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大氣汙染物的采集芯片

通常,妳可以不太費勁地區分出什麽東西是生物,而什麽東西不是生物,可是真正讓妳用語言或文字來表達什麽是生物時,事情就不再那麽簡單了。事實上,要給生物下壹個科學的定義是極其困難的,之前人類壹直都沒能解決這個問題。

有人認為生物就是有生命的物體。的確,壹切生物都是有生命的,那麽,反過來,有生命的物體是不是都是生物呢?答案是否定的!因為不僅生物具有生命,而且生物的壹部分也可以具有生命。例如,壹片綠葉、要移植的心臟、鮮血中的紅細胞和白細胞。但是,這些有生命的物體,人們不會認為它們屬於生物。所以說,有生命的物體不壹定就是生物。

那麽,生物的概念該如何定義呢?我們發現,動物是由每壹個具體的人、豬、老虎、麻雀和蚊子等組成,因此,動物本身就是壹個物體的集合。同理,植物、微生物和生物都是物體的集合。因此,我們可以用集合的概念來定義生物。

生物是壹個物體的集合,其元素包括:在自然條件下通過化學反應生成的具有生存能力和繁殖能力的有生命的物體以及由它(或它們)通過繁殖產生的有生命的後代。

該定義既不會將沒有繁殖能力的工蜂、犏牛和騾子等動物排除在生物的範疇之外,又不會將有生命,但不屬於生物的壹片綠葉、要移植的心臟、鮮血中的紅細胞和白細胞、精子和卵子等物體納入生物的範疇。

生物的分類單位:界 、門 、綱 、目 、科、 屬 、種

生物的特征

1、有***同的物質和結構基礎

2、有新陳代謝現象

3、有應激性

4、有生長,發育,生殖的現象

5、有遺傳變異的特征

6、能夠適應壹定環境和改變環境

7、生物的生活需要營養

8、生物能進行呼吸

9、生物能排除身體內的廢物

生物的分類

生物是由原核生物、真核生物組成,也就是動物、植物、微生物,其特征是可以進行新陳代謝。

植物有藻類植物、苔癬、蕨類植物、種子植物(草本植物屬於種子植物)、微生植物;

動物有哺乳動物、兩棲動物、海洋動物、微生動物;

微生物有真菌、細菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體、放線菌、病毒。

生物的基本物質和主要結構(病毒除外)

生物細胞裏的基本物質是:水、營養物質、線粒體、核酸,植物還有葉綠素。

生物細胞的主要結構是:細胞膜、細胞核、細胞質,植物還有細胞壁、葉綠體 、液泡(胚泡)。

真核生物

由真核細胞構成的生物。包括原生生物界、真菌界、植物界和動物界。真核細胞與原核細胞的主要區別是:

①真核細胞具有由染色體、核仁、核液、雙層核膜等構成的細胞核;原核細胞無核膜、核仁,故無真正的細胞核,僅有由核酸集中組成的擬核。

②真核細胞的轉錄在細胞核中進行,蛋白質的合成在細胞質中進行,而原核細胞的轉錄與蛋白質的合成交聯在壹起進行。

③真核細胞有內質網、高爾基體、溶酶體、液泡等細胞器,原核細胞沒有。

④真核生物中除某些低等類群(如甲藻等)的細胞以外,染色體上都有5種或4種組蛋白與DNA結合,形成核小體;而在原核生物則無。

⑤真核細胞在細胞周期中有專門的DNA復制期(S期);原核細胞則沒有,其DNA復制常是連續進行的。

⑥真核細胞的有絲分裂是原核細胞所沒有的。

⑦真核細胞有發達的微管系統,其鞭毛(纖毛)、中心粒、紡錘體等都與微管有關,原核生物則否。

⑧真核細胞有由肌動、肌球蛋白等構成的微纖維系統,後者與胞質環流、吞噬作用等密切相關;而原核生物卻沒有這種系統,因而也沒有胞質環流和吞噬作用。

⑨真核細胞的核糖體為80S型,原核生物的為70S型,兩者在化學組成和形態結構上都有明顯的區別。

⑩真核細胞含有的線粒體,為雙層被膜所包裹,有自己特有的基因組、核酸合成系統與蛋白質合成系統,其內膜上有與氧化磷酸化相關的電子傳遞鏈。原核細胞功能上與線粒體相當的結構是質膜和由質膜內褶形成的結構,但後者既沒有自己特有的基因組,也沒有自己特有的合成系統。?真核生物的植物含有葉綠體,它們亦為雙層膜所包裹,也有自己特有的基因組和合成系統。與光合磷酸化相關的電子傳遞系統位於由葉綠體的內膜內褶形成的片層上。原核生物中的藍細菌和光合細菌,雖然也具有進行光合作用的膜結構,稱之為類囊體,散布於細胞質中,未被雙層膜包裹,不形成葉綠體。

