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生物學

生物學

生物学,又稱生命科學或是生物科學,是一门研究生命物质的结构、功能、发展规律以及与环境之间的相互关系的科学。生物学这一名词最早由法国博物学拉马克(Jean-Baptiste de Lamarck)于1802年提出。近年來在分子生物學進展躍進下,以核酸為物種間的共同語言,探討的範圍除了生物體本身,更包括了生物體和環境,心理學等等領域,成為一門整合性的科學。

生物学概况

生物学研究不同生命(順時針從左上角開始) 大腸菌, 蕨類植物, 瞪羚, 甲蟲類
生物学家在很多层面上来研究生物:
- 在原子分子层面:分子生物学生物化学-結構生物學
- 在细胞层面:细胞生物学微生物学病毒学
- 在多细胞层面:生理学发育生物学组织学
- 在宏观领域:生态学演化生物學 除了上述以外,在近代分子生物學上大有突破,加上人類基因序列定序完成,生物學和其他學科的關聯越來越緊密。大量的基因資訊,發展出基因组學。在解讀基因密碼之後,基因產物-蛋白質間的相互作用,發展出蛋白質组學等等。這類都有賴新的資訊演算法來整合所得到的數據,以解決人類疾病,糧食問題和環境生態上的課題。

生物学主要分支

動物學領域 :動物學-動物生理学-解剖学-胚胎学-神经生物学-发育生物学-昆虫学-行为学-组织学 植物學領域 :植物学-植物病理学-藻类学-植物生理學 微生物學/免疫學領域 :微生物学-免疫学-病毒学 生物化學領域 :生物化學-蛋白質力學-糖類生化學-脂質生化學-代謝生化學 演化及生態學領域 :生态学-生物分布学-系統分類學-古生物学-演化論-分类学-演化生物學 現代生物技術學領域 :生物技術學- 基因工程-酵素工程學-生物工程-代謝工程學-基因體學 細胞及分子生物學領域 :分子生物学- 细胞学-遺傳学 生物物理領域 :生物物理学-結構生物學-生醫光電學-醫學工程 生物醫學領域 :感染性疾病-毒理学-放射生物学-癌生物學 生物資訊領域 :生物資訊学-生物数学- 仿生学-系統生物學 環境生物學領域 :大气生物学-生物地理学-海洋生物学-淡水生物学

历史与人物

生物学家列表 - 民間科學家 - 诺贝尔生理医学奖 - 生物学及生物化学大事年表-諾貝爾化學獎 请参看:生物基本主题列表

相关科学

医学 - 人类学 - 心理学-農學

外部资源

外部链接


- [http://content.edu.tw/junior/bio/tc_wc/default.htm 国中生物科教材资源:学习加油站]:台湾教育部设计的有插图的十二章和两个附录的课本
- [http://juang.bst.ntu.edu.tw/BCbasics/index.htm 生物化學基礎]:台灣大學生化科技學系莊榮輝教授所架設之網站
- 英文网站
  - [http://www.ultranet.com/~jkimball/BiologyPages/ Kimball的生物学页面] 一个在线教科书
  - [http://tolweb.org/tree/phylogeny.html
生命之树]: A multi-authored, distributed Internet project containing information about phylogeny and biodiversity.
  - [http://www.jbiol.com 生物杂志(The Journal of Biology)] 一个小型免费的研究杂志
  - [http://www.rom.on.ca/biodiversity/biocode/biocode1997.html BioCode]: A proposal for organism naming
  - [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=Books&itool=toolbar NCBI書架] 可以查詢許多生物書籍

可供参考的书籍


- Lynn Margulis:
Five Kingdoms: An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth, 3rd ed., St. Martin's Press, 1997, paperback, ISBN 0805072527 (There are numerous other editions)
- Neil Campbell, Biology: Concepts & Connections (4th edition), Benjamin-Cummings Publishing Company, 2002, hardcover, 781 pages, ISBN 080536627X A college-level textbook. als:Biologie ja:生物学 ko:생물학 ms:Biologi simple:Biology th:ชีววิทยา

生命

自然界的一切系統可分為生命(例如:人類)與無生命(例如:礦物)。 而生命泛指一类具有稳定的物质能量代谢,能够稳定地从外界获取物质和能量,复制自我繁殖的半开放物质系统。 更明確得說,生命具有生命現象,而無生命不具有生命現象,所以可藉由生命現象的有無來判斷是否為生命或無生命。病毒在有寄主可寄生的時候,會表現出生命現象;但在沒有寄主可寄生的時候,不會表現生命現象,所以病毒是介於生命與無生命之間的一種奇妙的生物。 Category:生物 ms:Benda hidup simple:Life


法国

法兰西共和国,或简称法国(La France),位于欧洲西部,与比利时卢森堡德国瑞士意大利摩纳哥安道尔西班牙接壤。法国是联合国安理会常任理事国,是欧洲联盟北大西洋公约组织的创始会员国之一。也是申根公约的会员国。

