反）磁性的，其能级不受外界磁场影响而分裂，称“单线态”； 图1 单线基态（A）、单线激发态（B）和三线激发态（C） 当基态分子的一个成对电子吸收光辐射后，被激发跃迁到能量较高的轨道上，通常它的自旋方向不改变，即 ?S=0，则激发态仍是单线态，即“单线(重)激发态”； 如果电子在跃迁过程中，还伴随着自旋方向的改变，这时便具有两个自旋不配对的电子，电子净自旋不等于零，而等于1： S=1/2+1/2=1 其多重性： M=2S+1=3 即分子在磁场中受到影响而产生能级分裂，这种受激态称为“三线(重)激发态”； “三线激发态” 比“单线激发态” 能量稍低。但由于电子自旋方向的改变在光谱学上一般是禁阻的，即跃迁几率非常小，只相当于单线态→单线态过程的 10-6~10-7。 （二）分子去活化过程及荧光的发生： （一个分子的外层电子能级包括S0（基态）和各激发态S1，S2，…..，T1…..，每个电子能级又包括一系列能量非常接近的振动能级） 处于激发态的分子不稳定，在较短的时间内可通过不同途径释放多余的能量（辐射或非辐射跃迁）回到激态，这个过程称为“去活化过程”，这些途径为： 1. 振动弛豫：在溶液中，处于激发态的溶质分子与溶剂分子间发生碰撞，把一部分能量以热的形式迅速传递给溶剂分子（环境），在10-11~10-13 秒时间回到同一电子激发态的最低振动能级，这一过程称为振动弛豫。
分子荧光光谱法实验报告范文
分子荧光光谱法实验报告范文 一、实验目的 1.掌握荧光光度计的基本原理及使用。 2.了解荧光分光光度计的构造和各组成部分的作用。 3.掌握分子荧光光度计分析物质的特征荧光光谱：激发光谱、发射光谱的测定方法。 4.了解影响荧光产生的几个主要因素。 5.学会运用分子荧光光谱法对物质进行定性和定量分析。 二、实验原理 原子外层电子吸收光子后，由基态跃迁到激发态，再回到较低能级或者基态时，发射出一定波长的辐射，称为原子荧光。对于分子的能级激发态称为分子荧光，平时所说的荧光指分子荧光。 具有不饱和基团的基态分子经光照射后，价电子跃迁产生荧光，是当电子从第一激发单重态S1的最低振动能级回到基态S0各振动能级所产生的光辐射。 (1)激发光谱 是指发光的某一谱线或谱带的强度随激发光波长(或频率)变化的曲线。横坐标为激发光波长，纵坐标为发光相对强度。 激发光谱反映不同波长的光激发材料产生发光的效果。即表示发光的某一谱线或谱带可以被什么波长的光激发、激发的本领是高还是低；也表示用不同波长的光激发材料时，
使材料发出某一波长光的效率。荧光为光致发光，合适的激发光波长需根据激发光谱确定——激发光谱是在固定荧光波长下，测量荧光体的荧光强度随激发波长变化的光谱。获得方法：先把第二单色器的波长固定，使测定的λem不变，改变第一单色器波长，让不同波长的光照在荧光物质上，测定它的荧光强度，以I为纵坐标，λex为横坐标所得图谱即荧光物质的激发光谱，从曲线上找出λex，，实际上选波长较长的高波长峰。 (2)发射光谱 是指发光的能量按波长或频率的分布。通常实验测量的是发光的相对能量。发射光谱中，横坐标为波长（或频率），纵坐标为发光相对强度。 发射光谱常分为带谱和线谱，有时也会出现既有带谱、又有线谱的情况。发射光谱的获得方法：先把第一单色器的波长固定，使激发的λex不变，改变第二单色器波长，让不同波长的光扫描，测定它的发光强度，以I为纵坐标，λem为横坐标得图谱即荧光物质的发射光谱;从曲线上找出最大的λem。 (3)荧光强度与荧光物质浓度的关系 用强度为I0的入射光，照射到液池内的荧光物质时，产生荧光，荧光强度If用仪器测得，在荧光浓度很稀(A0.05)时，荧光物质发射的荧光强度If与浓度有下面的关系：If=KC。 三、实验试剂和仪器
第一章 生物与环境的相互作用
第一章生物与环境的相互作用 第一节环境对生物的作用 学习目标： 1、举例说明阳光、温度、空气、水等非生物因素以及生物因素对生物的作用。 2、尝试科学探究的一般过程和方法。 3、形成实事求是的科学态度，确立保护生物圈的意识。 学习重难点： 非生物因素以及生物因素对生物的作用。 学习过程： 一、非生物因素对生物的作用 1、生物圈中的非生物因素包括：、、、、等。 2、探究：光照对黄粉虫幼虫生活的影响（看课本P42内容，回答下列问题） ⑴实验装置中包含和两种实验环境，变量为。 ⑵黄粉虫幼虫选择什么样的个体？选择一条行吗？为什么？将幼虫放入实验装置中放入什么位置？ ⑶根据实验需求，设计记录实验结果的表格 【延伸探究】制定探究方案——水分对黄粉虫幼虫的生活有影响吗？ ●提出问题： ●作出假设： ●制定计划： ●得出结论： 3、非生物因素对生物的具体影响例子 ?水： ?温度： ?光照：