最原始的真核生物的直接祖先很可能是壹種異常巨大的原核生物,體內具有由質膜內褶而成的象內質網那樣的內膜系統和原始的微纖維系統,能夠作變形運動和吞噬。以後內膜系統的壹部分包圍了染色質,於是就形成了最原始的細胞核。內膜系統的其他部分則分別發展為高爾基體、溶酶體等細胞器。按照美國學者L.馬古利斯等重新提出的“內***生說”(見細胞起源),線粒體起源於胞內***生的能進行氧化磷酸化的真細菌,而葉綠體則起源於胞內***生的能進行光合作用的藍細菌。

原核生物

由原核細胞組成的生物。包括藍細菌、細菌、古細菌、放線菌、立克次氏體、螺旋體、支原體和衣原體等。具有以下特點:

①核質與細胞質之間無核膜,因而無成形的細胞核。

②遺傳物質是壹條不與組蛋白結合的環狀雙螺旋脫氧核糖核酸(DNA)絲,

不構成染色體(有的原核生物在其主基因組外還有更小的能進出細胞的質粒DNA)。

③以簡單二分裂方式繁殖,無有絲分裂或減數分裂。

④鞭毛並非由微管構成,更無“9+2”的結構,僅由幾條螺旋或平行的蛋白質絲構成。

⑤細胞質內僅有核糖體而沒有線粒體、高爾基體、內質網、溶酶體、液泡和質體(植物)、

中心粒等細胞器,核糖體的沈降系數為70S。

⑥大部分原核生物有成分和結構獨特的細胞壁等等。

生物如何造福人類

生物技術的最新進展

近年來,生物技術的開發已取得巨大進展,基因的分離、擴增、重組以及體細胞的克隆技術都已實現,某此蛋白質的結構和協能已經探明。快速繁殖脫毒、組織培養、胚胎移植、胚胎切割和單克隆抗體等技術已進入實用階段,預計到2000年時產值可超過1000億美元。

科學家已從單個基因的測序轉到有計劃、大規模地測繪人類、水稻等重要生物體的基因圖譜。全世界已有6000多項農作物方面的生物技術研究成果進入田間試驗,抗蟲害的轉基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美國和加拿大大面積試種。美國種值的轉基因作物越來越多,1998年種植7000萬英畝轉基因玉米和大豆,而幾年前則很少。菲律賓國際水稻研究所育成的“超級稻”,在3年內可推廣種植,它可以使水稻單產提高20%-25%。據法國《論壇報》近日報道,紡織業已采用了既不用化肥也不用農藥的生物技術棉花。從1996年開始,美國專門生產“戶外用”服裝的帕塔戈尼亞公司使用的棉花100%是用生物技術生產的棉花。現在,美國是全球主要的生物棉花生產國,每年產量是2800噸,繼美國之後是印度(年產量是930噸)、土耳其(800噸)和秘魯(650噸)。

據美聯社11月10日報道,美國科學家已運用生物技術設使壹只老鼠長出壹個大象的卵,該技術在未來可以幫助拯救世界上的壹些瀕危動物。老鼠可被用作制造其他動物的卵子的“工廠”,這些卵在受精後,可用來使瀕危動物懷孕。

人類基因組項目將在下世紀初完成

正在實施中的人類基因組織項目將在下世紀初完成,這將極大推動醫學領域的研究活動,改變診斷和治療疾病的方式,有利於人們健康。英國帝國癌癥研究基金會的研究科學家卡羅爾·西拉科教授說:“在今後50年,主要置人於死地的殺手可能被消滅掉。

在幾十年內,基因條碼將具有更深刻的意義。壹旦科學家更多地了解了導致癌癥或者中風的生物途徑,這此條碼將變成預知未來的“水晶球”。在交織的DNA鏈中,基因條碼將有可能確定人們未來可能出現的疾病以及人們患上這些疾病的可能性。