历史

请参见:法国历史 法国最早的根源自大约公元10世纪,查理曼帝国分裂。东部的部分形成现在的德国,而西部则逐渐成为法国。15世纪末法国形成了中央集权的国家,直到1789年爆发的法國大革命,推翻了封建制度及君主制。 法兰西第一共和国1792年新的共和國建立開始,直到1804年拿破仑成為法國皇帝,結束了短暫的共和國歲月。 期後,法兰西第二共和国1848年開始,直至1852年1870年普法戰爭結束後,法國再次恢復共和國制度,并一度于1871年3月18日--5月28日间建立了世界上第一个无产阶级专政政权--巴黎公社,但隨即被推翻。然後法國人民在普軍撤軍走後,成立法兰西第三共和国。這個共和國經歷過第一次世界大戰,一直到1940年納綷德國滅亡為止。 第二次世界大戰之後,法兰西第四共和国開始。虽然法国是两次世界大战的赢家,但是法国在战争中财富、人力损失惨重。這個第四共和一直維持到1958年阿爾及利亞戰爭爆發。 1958年,法兰西第五共和国建立,开始了半总统半议会民主制,吸取了前几次法国式议会民主制度失败的教训。最近几年法国和德国的密切合作成为欧洲经济一体化不可或缺的主要动力,例如1999年欧元的流通就是一例。今天,法国站在欧洲国家寻求在更多领域进行更密切合作的最前沿。

政治

请参见:法国政治 第五共和国的宪法于1958年9月28日由法国人民全体公投通过。它大大增强了行政机关与议会的关系。宪法规定,总统直选产生,任期7年。2002年9月24日经过全民公决,总统任期由7年改为5年。总统可以任命总理,控制军队及签署条约。 国民议会 (Assemblée Nationale)是国家的最高立法机关。议会成员由人民直选产生,任期5年。参议员由一个选举机构选举产生,任期9年,参议院(Sénat)每三年更换三分之一的参议员。参议院的立法职能受到限制;当两个议会意见不同时,国家会议拥有最后裁决权。政府对议会的议事日程有很大的影响力。

行政区划

请参见:法国行政区划, 省 (法国) 法国有26个大区(région),这些行政区再进一步分割成大約100个省(département,或译区份),相当于县。这些区份都被编号(主要按字母顺序),这些号码被用于邮政编码或车辆牌照。 省由专区(arrondissement)组成,每个专区被分为几个乡(canton),每个乡包括几个市镇(commune)。市镇是法国最小的行政单位。 在海外的区份是法国的前殖民地,这些地区在法国享受着与欧洲国家相似的待遇。他们可以被认为是法国的一部分(或者欧盟的一部分),而且它们也使用相同的时间。除此之外还有三个“海外领地”(territoires d'outre-mer,简称TOM): 法属波利尼西亚 / 法屬玻里尼西亞 (987), 瓦利斯和富图纳群岛 / 沃里斯與伏塔那島 (986)以及法属南方和南极洲领地。还有三个分开的海外地区(collectivité d'outre-mer) :新喀里多尼亚(曾经是一个海外领地),圣皮埃尔和密克隆 / 聖匹及密啟倫群島 (975)和马约特 / 美亞特 (976)。最后,法国拥有一些太平洋和印度洋小岛的控制权。

地理

请参见:法国地理 法国地势复杂,西部和北部地区为海岸平原,法国在此濒临北海大西洋。南部地区有--,东南部是阿尔卑斯山地,中南部还有中央高原。主要大河有卢瓦尔河 / 羅亞爾河、罗讷河 / 隆河、加龙河塞纳河
- 法国国家公园

经济

请参见:法国经济 法国经济结合了现代化的资本主义经济以及政府干预。政府在各个行业的主要版块依然有重要影响,在铁路、电力、航空和电讯企业政府还拥有主要的控制权。从1990年代初开始政府就一直在逐渐放宽对这些版块的控管。政府正在缓慢地释出在法国电讯法国航空以及保险、金融、国防企业的控股份额。除此之外,肥沃的土地、先进的技术以及政府的补助使法国成为西欧领先的农业生产国。1999年1月1日法国和其他11个欧洲国家参与使用欧元,并在2002年年初正式开始使用欧元硬币和纸币,完全取代之前的法郎。 参见:法国企业列表

人口

请参见:法国人口 法国官方语言为法语,法国政府直到最近才开始鼓励学校和政府机构使用一些地方语言(例如 巴斯克语布列塔尼语阿尔萨斯语(属德语)、弗拉芒语(属荷兰语)、科西嘉语朗格多克语普罗旺斯语 等),一些学校开始教授当地方言,但是法语依然是全国官方语言。

文化

请参见:法国文化 法國文化富有多樣性,數世紀以來法國都是世界文化中心之一。

语言

法语是法国的国语,阿尔萨斯人英语正在成为法国第二语言。布列塔尼人中的一些农村居民以布列塔尼语为口语。科西嘉人日常生活中亦操当地的两种方言:一种与意大利托斯卡方言相近,另一种与撒丁岛北部方言相近。