二、生物因素 1、生物因素是指。 同种生物之间： 不同种生物之间： 2、在自然界中，生物与生物之间以相互作用，这些错综复杂的关系使得各种生物之间 、，促进了生物界的共同发展。 课堂检测 1、对蛇、蜥蜴的冬眠起主导作用的环境因素是（）。 A、水分 B、温度 C、空气 D、阳光 2、热带雨林中植物繁多，而沙漠中植物却十分稀少，造成这种特点的环境因素主要是（） A、阳光 B、水分 C、温度 D、空气 3、下列叙述中，不属于非生物因素对生物影响的是（） A、春来江水绿如蓝 B、雨露滋润禾苗壮 C、草盛豆苗稀 4、在同一块菜地里同时栽培大蒜，若栽培在露天环境中，长出的叶片是绿色的；而在遮光条件下栽培，长出的叶片是黄色的。这说明影响叶绿素形成的非生物因素是（） A、水分 B、空气 C、无机盐 D、光 5、影响一只蜜蜂生存的非生物因素不包括（） A、阳光 B、空气 C、温度 D、其它蜜蜂 6、仙人掌的叶变成了刺是受哪种非生物因素的影（） A、温度 B光照 C、水分 D、土壤 7、一块田地，影响小麦生活的生物因素是（） A、温度 B、阳光 C、田间杂草 D、水分 8、柑橘在北方生长不好，影响柑橘分布的主要非生物因素是( )。 A、阳光 B、空气 C、水分 D、温度 9、同种生物之间( )。 A、有互助、有斗争 B、无互助、无斗争 C、只互助不斗争 D、只斗争不互助 10、生物与生物之间的相互作用有( )。 A、一种 B、二种 C、三种 D、多种
荧光分析法基本概念
紫外可见吸收光谱 一紫外吸收光谱分析 基于物质对200-800nm光谱区辐射的吸收特性而建立起来的分析测定方法称为紫外-可见吸收光谱法或紫外-可见分光光度法。它属于分子吸收光谱，是由于分子内电子跃迁而产生的光谱。 二紫外光谱的产生 物质分子的能量具有量子化的特征（即物质分子的能量具有不连续的特征）。一个分子有一系列能级，其中包括许多电子能级，分子振动能级以及分子转动能级。分子吸收特定的波长的光而产生吸收光谱 分子的紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，从化学键的性质上考虑，与电子光谱有关的主要是三种电子：（1）形成单键的σ电子；（2）形成双键的π电子；（3）分子中非键电子即n 电子。 化合物不同，所含的价电子类型不同，所产生的电子跃迁类型不同，根据分子轨道理论，分子中这三种电子能级的高低次序大致是：（σ）＜（π）＜（n）＜（π*）＜（σ* ）σ,π是成键轨道，n 是非键轨道，σ* ,π* 是反键轨道 由于电子能级间跃迁的同时总伴随有振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带。 二紫外光谱的表示方法
紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。 横坐标表示吸收光的波长，用nm（纳米）为单位。 纵坐标表示吸收光的吸收强度，可以用A(吸光度)、T(透射比或透光率或透过率)、1-T(吸收率)、 (吸收系数) 中的任何一个来表示。 吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。曲线最大吸收峰的横坐标为该吸收峰的位置，纵坐标为它的吸收强度。
四、紫外光谱中常用的几个术语 1.发色基团和助色基团 发色基团：是能导致化合物在紫外及可见光区产生吸收的基团，不论是否显示颜色都称为发色基团。一般不饱和的基团都是发色基团（C=C、C=O、N=N 、三键、苯环等） 助色基团：指那些本身不会使化合物分子产生颜色或者在紫外及可见光区不产生吸收的一些基团，但这些基团与发色基团相连时却能使发色基团的吸收带波长移向长波，同时使吸收强度增加。助色基团通常是由含有孤对电子的元素所组成（-NH2, -NR2, -OH , -OR , -Cl等），这些基团借助P-π共轭使发色基团增加共轭程度，从而使电子跃迁的能量下降。 2．红移、蓝移、增色效应和减色效应 由于有机化合物分子中引入了助色基团或其他发色基团而产生
分子荧光光谱实验报告doc