總部設在美國馬裏蘭州羅克維爾的基因組研究所已與總部設在康涅狄格州諾沃克的珀金-埃爾默公司簽署壹份合作意向書,以圖加快完成人類所有基因圖譜的繪制工作。珀金-埃爾默公司董事長兼總經理托尼·懷特說,該公司掌握的基因序列測定新技術可使整頓工作在3年內完成。

生物技術能使多種疾病得到有效防治

由於基因組項目的完成和生物技術的進步,今後癌癥病人不需要經歷痛苦的治療過程,他們將使用根據基因篩選而制定的治療方法。基因分析將使醫生有可能在分子層面上評估化療既殺死患者的健康細胞又殺死癌細胞的問題,並使他們有可能針對不同患者的具體病情加以糾正。科學家正逐漸解開癌癥、血管堵塞和阿耳海默氏癥的生化途徑,他們能把新的基因移植到人體內,治療疾病。許多危害人類的疾病,如心血管病、癌癥、艾滋病等,糖尿病等,將得到有效的預防、治療和控制。美國有數十家公司已用“合理藥物設計”法設計超級藥物,這種方法把生物技術和化學緊密地結合起來,能醫治目前藥物不能醫治的癌癥、艾滋病和多發性硬化癥等致命疾病,有的已經進入人體試驗階段。專家們預計,這方面的研究將對遺傳機制、發育機制和免疫機制有更多的了解,不但有助於治療壹些遺傳疾病,而且對了解生物進行過程也有重大的意義。科學家最終可能發現阻止患心臟病和癌癥的方法。

人類將全面進入克隆時代

克隆技術是生物技術領域壹個具有劃時代意義的重大科技突破,隨著在英國克隆的“多莉”羊的出生,引起世界範圍人們的高度重視,科學家認為它預示著“21世紀人類將全面進入克隆時代”。多莉已在今年4月順利產下它的第壹只羊羔,這表明,由壹只成熟細胞克隆出的羊可以受孕並足月懷胎,產出壹只健康羊羔。曾幫助克隆出多莉羊的PPL制藥公司在今年還克隆出壹頭牛犢。

克隆出“多莉”的羅斯林研究所的科學家說,克隆體有生產健康的後代對於核轉移技術的商業化很重要。采用克隆技術的好處是:可以加快良種家畜的繁殖,從而有可能使畜牧業發生壹場革命;可以培養出壹批批優質的牛羊品種,以滿足人們的需要;可以拯救瀕危野生物,保持生態平衡;可在醫學領域大量生產人們所急需的許多名貴藥品。此外,采用克隆技術,可以對植物的細胞、組織或器官進行克隆,改變過去“靠天吃飯”的傳統農業。總之,在這世紀之交,在隆技術的發展將會改變人類的生存環境,大大造福於人類。

克隆技術還可以帶來醫學突破。克隆出“多莉”羊的科學家說,如果倫理及法律許可,為不育夫婦克隆嬰兒的事最終會出現。克隆羊多莉的培育者伊恩·維爾穆特說:“生活中的許多事情都有兩面性。現在,我毫不懷疑,這種技術的潛在益處要遠遠大於其潛在壞處。就人類克隆來說,這項研究將大大延長人類生命。”

生物技術將與計算機技術相結合

生物技術與計算機技術相結合,也逐漸成為生物技術領域的新趨勢。生物芯片計算機正在研制之中,美國艾菲梅特裏克斯公司宣布用DNA成功地制成生物芯片,可用於讀取活組織基因隨進化而來的湧動信息流,這是生物技術與計算機技術融合的結晶。摩托羅拉公司、柏德儀器公司以及美國政府的阿爾貢國家實驗所已宣布,它們已經結成合作關系,以便批量生產生物芯片。

生物芯片對於醫學和農業具有廣泛的意義,它在幾秒鐘的時間裏可以進行數以千計的生物反應。生物芯片采用“微凝膠”技術,其中,在壹塊面積相當於顯微鏡載物片的玻璃上的微型結構——其數目多達1萬個以上——起著微型試管的作用。這些芯片工作的速度比常規方法更快。生物芯片計劃可能會導致壹個市場規模達數十億美元的新興產業。

環保領域大量采用生物技術

科學家們還在環保領域大量采用生物技術,以遏制環境繼續惡化的趨勢。目前開發的主要技術有:用生物方法處理汙水,用微生物脫硫防治大氣汙染,用細菌降解清除汙染物,用無汙染生物農藥防治農作物病蟲害,培育抗病蟲害農作物和開發實用的可生物降解塑料。

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