宗教

法国主要宗教是天主教,其次是新教东正教伊斯兰教犹太教
- 天主教:有教徒4500多万。全国分17个教省,90个教区。
- 新教:比较大的派别有长老宗信义宗
- 东正教:有教徒约53万人。其中约30万在巴黎。另外,法国有亚美尼亚正教徒约18万人。
- 伊斯兰教:是法国的第二大宗教。有穆斯林约200万人,其中75万人集中在巴黎。
- 犹太教:有教徒54万人,主要分布在巴黎。

体育


- 足球

其它主题


- 法国通讯
- 法国交通
- 法国军事
- 法国外交
- 法国旅游
- 法國飲食
- 法兰西学院(Académie Française)
- 法国文学
- 法国名人列表
- 蒙特婁
- 魁北克

主要节日

外部链接


- [http://www.elysee.fr/ang/index.shtm 法国总统官邸官方网站] - 爱丽舍宫
- [http://www.premier-ministre.gouv.fr/en/ 法国总理办公室官方网站] - 政府主站
- [http://www.assemblee-nat.fr/english/index.asp 法国国家会议 Assemblée Nationale] - 法国议会
- [http://www.culture.gouv.fr/ 法国文化与交流部 Ministère de la Culture et de la communication] - 法国文化与交流部(文化部)
- [http://www.adminet.com/jo 法国法律网 Journal Officiel ] - 法国法律网 建立与1948年,用以发布法国政府的法律、法规、议会辩论等的正式文件,同时有书面和网络两个版本。从2004年开始网络版与书面版本具有相同的法律效力。
- [http://www.ncc-travel.com/france/france.htm 旅游资源 法国]--主要介绍法国的旅游资源,服装文化以及饮食
- [http://www.amour-de-france.com/ 爱的法兰西]--一个介绍法国文化遗产、历史、习俗、美食、特产等的综合性网站
- [http://www.asinah.net/web-directory/odp.database/World/Chinese_Simplified/%b5%d8%c7%f8/%c5%b7%d6%de/%b7%a8%b9%fa/ 商业与经济 法国]
- [http://www.countryguide.com/France/ 国家指南:法国]--有关法国旅游、度假或移民的相关站点列表
- 法国文化协会|法国法语联盟
  - [http://www.alliancefrancaise.org/ 主网页(英)]
  - [http://www.alliancefrancaise.org.cn/ 简体中文版(简中/法)]
  - [http://www.alliancefrancaise.com.hk/ 香港版(英/法)]
  - [http://alliancefrmacao.free.fr/ 澳門版(繁中/英/法)]
- 法国中文网站
  - [http://www.chfr.net/bss/ 法国华人生活社区]
  - [http://www.faguo-lvyou.cn/ 法国旅游网] als:Frankreich fiu-vro:Prantsusmaa ja:フランス ko:프랑스 ms:Perancis simple:France th:ประเทศฝรั่งเศส zh-min-nan:Hoat-kok

拉马克

拉马克(Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck1744年8月1日-1829年12月28日),法国人,1809年发表了《动物哲学》一书,系统地阐述了他的进化理论,即通常所称的拉马克学说拉马克 Category:法国生物学家 L L ja:ジャン=バティスト・ラマルク

分子 (化学)

:本條目是化学上,物质组成的一种基本单位名称。數學上,如果將分數看作除式,被除數也被稱作分子。 :中文里,“分子”中分念去声,即四声时,表示具有某种性质的人,如恐怖分子。(“份子”中子念轻声,不表示人,如“凑份子”) ---- 图像:Atisane.jpg图像:atisane2.png
- 原子 分子,物质的单元,能够保持与原物质化学一致性的元素的最小粒子或原子的化学结合的最小粒子,由一定数量的一种或数种原子组成的微粒(物质的基本单位)。它能独立存在,并保持由它组成的这个物质的化学性质。 一個分子是由多個原子在共價鍵中透過共用電子連接一起而形成。它可以由相同化學元素的原子組成,如氣 O2,也可以是不同的元素,如分子 H2O。抽象地,一个單一原子也可當作是一分子,但在實際使用時,“分子”指的通常是多個原子的化學化合物。 原子在某一元素的分子內的數目叫作該元素的原子數。 在氣体元素中,(H2)、(N2)、(O2)、(F2)和(Cl2)的原子數是2。稀有气体(如 Ar)是1。固体元素中,黃(P4)原子序是4,(S8)的是4。所以,氬(Ar)是單原子,氧氣(O2)是雙原子的,臭氧(O3)則是三原子的。 由分子組成的物質叫分子化合物。 大部分的分子太細小,無法用肉眼看見,但也有例外。一例子就是DNA- 高分子化合物的一种。 分子的一个特徵就是組成化合物的元素比例總是整數。例如,純水中的比例總是2:1,乙醇、和總是以2:6:1的比例組合。但是單憑此比例無法決定分子的類別 —— 如甲醚與乙醇的比例是相同的。同樣的原子但排列不同的分子叫同分異構體。 化學公式在另一方面反映了組成某分子的原子的真實數量。分子式是由化學式計算得出的,並以等於一個C-12同位素的原子質量的1/12的conventional unit表示。 由量子力學的定律的演算,分子有固定的平衡几何狀態 ——鍵的長度和之間的角度。純物質都是由相同几何結構的分子組合而成的。分子的化學式和結構是決定它的特質,尤其是它的反應度的兩要素。同分異構體有同一化學公式但因不同結構的關係有不同的特質。 Category:化学 als:Molekül ja:分子 ko:분자 simple:Molecule th:โมเลกุล