分子荧光光谱实验报告 篇一：分子荧光光谱实验报告 分子荧光光谱实验报告 一、实验目的： 1.掌握荧光光度法的基本原理及激发光谱、发射光谱的测定方法；学会运用分子荧光光谱法对物质进行定性分析。 2.了解荧光分光光度计的构造和各组成部分的作用。 3.了解影响荧光产生的几个主要因素。二、实验内容：测定荧光黄/水体系的激发光谱和发射光谱； 首先根据已知的激发波长（如果未知，则用紫外分光光度计进行测量，以最大吸收波长为激发波长）测定发射光谱，得到最大发射波长；然后根据最大发射波长测定激发光谱，得到最大激发波长；然后在根据最大激发波长测定测定发射光谱； 根据所得数据，用origin软件做出光谱图。三、实验原理： 某些物质吸收光子后，外层电子从基态跃迁至激发态，然后经辐射跃迁的方式返回基态，发射出一定波长的光辐射，此即光致发光。光致发光现象分荧光、磷光两种，分别对应单重激发态、三重激发态的辐射跃迁过程。本实验为荧光光谱的测定。
激发光谱：在发射波长一定的条件下，被测物吸收的荧光强度随激发波长的变化图。 发射光谱：在激发波长一定的条件下，被测物发射的荧光强度随发射波长的变化图。 各种物质均有其特征的最大激发波长和最大发射波长，因此，根据最大激发波长和最大发射波长，可以对某种物质进行定性的测定。 四、荧光光谱仪的基本机构 五、实验结果与讨论： XX00 S1 / R1 (CPS / MicroAmps) 150000 100000 50000 0Wavelength (nm) 400000 S1 / R1 (CPS / MicroAmps) 300000 XX00 100000 Wavelength (nm)
北师大版生物七上《生物与环境的相互作用》同课异构 精品教案 (7)
生物与环境的相互影响(第二课时)(附教学反思） 〖教学目标〗 1.知识： (1)尝试搜集和处理数据等多种方法； (2)能够选取多方面的事例来描述生物对环境的适应和影响； (3)认同生物的形态结构、生活方式与环境相适应的观点. 2.能力： (1)学会使用干湿温度计，学会测量方法，培养学生收集、处理数据的方法与能力； (2)初步学会科学探究的方法； (3)培养学生科学探究的合作能力和实践能力. 3.情感态度与价值观： (1)热爱大自然，提高环境保护意识； (2)初步形成实事求是的科学态度、探索精神和创新意识； (3)体验探究知识的乐趣. 〖教学重点〗 1.生物对环境的适应和影响；
2.活动“测量不同植被环境的空气温度和湿度”. 〖教学难点〗 活动“测量不同植被环境的空气温度和湿度”. 〖学校及学生状况分析〗 我校是河北省现代技术教育实验学校，电教设备齐全，有校园网、多媒体教室、电脑备课室，教学设施齐全. 每周两节生物课，每个年级都组织了生物兴趣小组，经常开展活动. 我校位于城乡结合部，学生来源比较杂，学习成绩参差不齐，但学生动手能力、组织纪律性比较强，对生物课感兴趣，只要老师认真指导，探究实验及结果处理是没有问题的. 〖设计思路〗 复习影响生物生活的环境因素有哪些. 教师启发学生用身边的实例来说明环境和生物之间的密切关系. 并让学生 谈出生物和环境是相互影响的，即生物能适应环境和影响环境. 创设情景，引入新课. 教师启发：在讨论了环境因素对生物生活影响的基础上，同学们自然会考虑生物对环境变化会产生什么反应，生物是如何面对环境变化的，引发学生思考，导出本节新课的内容――适应环境，在适应的过程中也影响着环境. 1.生物对环境的适应
生物与环境的关系
第一节生物与环境的关系 知识目标： 1．举例说出水、温度、空气、光等是生物生活的环境条件。 2．举例说明生物和生物之间的亲密关系。 3．举例说出生物能适应和影响环境。 能力目标： 体验探究的一般过程，模仿控制实验变量和设计对照实验。 情感目标： 形成爱护实验动物的情感。能够认真观察、记录，并与小组其他同学合作和交流。 1．生物与环境的相互影响。 2．探究非生物因素对某种动物的影响。 1．探究实验设计要点。 2．探究活动的组织和实施。 教学设计(设计者：) 图中有两只狐，一只生活在北极，另一只生活在非洲沙漠。请你推测：哪一只是北极狐？哪一只是沙漠狐？为什么同是狐，它们的形态却不同呢？(PPT3) 1．教师明确任务，学生独立自主学习。 自主活动一：阅读分析教材P12～17内容，结合教材中图形，回答学生用书有关题目。 自主活动二：阅读分析教材P14～16的内容，回答学生用书有关题目。 2．教师巡回检查学生学习效果。学法指导：实验法、控制实验变量。 3．对学生学习的效果展示和交流。 4．学生自我矫正错误、增强对知识的认识与记忆。 1．两人合作探究 学生完成学生用书有关题目。 2．小组合作探究 问题(1) ①非生物因素有哪些？举例说明。 ②生物之间存在哪些关系？ ③生物和环境之间是什么样的关系？ 问题(2) ①科学探究的基本步骤有哪些？ ②如何来设置科学探究中的对照实验？ 完成“光对鼠妇生活的影响”探究活动。 通过探究活动，学生合作交流分析得到：(1)影响生物生活的环境因素可以分为二类：一类是光、温度、水、空气等非生物因素，一类是生物因素。在自然界中，各种因素影响着生物，生物在生存和发展中不断适应环境，同时也影响和改变环境。(2)对照实验中要保证变量是唯一的。 3．师生互动 问题：哪个鱼缸更适合鱼的生长？ (PPT4) 教师点拨、示例讲解问题：影响生物生活的环境因素可以分为二类：一类是光、温度、水、空气等非生物因素。(PPT5～7)
Biacore 生物大分子相互作用分析仪介绍
Biacore 生物大分子相互作用分析仪 BIA是英语"Biomolecular Interaction Analysis"的缩写，Biacore提供了实时观察生物分子间相互作用的技术。通过它您能观察两种分子结合的特异性，能知道两种分子的结合有多强，还能了解生物分子的结合过程共有多少个协同者和参与者。Biacore可以让您得到用其他技术方法难以得到的结果，因为它可以实时反映分子结合过程中每一秒变化的情况。无需借助标记物进行分析使Biacore 广泛应用于各类生物体系的测定，从各类小分子化合物、多肽、蛋白质、寡核苷酸和寡聚糖直至类脂、噬菌体、病毒和细胞。Biacore 是一个通用的仪器，因为您可以任意偶连如上所述任一种生物分子到传感片表面。因此要将Biacore应用在哪个领域，由您决定! Biacore 拥有20余年表面等离子共振（SPR）生物传感器的研发经验，是生物分子相互作用领域的技术引 领者和标准制定者。Biacore系统提供独到的洞察力来揭示蛋白质以及其他生物分子之间的相互作用，能够帮 助科学家们更深入的理解生物分子的功能、更好的作出决策和提高生产力。 Biacore是基于表面等离子共振(SPR)技术来实时跟踪生物分子间的相互作用，而不用任何标记物。实验时先将一种生物分子固定在传感器芯片表面，将与之相互作用的分子溶于溶液流过芯片表面。检测器能跟踪检测溶液中的分子与芯片表面的分子结合、解离整个过程的变化。 Biacore系统可以为很多领域提供有价值的信息包括：动力学、亲和力、特异性、热力学和浓度等，同时它所 能够研究的分子范围也十分广泛-大至细胞与病毒，小至100道尔顿以下的有机化合物。Biacore系统性能强大 的硬件、种类丰富的耗材和操控智能的软件适合各个领域对于各种高质量数据的需求：无论是基础研究，还 是药物开发，甚至是生产过程中的质量控制。您可以从Biacore官方网站（https://www.360docs.net/doc/b14581926.html,）上查询到更多的 信息。 GE Biacore现有5个型号：Biacore 4000， Biacore 3000，Biacore T200， Biacore X100 及主要面对食品或维生素客户的Biacore Q 今天对生命科学奥秘的探索，已经不仅仅停留在是什么，而是要探询为什么。旨在揭示生命现象背后的机理研究，必然要理清生物分子间复杂的关系。只有Biacore能实时反映生物分子相互作用的整个过程，而不同于其他只能提供生物分子作用后的结果的方法，为您开辟一个崭新的研究角度。
荧光分析法检测原理及应用举例
1荧光定义 某些化学物质从外界吸收并储存能量而进入激发态，当其从激发态回到基态时，过剩的能量以电磁辐射的形式放射出去即发光，称之为荧光。可产生荧光的分子或原子在接受能量后引起发光，供能一旦停止，荧光现象随之消失。 2荧光分类 由化学反应引起的荧光称为化学荧光，由光激发引起的荧光称为光致荧光，课题主要研究光致荧光。按产生荧光的基本微粒不同，荧光可分为原子荧光、X 射线荧光和分子荧光，课题主要研究分子荧光。 3光致荧光机理 某一波长的光照射在分子上，分子对此光有吸收作用，光能量被分子所吸收，分子具有的能量使分子的能级由最低的基态能级上升至较高的各个激发态的不同振动能级，称为跃迁。分子在各个激发态处于不稳定的状态，并随时在激发态的不同振动能级下降至基态，在下降过程中，分子产生发光现象，此过程为释放能量的过程，即为光致荧光的机理。光致荧光的过程按照时间顺序可分为以下几部分。 3.1 分子受激发过程 在波长为10~400nm的紫外区或390~780nm的可见光区，光具有较高的能量，当某一特征波长的光照射分子时，是的分子会吸收此特征波长的光能量，能量由光传递到分子上，此过程为分子受激发过程。