生物化学

生物化学是研究生物体内发生的化学反应和相互作用的学科,特别是细胞中各组分的结构和功能,例如蛋白质碳水化合物脂類核酸以及小分子。 生物化学如今也被定义为酶促反应的化学,无论是体内的还是在试管中,无论是使用天然的或人工修饰的及其他化学药品。

生物化学的发展

生物化学为人所知应该是在1833年,由Anselme Payen发现了第一种淀粉酶1828年Friedrich Wöhler发表了关于尿素的合成的一篇文章,提出了有机化合物可以人工合成,当时普遍的认识是有机化合物只能由活的生物体产生。从那时起,尤其是从20世纪中期开始,随着各种新技术的发展,例如色谱X光衍射核磁共振放射性同位素标记电子显微镜以及分子动力学模拟,生物化学有了极大的发展。这些技术可以让人们发现并仔细分析细胞中的许多分子和代谢途径,例如糖酵解三羧酸循环。 今天,生物化学上的发现被应用于许多领域,从遗传学分子生物学,从农业医学。生物化学的應用,在遠古時代,埃及人利用酵母就已開始。

分类

生物化学主要研究如下几大类物质:
- 碳水化合物
- 脂類
- 蛋白质氨基酸
- 核酸 大多数生物化学的研究集中于研究蛋白质(许多都是酶)的属性。由于历史的原因,研究新陈代谢的生物化学成为关于细胞方面的研究中最深入的一种。目前研究的重要领域包括遗传密码DNARNA),蛋白质合成细胞膜转运信号传导能量分解循环

参见


- 化学
- 生物学
- 分子生物学
- 细胞生物学 Category:化学 ja:生化学 ko:생화학 ms:Biokimia th:ชีวเคมี

细胞

细胞并没有统一的定义,近年来比较普遍的提法是:细胞是生命活动的基本单位。已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成,但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。一般来说,细菌等绝大部分微生物以及原生动物由一个细胞组成,即单细胞生物;高等植物与高等动物则是多细胞生物。细胞可分为两类:原核细胞真核细胞。但也有人提出应分为三类,即把原属于原核细胞古核细胞独立出来作为与之并列的一类。研究细胞的学科称为细胞生物学。世界上现存最大的细胞为鸵鸟卵细胞

细胞的发现与细胞的研究历史

细胞(cell)是由英国科学家罗伯特·虎克(Robert Hooke,1635~1703)于1665年发现的。當時他用自製的光學顯微鏡觀察軟木塞的薄切片,放大後發現一格一格的小空間,就以英文的cell命名之,而這個英文單字的意義本身就有小房間一格一格的用法,所以並非另創的字彙。而這樣觀察到的細胞早已死亡,僅能看到殘存的植物細胞壁,雖然他並非真的看見一個生命的單位(因為無生命跡象)後世的科學家仍認為其功不可沒,一般而言還是將他當作發現細胞的第一人。而事實上真正首先發現活細胞的,還是荷蘭生物學家雷文.霍克(列文·虎克)。
- 1674年,雷文·霍克發現微生物,他也是歷史上可找到的第一個發現細菌的業餘科學家。
- 1809年法國博物學家博物學即二十世紀後期所稱的生物學生命科學等的總稱)拉馬克(Jean-Baptiste de Lamarck,1744—1829)提出:「所有生物體都由細胞所組成,細胞裡面都含有些會流動的『液體』。」卻沒有具體的觀察證據支持這個說法。
- 1824年法國植物學家杜托息(Henri Dutrochet,1776~1847)在論文中提出「細胞確實是生物體的基本構造」又因為植物細胞比動物細胞多了細胞壁,因此觀察技術還不成熟的時候比動物細胞更容易觀察,也因此這個說法先被植物學者接受。
- 19世紀中期,德國動物學家施旺(Theodor Schwann,1810~1882)進一步發現動物細胞裡有細胞核,核的周圍有液狀物質,在外圈還有一層膜,卻沒有細胞壁,他認為細胞的主要部分是細胞核而非外圈的細胞壁。同一時期,德國植物學家施莱登(Matthias Schleiden,1804~1881)以植物為材料,研究結果獲得與施旺相同的結論,他們都認為「動植物皆由細胞及細胞的衍生物所構成」,這就是細胞學說的基礎。
- 在德國施旺和施莱登之後的十年,科學家陸續發現新的證據,證明細胞都是從原來就存在的細胞分裂而來,而至21世紀初期的細胞學說大致上可以簡述為以下三點:細胞為一切生物的構造單位、細胞為一切生物的生理單位、細胞由原已生存的細胞分裂而來。

细胞的基本结构和功能

細胞是生物體的構造和生理的基本單位,卻不能因此認為所有的生物細胞都相同,即使在同一個個體內,也有因為分化而產生各式各樣外觀與功能不同的細胞,即使相同種類的細胞,也可能正在執行的生理工作也有差異,但是基本上彼此都有共同的基本構造