分子中的电子会出现跃迁过程，在稳定的基态向不稳定的激发态跃迁。跃迁所需要的能量为跃迁前后两个能级的能量差，即为吸收光的能量。分子跃迁至不稳定的激发态中即为电子激发态分子。 在电子激发态中，存在多重态。多重态表示为2S+1 o S为0或1,它表示电子在自转过程中，具有的角动量的代数和。S=0 表示所有电子自旋的角动量代数和为0,即所有电子都是自旋配对的，那么2S+仁1,电子所处的激发态为单重态，用S i 表示，由此可推出，S0 即为基态的单重态，S1 为第一跃迁能级激发态的单重态，S2为第二跃迁能级激发态的单重态。S=1表示电子的自旋方向不能配对，说明电子在跃迁过程中自旋方向有变化，存在不配对的电子为2个，2S+仁3,电子在激发态中位于第三振动能级，称为三重态，用T i 来表示，T1 即为第一激发 态中的三重态，T2即为第二激发态中的三重态，以此类推。 分子跃迁至各个激发态中，状态不稳定，随时会释放出能量，释放能量的类型有两种：一种是辐射跃迁，另一种是非辐射跃迁，释放能量会回到稳定的基态。
原子荧光光谱法
原子荧光光谱法 原子荧光谱（AFS）是介于原子发射光谱（AES）和原子吸收光谱（AAS）之间的光谱分析技术，它的基本原理就是：基态原子（一般蒸气状态）吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态，而后激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光。 一、原子荧光光谱法原理 1．1原子荧光的类型以及荧光猝灭 （1）共振荧光 当原子受到波长为λA的光能照射时，处于基态E0（或处于E0邻近的亚稳态E1）的电子跃迁到激发态E2，被激发的原子由E2回到基态E0（或亚稳态E1）时，它就放出波长λF的荧光。这一类荧光称为共振荧光。 （2）直跃线荧光 荧光辐射一般发生在二个激发态之间，处于基态E0的电子被激发到E2能级，当电子回到E1能级时，放出直跃荧光。 （3）阶跃线荧光 当处于激发态E2的电子在放出荧光之前，由于受激碰撞损失部分能量而至E1回到基态时，放出阶跃线荧光。 （4）热助阶跃线荧光 原子通过吸收光辐射由基态E0激发至E2能级，由于受到热能的进一步激发，电子可能跃迁至E2相近的较高能级E3，当其E3跃迁至较低的能级E1（不是基态E0）时所发射的荧光称为热助阶跃荧光。小于光源波长称为反stoke效应。 （5）热助反stokes荧光 （略） 某一元素的荧光光谱可包括具有不同波长的数条谱线。一般来说，共振线是最灵敏的谱线。处于激发态的原子寿命是十分短暂的。当它从高能级阶跃到低能级时原子将发出荧光。 M*→M+hr 除上述以外，处于激发态的原子也可能在原子化器中与其他分子、原子或电子发生非弹性碰撞而丧失其能量。在这种情况下，荧光将减弱或完全不产生，这种现象称为荧光的猝灭。荧光猝灭有下列几类型： 1）与自由原子碰撞 M*+X=M+X M*→激发原子X、M→中性原子 2）与分子碰撞 M*+AB=M+AB 这是形成荧光猝灭的主要原因。AB可能是火焰的燃烧产物； 3）与电子碰撞 M*+e-=M+E- 此反应主要发生在离子焰中 4）与自由原子碰撞后，形成不同激发态 M*+A=M×+A M*、M×为原子M的不同激发态 5）与分子碰撞后，形成不同的激发态 M*+AB= M×+AB 6）化学猝灭反应 M*+AB=M+A+B
生物与环境的相互作用
生物与环境的相互作用 生物无论生活在什么样的环境中，他们都会与周围环境产生相互作用。如草原上的跳鼠，既与草地和鹰等生物相互作用，由于非生物的土壤等产生相互作 图中植物形态的变化主要是受了环境中那些因素的影响？f 你能举些实例说明环境中的非生物因素对生物的影响吗？ 生活在自然界的生物会受到温度阳光水分食物等各种环境因素的影响，同时，生物的生命活动也会影响环境，例如，蚯蚓在土壤中活动，还可以使土壤疏松，蚯蚓的排出物还能增加土壤肥力。又如在沙地上栽种植物，能够能够防风固沙。 在生物与环境相互作用的过程中，生物也在不断的进化。以适应环境。生物只有适应环境才能生存。现存的每一
种生物，都具有与其生活环境相适应的形态结构和生活方式。 生活在北极冰雪世界的动物，如北极熊，狐等的体色接近白色，既保护了自己不被敌人发现，又伪装了自己，更容易接近猎物。 一些昆虫的形态与树叶佷接近，使鸟儿不能轻易发现它。 哺乳动物具有发达的四肢。适于在陆地上行走或奔跑，以便于觅食或躲避敌害。 在群落中生存的生物个体都受到周围其他生物的影响。同种生物的个体之间常有互助现象，例如蚂蚁、蜜蜂等群体生活的昆虫往往是千千百只个体生活在一起在，在群体内部分工合作，同种生物个体之间也会发生争夺食物、空间或配偶等现象。例如，在农田里，相邻的同种作物的植株间会发生对阳光、水分和养料的争夺。 不同中的生物生活在一起，有的互利互助，如花为蝴蝶提供食物，蝴蝶为
花传授花粉····大自然中有很多这样的组合；也有的为生存而进行各种形式的的斗争。正是这些错中复杂的相互关系，蔡星辰了五彩缤纷的生命世界。 在自然界中有些生物以其他生物为食如虫吃草，鸟吃虫。生物界中寄生的现象非常普遍。例如，蛔虫、虱子和蚤是常见的寄生动物，他们寄生在其他动物和人的体内或体表，从动物或人体中吸收营养物质来维持生活。菟丝子是一种缠绕寄生的植物，他用吸盘附着在豆类等植物上，从植物体中吸取营养。 第2节生态系统 生态系统的多样性 每个生物群落都有一定的生活区域，每个区域都有它独特的非生物因素。生物群落和他所生活的群落中的非生物因素一起，组成了一个生态系统。 生态系统的范围有大有小。地球上最大的生态系统是生物圈，生物圈包括了地球上的全部生物以及他们所生活的环境中的非生物因素。它的范围，上线
分子荧光分析法
分子荧光分析法 发光光谱：物质分子或原子吸收辐射被激发后，电子以无辐射跃迁至第一电子激发态的最低振动能级，再以辐射的方式释放这一部分能量而产生的光谱称为荧光、磷光。 根据物质接受的辐射能量的大小及与辐射作用的质点不同，荧光分析法可分为以下几种： 1. X射线荧光分析法 用X射线作光源，待测物质的原子受激发后在很短时间内（10-8 s）发射波长在X 射线范围内的荧光。 2. 原子荧光分析法： 待测元素的原子蒸气吸收辐射激发后，在很短的时间内（10-8 s），部分将发生辐射跃迁至基态，这种二次辐射即为荧光，根据其波长可进行定性，根据谱线强度进行定量。 荧光的波长如与激发光相同，称为共振荧光。 荧光的波长比激发光波长长，称为stokes荧光；若短，称为反stokes荧光。 3. 分子荧光分析法： 有些物质的多原子分子，在用紫外、可见光（或红外光）照射时，也能发射波长在紫外、可见（红外）区荧光，根据其波长及强度可进行定性和定量分析，这就是通常的（分子）荧光分析法。
基本原理 一. 分子荧光的发生过程 （一）分子的激发态——单线激发态和三线激发态 大多数分子含有偶数电子，在基态时，这些电子成对地存在于各个原子或分子轨道中，成对自旋，方向相反，电子净自旋等于零：S=?+(-?)=0，其多重性M=2S+1=1 (M 为磁量子数)，因此，分子是抗（反）磁性的，其能级不受外界磁场影响而分裂， 称“单线态”； 图1 单线基态（A）、单线激发态（B）和三线激发态（C） 当基态分子的一个成对电子吸收光辐射后，被激发跃迁到能量较高的轨道上，通常它的自旋方向不改变，即?S=0，则激发态仍是单线态，即“单线(重)激发态”； 如果电子在跃迁过程中，还伴随着自旋方向的改变，这时便具有两个自旋不配对的电子，电子净自旋不等于零，而等于1：S=1/2+1/2=1 其多重性：M=2S+1=3 即分子在磁场中受到影响而产生能级分裂，这种受激态称为“三线(重)激发态”； “三线激发态” 比“单线激发态” 能量稍低。但由于电子自旋方向的改变在光谱学上一般是禁阻的，即跃迁几率非常小，只相当于单线态→单线态过程的10-6~10-7。（二）分子去活化过程及荧光的发生： （一个分子的外层电子能级包括S0（基态）和各激发态S1，S2，…..，T1…..，每个电子能级又包括一系列能量非常接近的振动能级） 处于激发态的分子不稳定，在较短的时间内可通过不同途径释放多余的能量（辐射或非辐射跃迁）回到激态，这个过程称为“去活化过程”，这些途径为： 1. 振动弛豫：在溶液中，处于激发态的溶质分子与溶剂分子间发生碰撞，把一部分能
生物与环境的关系说课教案
生物与环境的关系说课教案