細胞壁

分類在細菌真菌植物的生物,其組成的細胞都具有細胞壁,而原生生物則有一部分的生物體具有此構造,但是動物沒有。細胞壁是由細胞質的分泌物構成,在電子顯微鏡的發明之後,有許多的研究因此可以讓人們知道,其成分與組成。而細胞壁可以保護細胞減少外界傷害、維持形狀,並且避免因為水分過多而脹破。
- 植物細胞壁主要成分是纖維素,經過有系統的編織形成網狀的外壁。可分為中膠層、初生細胞壁、次生細胞壁。中膠層是植物細胞剛分裂完成的子細胞之間,最先形成的間隔,主要成份是果膠質(一種多糖類),隨後在中膠層兩側形成初生細胞壁,初生細胞壁主要由果膠質、木質素和少量的蛋白質構成。次生細胞壁主要由纖維素組成的纖維排列而成,如同一條一條的線以接近直角的方式排列,再以木質素等多醣類黏接。
- 真菌細胞壁則是由幾丁質、纖維素等多糖類組成,其中幾丁質是含有的一類多糖
- 細菌細胞壁組成以肽聚糖為主。

細胞膜

細胞膜為細胞與環境之間以及胞器與細胞質之間的分界,能夠調節物質的進出,而膜上的蛋白質有許多種類,有的可以適時協助物質進出,有的能夠傳遞訊息,有的則負責防禦(免疫系統)的功能。更詳細的歷史、微觀構造請參考細胞膜

細胞質

細胞膜就像一個塑膠袋一樣,裝著滿滿的液狀、膠體狀的細胞質,可粗略分為細胞液和胞器。細胞質含有維持生命現象所需要的基本物質,例如醣類、脂質、蛋白質、與蛋白質合成有關的核糖核酸,因此也是整個細胞運作的主要場所,透過細胞膜外接收的訊息、細胞內部的物質,共同調節基因的表現,影響生理活動。另外,細胞質內部也有多種網狀構造,稱為細胞骨架,可以協助維持細胞形狀,也能引導內部物質的移動,一些細胞骨架會於細胞分裂時,形成可以透過染色而觀察的紡錘絲,有一些骨架更能幫助細胞運動。

細胞核

具有雙層膜的胞器,主要攜帶遺傳物質,包括染色體脱氧核糖核酸加上一些特殊的蛋白質)、核糖核酸等,核膜上有許多小孔稱做核孔,由數十種特殊的蛋白組成特別的構造,容許一些物質自由通過,但是分子量很大的核糖核酸、蛋白質就必須依賴這些蛋白輔助,以消耗能量的主動運輸,來往於細胞質跟細胞核之間。細胞分裂的期間可以看到細胞核中最顯著的構造——核仁,其組成為核糖體RNA,以及合成核糖體所需的蛋白質。有趣的是,有些細胞為了執行特別的工作而沒有細胞核:哺乳綱動物的紅血球,為了減少攜帶的氧氣,被紅血球本身消耗,而成熟後就沒有細胞核;植物則以篩管、導管、假導管為了運輸功能,成熟後沒有細胞核。

內質網

有一部分的細胞核核膜會向細胞質延伸,形成許多相通的小管與囊袋,構成迷宮狀的網路,稱為內質網,部分內質網上附著著核糖體,稱為粗糙內質網(粗面内质网),其他的部分則稱為平滑內質網(滑面内质网)。而平滑內質網上有特殊的酶系統,負責合成脂質和膽固醇,也能夠氧化有毒物質以減低毒性,在肝臟協助可調節血糖,在肌肉細胞可儲存許多鈣離子協助肌肉收縮;粗糙內質網則和蛋白質的合成有密切關聯,附著在粗糙內質網的核糖體所製造的蛋白質,主要運送到膜上,或是分泌出細胞之外。

核糖體

負責合成蛋白質的胞器,由大、小兩個次單元組成,次單元之中有核糖體RNA核糖體特有的蛋白質,在細胞質中,接受細胞核的遺傳訊息、細胞外的刺激訊息,以合成蛋白質,可分為游離核糖體與附著核糖體,前者所製造之蛋白質專用於細胞質內部(不含胞器內部),後者則先經過內質網腔修飾,以小囊泡運輸到高基氏體做進一步的分類與修飾,完成的蛋白質主要包裝在胞器之中、運到膜上、或是運出細胞之外。

高基氏體

高基氏體,又称“高尔基体”,是好幾個扁平的囊袋相疊而成,而且有固定的方向性,彼此之間並不相通。主樣負責蛋白質的修飾、分類與輸送,從粗糙內質網合成的蛋白質被包在小囊泡中首先送到高基氏體,在這裡一些酶會將蛋白質修飾,例如加上一段特別的糖類標記,而許多脂質、糖類也會在這裡合成並且修飾,隨後再利用小囊泡往外運輸。