《生物与环境的关系》 说案 ●康定县第三中学曾祥明 各位老师，大家好！今天我说课的题目是《生物与环境的关系》。我将从以下八个方面来阐述本课的教学设计。 第一方面教材分析 （一）教学内容 “生物与环境的关系”选自人教版《生物学》七年级上册第一单元《生物和生物圈》第二章第一节的内容。 课标指出：任何环境中都有多种多样的生物，每种生物的生存都依赖一定的环境，同时又能适应、影响和改变环境。旨在引发学生关注和思考生物以其生存环境之间相互影响、相互依存的关系。教材以问题和图片的形式要求学生通过阅读资料、分析几种动植物的形态结构或生活方式以及它们与生活环境之间的关系。最终让学生形成以下核心概念：生物与环境相互作用、相互影响，是不可分割的整体；在生物与环境相互作用的漫长过程中，环境在不断改变，生物也在改变，而在特定环境下存活下来的生物均表现出与其生存环境相适应的特点。教学中，教师应创设情境让学生从生活中观察过的生物出发、或通过查阅资料的途径，关注和思考生物与环境的关系。此外，本节中关于环境对生物影响的探究活动是初中生物的第一个探究活动，目的是让学生了解探究的一般过程，并且体会控制实验变量和设置对照实验的重要性。在教学过程中，教师应根据学生的认知基础和生活经验侧重训练学生做出假设、设计实验和分析数据等方面的探究能力。不应局限于面面俱到地介绍探究实验的一般过程。 本节的主要内容是：环境和生物的关系：即非因素对生物的影响以及
生物因素对生物的影响；生物对环境的适应，生物对环境的影响。光对鼠妇生活影响的探究活动。 （二）地位和作用 本节站在生物圈的高度，论述了生物与环境之间是相互影响，相互依存的一个不可分割的整体。这是一个基本的生物学观点，也是理解人与生物圈应该和谐发展的理论基础，所以该节在本学期乃至本学科中占有非常重要的地位。 （过渡：依据课标和教材，我确立了以下教学目标） 第二方面目标分析 （一）知识目标 （1）理解非生物因素对生物的影响； （2）通过“光对鼠妇的影响”探究活动了解探究的一般过程，学习控制实验的变量和设计对照实验； （3）理解生物因素对生物的影响； （4）理解生物同环境相适应的特征。 （5）概述生物与环境的相互作用和影响，并阐述它们是一个不可分割的整体。 （二）能力目标 通过文字和图片资料来提高学生分析问题的能力以及合作交流，探究发现的能力，提高口头表达能力，养成倾听和思考的习惯. （三）情感、态度、价值观目标： 在情感态度价值观方面鼓励学生创新，培养学生团结协作、实事求是、锲而不舍的精神。 第三方面重难点分析
生物与环境的相互作用
生物与环境的相互作用 环境的概念： 生物的生活环境不仅是指生物的生存地点，还指存在于它周围的影响它生活的各种因素。 生态因素的概念： 环境中影响生物形态、生理、分布的因素称为生态因素，它包括非生物因素和生物因素两类。 混淆不同非生物因素对生物的影响： 影响生物生活的非生物因素主要有水分、空气、温度、光照、土壤等。如影响植物光合作用的主要是光照、温度和空气中二氧化碳的含量；造成仙人掌叶变为刺的主要是水分：在东北地区的林区。出现山脚下是落叶阔叶林、山腰处是红松林、山顶处是冷杉林的现象，影响这种分布的环境因素主要是温度。 混淆生物因素中的寄生关系、共生关系、捕食关系、竞争关系： 生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。自然界中的每一种生物，都受到周围其他生物的影响，包括寄生，竞争，捕食、共生等关系。捕食指的是一种生物以另一种生物作为食物的现象。竞争指两种生物生活在一起，相互争夺资源和空间等。两种生物共同生活在一起，彼此有利，这种生
活关系称为共生关系。寄生指的是一种生物生活在另一种生物的体内或体表，并从这种生物的体内或体表摄取营养来维持生存的现象。 保护色，警戒色和拟态的辨析： 要区分保护色、警戒色和拟态．必须弄清它们的概念。保护色的概念有三个要点： (1)是为了适应柄息环境； (2)体色与环境色彩相似； (3)有助于逃避敌害和捕食。 警戒色的概念也有三个要点： (1)动物本身具自恶臭或毒刺，能对敌害构成威胁； (2)具有鲜艳的色彩或斑纹，易于被敌害识别； (3)是一种保护性适应。 拟态的概念有两个要点： (1)是在进化中形成的； (2)外表形状或色泽斑与其他生物或非生物异常相似。 在遇到具体问题时，要对照概念的要点进行印证、区别。例如，无毒蛇的鲜艳体色不会是保护色．但是不是警戒色呢?我们根据概念，具有警戒色的动物本身应具自“恶臭或毒刺”等对敌害构成伤害的能力，显然无毒蛇不具备。无毒蛇的这一体色与拟态的概念相符：无毒蛇的体色是一种“色泽斑”，
生物与环境的相互关系
难点31 生物与环境的相互关系 生物依赖于环境，从环境中吸取物质和能量，所以环境对生物的生存有着多方面的影响，但生物体的生命活动也能影响环境。生物与环境是相互作用不可分割的整体。 ●难点磁场 1.下列环境因素中，哪一项不属于生态因素（） A．大气的成分和pH B．海拔高度 C．生物的种类和数量D．雨水的季节分布 2.下图为我国东部季风区某新建城市分布图，城市的四周都有广阔地带。现要在城市附近建一座比较大型的火力发电厂。 (1)请在图中ABCDEF处选一最佳建厂处，说明理由。 (2)请你预测此工厂将有哪些方面对环境造成污染？ (3)请你用物理、化学、生物等方面的知识设计一个保护环境、控制污染的方案。 3.在一个经常发生虫灾的林业管理粗放地带，人们提出了营造混合林和单纯林两个方案，并产生了争论。请你判断：哪一个方案比较合理？道理是什么？ ●案例探究 1.对于蛋鸡来说，下列生态因素中，限制母鸡产蛋的关键因素：春天是_________，夏天是_________，冬天是_________。（） A．温度过高B．日照过短 C．食物不足D．温度过低 命题意图：考查学生运用知识分析解决实际问题的能力。 知识依托：生物的生存繁衍，受各种生态因素的综合影响，但对于某种生物来说，各种生态因素所起的作用并不是同等重要的。 错解分析：误认为:因为鸟类是春天进入繁殖期的，鸟类需要长日照的刺激性腺开始发育,因此春天限制母鸡产蛋的关键因素是日照长短。 解题方法与技巧：对于蛋鸡来说，在自然状态下，影响蛋鸡产蛋的因素很多，如食物。温度、光照时间等。日照时间对鸡及其他鸟类的生殖生理影响很大，有很多鸟类是春天进入繁殖期的，这些鸟类需要长日照的刺激，通过下丘脑产生促性腺激素释放激素促进垂体合成和分泌促性腺激素，通过促性腺激素促进鸟类性腺的发育并分泌大量的性激素，鸟类就进入繁殖期，出现一系列的繁殖行为。温度对鸟的繁殖行为影响较小，因为鸟类是恒温动物，但夏季的高温也会使鸟类难以忍受，对于家养的鸡鸭之类的禽类来说，往往是导致产蛋量下降的主要因素。营养丰富的食物是提高家禽产蛋量的一个基本条件，因为鸟类在生殖季节对食物的需要量最大，对营养的要求也较高。在不同的季节这些生态因素的作用是不同的，其作用地位也会发生变化。如春天长日照条件是能够得到满足的，限制母鸡产蛋量的因素主要是食物。夏天还处于长日照的季节，日照时间不成为限制因子，夏天鸡产蛋量下降的主要限制
第一章_生物与环境的相互作用
第一章生物与环境的相互作用复习 一、环境对生物的作用 （1）影响生物生活的环境因素分类非生物因素和生物因素 （2）非生物因素对生物的作用 1、生物圈中的非生物因素包括：光、温度、空气、水分和土壤等。 2、探究：光照对黄粉虫幼虫生活的影响（看课本P42内容，回答下 列问题） ⑴实验装置中包含有光和无光两种实验环境，变量为光。 ⑵黄粉虫幼虫选择什么样的个体？选择一条行吗？为什么？将幼虫 放入实验装置中放入什么位置？ 要选择个体大小、生命活力强相同的黄粉虫幼虫；不能选择1条，这样使实验带有偶然性；应将幼虫放入实验装置的中央，然后统计不同环境中黄粉虫幼虫的数量。 ⑶根据实验需求，设计记录实验结果的表格 （4）实验结论：光照对黄粉虫的生活有影响 【延伸探究】制定探究方案——水分对黄粉虫幼虫的生活有影响吗？ ●提出问题： ●作出假设： ●制定计划： ●得出结论： 3、非生物因素对生物的具体影响实例 水：干旱的情况下庄稼的收成减产；涝灾蔬菜、棉花等绝收等。 温度：人间四月芳芬尽，山寺桃花始盛开；竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知等。 光照：朝阳的果实又大又甜；飞蛾扑火等。 （3）生物因素对生物的影响 1、生物因素是指影响某种生物生活的其他生物及其作用，包括同种生物之间和不同种生物之间的相互作用。 2、在自然界中，生物与生物之间以多种形式相互作用，这些错综复杂的关系使得各种生物之间相互制约、彼此依存，促进了生物界的共同发展。 二、生物对环境的适应与影响 （1）生物对环境的适应 1.课本P47页找出图中的生物是如何适应环境的，并举出其他的例子。 2.现存的每一种生物都具有与其生活环境相适应的形态结构和生活习性，生物的适应性是普遍存在的。 3.生物对每一种环境因素都有一定的耐受范围。说明生物对环境的适应是有一定限度的。 （2）生物对环境的影响 1.理解生物对环境影响的实例： ①地衣是怎样影响环境的？②“地下的耕耘者”是指哪种动物?它的特点有哪些？它对自然界有什么益处? ③植物对气候的影响 2.生活谚语和俗语描述生物对环境的影响。 千里之堤毁于蚁穴；大树底下好乘凉；树林里空气湿润、清新。 （3）生物与环境的关系：生物与环境是一个不可分割的整体。 注意：1.生物在适应环境的同时也在影响着环境。 2. 典例1：对蛇、蜥蜴的冬眠起主导作用的环境因素是（）。 A、水分 B、温度 C、空气 D、阳光