溶體

溶體,又称“溶酶体”是單層膜的囊狀胞器,內部含有數十種從高基氏體送來的水解酶,這些酶(或是稱做酵素)在弱酸的環境之下(通常為PH值5.0)能有效分解生命所需的有机物質,許多透過細胞吞噬的物質,會先形成食泡,然後跟溶體融合並且進行消化。另外溶體也對老舊、損壞的胞器和細胞質進行分解,產生的小分子隨後可再次被細胞利用,一旦溶體破裂釋放出水解酶,細胞就會被分解,許多細胞凋亡的程序都與溶體有關,例如:蝌蚪變成青蛙尾巴的消失、人類胚胎手指的形成。

液胞(液泡)

這是另一種囊狀的單層膜胞器,在細胞中扮演不同角色,形狀可大可小。在原生動物,例如草履蟲,液胞扮演伸縮泡的功能,將過多的水分收集並排出體外;大多數植物細胞液胞在細胞成熟後,佔有大部分的細胞體積,可以儲存水分、存放色素,有些種類植物的液胞更能夠協助光合作用的進行,另外液胞也有一個很大的功能:協助細胞往大體積的方向演化同時,能夠使得細胞質的表面積變大,有利物質交換。

粒線體

粒線體,又称“线粒体”之所以如此稱呼,是因為在顯微鏡下有兩類主要的外觀,是一種雙層膜的胞器,外膜平滑,內膜則朝內部形成皺摺狀的構造稱為摺襞,目的是為了增加生理作用的表面積,摺襞之間充滿基質,其中有許多的代謝反應進行。整個粒線體主要協助細胞呼吸,並且產生細胞使用能量最直接的形式,三磷酸腺苷。特別的是粒線體有自己的遺傳分子,與細胞核的遺傳物質不同,只遺傳到這個胞器的子代胞器,而不是子代細胞,能夠讓粒線體自我分裂增殖,製造本身需要的一些蛋白質,但是仍有一些調節控制的過程受到細胞核的影響,更重要的是,粒線體基因只在母系遺傳,不遵守孟德爾遺傳律,有助於研究人類演化的研究。必須特別注意的是,粒「線」體不應該誤寫為粒「腺」體。

葉綠體

葉綠體也是雙層膜狀的胞器,跟粒線體類似的地方是,它也有自己的遺傳物質,能夠自己分裂增殖,自製本身所需的一蛋白質。主要的功能是吸收光能,轉變成化學能,並藉此將無機物(二氧化碳)合成為有機物(糖類),這個藉由光能產生營養物質的過程稱為光合作用,光表示光能,合表示合成。

细胞的增殖及调控

细胞周期亦称有丝分裂周期(mitosis cycle),细胞生长到一定程度,不是繁殖就是死亡。细胞分裂后产生的新细胞生长增大,随后又平均地分裂成两个和原来母细胞“一样”的子细胞,细胞这种生长与分裂的循环称细胞周期。 较为普遍的细胞分裂方式为有丝分裂减数分裂,在生物的个体发生中,这两种分裂方式交替发生,以保证生物种族的延续

细胞分化与基因表达

细胞分化(cell differentiation)是个体发育过程中细胞之间产生稳定差异的过程。所以,细胞分化是指同源细胞通过分裂,发生形态、结构与功能特征稳定差异的过程。 细胞分化的实质是基因选择性表达的结果,在个体发育过程中基因按照一定程序相继活化的现象,称为基因的差次表达(differential expression)或顺序表达(Sequential expression) 。即在同一时间内不是所有的基因都具活性,而是有的有活性,有的无活性,有些细胞是这部分基因有活性,有些细胞则是另外一些基因有活性。 组织特异性基因和管家基因 一类是维持细胞最基本生命活动的基因,是所有一切细胞都需具备的,由此译制基本生命活动所必需的结构和功能蛋白。这类基因称“House-keeping gene”,译为“管家基因”,它们与细胞分化关系不大。如编码与细胞分裂、能量代谢、细胞基本建成有关的蛋白质的基因属此类。另一类是译制特异蛋白质的基因,与细胞的基本生存无直接关系,但与细胞分化关系密切,被称为“Luxury gene”,译为奢侈基因。 组合调控引发组织特异性基因的表达 弄清了细胞分化的实质,研究者们便把注意力集中到基因选择表达的控制机理方面。除细胞核与细胞质的相互作用对细胞分化的影响外,包括环境在内的诸多因素均对细胞分化有重要的影响。

细胞衰老与凋亡

细胞衰老的研究只是整个衰老生物学(老年学,人类学)研究中的一部分。所谓衰老生物学(biology of senescence)(或称老年学,gerontology)是研究生物衰老的现象、过程和规律。其任务是要揭示生物(人类)衰老的特征,探索发生衰老的原因和机理,寻找推迟衰老的方法,根本目的在于延长生物(人类)的寿命。 多细胞有机体细胞,依寿命长短不同可划分为两类,即干细胞功能细胞。干细胞在整个一生都保持分裂能力,直到达到最高分裂次数便衰老死亡。如表皮生发层细胞,生血干细胞等。 细胞死亡是细胞衰老的结果,是细胞生命现象的终止。包括急性死亡(细胞坏死)和程序化死亡(细胞凋亡)。细胞死亡最显著的现象,是原生质的凝固。事实上细胞死亡是一个渐进过程,要决定一个细胞何时已死亡是较因难的。除非用固定液等人为因素瞬间使其死亡。那么,怎样鉴定一个细胞是否死亡了呢?通常采用活体染色法来鉴定。如用中性红染色时,生活细胞只有液泡系染成红色,如果染料扩散,细胞质和细胞核都染成红色,则标志这个细胞已死亡。 细胞凋亡(apoptosis)是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程,所以也常常被称为程序化细胞死亡(programmed cell death,PCD)。凋亡细胞将被吞噬细胞吞噬。这一假说是基于Hayflick界限提出的:1961年Hayflick根据人胚胎细胞的传代培养实验提出。指细胞在发育的一定阶段出现正常的自然死亡,它与细胞的病理死亡有根本的区别。细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进行,自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。例如:蝌蚪尾的消失,骨髓和肠的细胞凋亡,脊椎动物的神经系统的发育,发育过程中手和足的成形过程。 Category:细胞生物学 Category:细胞学 ja:細胞 ko:세포 ms:Sel simple:Cell th:เซลล์ (ชีววิทยา)

微生物学

微生物學是研究微生物的一門學科。微生物包括病毒原核生物和簡單的真核生物。目前,微生物學的最主要工作是用生物化學遺傳學方法完成的。由於很多病原都是微生物,微生物學也和病理學免疫學流行病學密切相關。微生物學家對生物學醫學做出過基礎性貢獻,尤其在生物化學、遺傳學和細胞生物學領域。

歷史

重要分支

分類學

代謝

物質循環

病理學

研究方法

分離培養

顯微鏡觀察

其它方法

參見


- 生物化學遺傳學免疫學醫學
- 地質微生物學海洋微生物學
- 原核生物古菌細菌真核生物真菌病毒 category:微生物学 category:生物學 ja:微生物学 ko:미생물학 th:จุลชีววิทยา

病毒学

:请参看其它的解释:计算机病毒 病毒是一种可以在其它生物体间传播并感染生物体的微小生物(其实因为病毒本身不能进行新陈代谢,所以某种程度上还不能说病毒是生物)。有时使用“病毒”描述那些在真核生物中传播和感染的生物;使用“噬菌体”或“吞噬体”来描述那些在原核生物间传播的生物。病毒的起源不是很清楚。现在最流行的解释是它们来源于其它寄主有机体,起源于例如质粒转座子的。也有人认为它们是简化了的微生物或分别起源于原始海洋的有机生物汤。不同的病毒可能起源于不同的机制。

病毒構造

转座子 病毒具有由蛋白质组成的具有保护功能的衣壳和被衣壳包被的核酸(DNARNA)组成,形成衣殼的單位稱作次蛋白衣或殼粒(Capsomere),為六角形或五角形。衣壳和核酸合称为核衣壳。有些病毒的核衣壳外面,还有一层由蛋白质、多糖脂类构成的膜叫做外套膜,外套膜上生有刺突,如流感病毒

病毒的分類

由於病毒並不像其他生物能藉由交配產生後代,因此在種別的定義上與一般生物有所不同。病毒的分類是由國際病毒分類委員會(International Committee on Taxonomy of Viruses, 簡稱ICTV)開會討論而得。分類的主要依據是病毒顆粒的特性、抗原特性與生物特性。

病毒核酸的分类


- 第一类是双螺旋脱氧核糖核酸(DNA)。
- 第二类是单链脱氧核糖核酸。
- 第三类是双螺旋核糖核酸
- 第四类是具有象mRNA(信使RNA)行为的单链核糖核酸
- 第五类是作为mRNA模板的单链核糖核酸。
- 第六类是单链核糖核酸(RNA)以及一个脱氧核糖核酸作为媒介。(逆转录病毒
- 第七类是有一个核糖核酸作为复制媒介的双螺旋脱氧核糖核酸。

感染機制

衣壳使得感染过程可以通过不同的机制实现。感染的结果是寄主细胞的复制过程被中断来产生更多的病毒体,从而完成病毒的生命周期。病毒在某种程度上是介于生物和非生物之间的,它们能够繁殖和遗传,但却必须依靠寄主细胞和其中的复杂的酶。在某种程度上可以把它们算为普通的分子片段。然而,它们仍是生物,而且是明显的寄生生物,它们不能离开它们的寄主独立繁殖。就像很多寄生虫那样它们也有特定的寄主范围。有时是一个,有时是多个。

病毒與人類

由病毒引起的疾病包括由很多不同种类但相关的病毒引起的流感天花、由人体免疫缺陷病毒(HIV)病毒引起的艾滋病获得性免疫功能缺陷综合症AIDS)。最近发现宫颈癌乳头状瘤病毒有很大关系,一个重要的证据显示了人类癌症和病毒的关系。 因为它们使用了寄主的活动机制,因此病毒很难杀灭。现在最有效的预防病毒的方法是接种疫苗。病人通常要求使用对病毒没有什么作用的抗生素,这使得细菌产生越来越强的抵抗力。因此在对病人进行治疗前应该等待检验结果以确定病人的疾病是由病毒引起的还是由细菌引起的。

其他

其它具有传染性的比病毒结构还简单的微粒包括:类病毒拟病毒朊病毒。 請參看:生物病毒列表 Category:病毒学 als:Virus (Medizin) ja:ウイルス ko:바이러스 ms:Virus simple:Virus

发育生物学

發育生物學或胚胎學(embryology)是有機體生長和發育過程的的研究。發育生物學研究基因在細胞生長,分化和形態發生(morphogenesis)調控,這些過程使生物體型成組織和器官。胚胎學(Embryology) 有時被比較明確地規範到有機體單一細胞階段,到獨立個體之間的研究。直到20世紀,胚胎學是一個比較偏重述敘的科學。時至今日,胚胎學或發育生物學處理討論一個生物體,如何形成個體正確及完整形態的各個步驟。进入21世纪70年代以后,发育生物学的研究主要着重于分子和细胞生物学水平上的胚胎学。 演化發育生物學(evolutionary developmental biology)的相關領域主要在90年代形成,這是由分子發育生物學(molecular developmental biology)和演化生物學而來,研究不同物種間發育過程的差異性。經常被使用在發育生物學上的動物模式,有線蟲 (Caenorhabditis elegans)、果蠅 (Drosophila melanogaster)、斑馬魚 (Danio rerio) 、小鼠 (Mus musculus)和擬南芥 (Arabidopsis thaliana) 。發育生物學的研究結果,可幫助瞭解染色體異常(chromosomal aberration)引起的發育不全,例如:唐式症。

發育的分子機制

在20世紀中,許多與胚胎發育有關的分子都被定義出來。轉錄因子 (transcription factors)是細胞中基因表現的關鍵調控者。在不同的細胞中,如上皮細胞肌肉細胞神經細胞等,因為轉錄調控而有不同的蛋白質表現。轉錄因子受到細胞核外,訊息傳遞路徑(signaling transduction pathway)的影響。訊息傳遞路徑通常包括了受體 (receptor)和它的配體 (ligand),並有其他酵素,如蛋白激酶(protein kinases)介入。

模式生物

利用不同的模式生物來進行實驗,對於結果會有不同的差異是眾所周知的事,因此,要如何選擇適當的生物,來進行生物體內研究,也是生物學和生物醫學一個重要方向。利用模式生物來發現、確認,可以對於疾病的治療、防治達到更佳的效果,進而發展更新的藥物。 模式生物的選擇上,要考慮到生物的多胎性、生命週期長短、生物體型或胚胎大小是否利於觀察、品種特異性、能供大部分研究者使用、能運輸至國外、能精確控制疾病或病變的再現性。 動物模式可應用於癌症糖尿病高血壓或其他疾病研究,近年的動物模式也應用於致癌原環境毒物對人類的影響。 脊椎動物 爪蟾 (Xenopus laevis) 斑馬魚Zebrafish(Danio rerio) chick (Gallus domesticus) 小鼠/大鼠 mouse(Mus musculus); rat (Rattus norvegicus) 猴子 無脊椎動物 海膽 線蟲 (Caenorhabditis elegans) 果蠅 fruit fly (Drosophila melanogaster) 植物 -- (Arabidopsis thaliana) 玉米 (Zea mays) 金魚草 Snapdragon (Antirrhinum)

外部連結


- [http://www.ncbi.nlm.nih.gov:80/books/bv.fcgi?call=bv.View..ShowTOC&rid=dbio.TOC&depth=2 Developmental Biology] by Scott Gilbert. (online textbook) category:生物學 ja:発生生物学. simple:Developmental biology

生态学

生态学这个词最早是由德国生物学家恩斯特·海克尔1869年定义的概念:生态学是研究生物有机体与其周围环境(包括非生物环境和生物环境)相互关系的科学。英语ecology是由希腊语词汇Οικοθ(居住在同一家庭中的人)和Λογοθ(学科)组成的,意思是“研究居住在同一自然环境中的动物的学科”,目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”,环境包括生物环境和非生物环境,生物环境是指生物物种之间和物种内部各个体之间的关系,非生物环境包括自然环境:土壤岩石空气温度湿度等。 在1935年英国的Tansley提出了生态系统的概念之后,美国的年轻学者Lindeman在对Mondota湖生态系统详细考察之后提出了生态金字塔能量转换的“十分之一定律”。由此,生态学成为一门有自己的研究对象、任务和方法的比较完整和独立的学科。近年来,生态学已经创立了自己独立研究的理论主体,即从生物个体与环境直接影响的小环境到生态系统不同层级的有机体与环境关系的理论。它们的研究方法经过描述——实验——物质定量三个过程。系统论、控制论、信息论的概念和方法的引入,促进了生态学理论的发展。如今,由于与人类生存与发展的紧密相关而产生了多个生态学的研究热点,如生物多样性的研究、全球气候变化的研究、受损生态系统的恢复与重建研究、可持续发展研究等。 生态学是生物学的一个分支,生物学的研究对象向微观和宏观两个方面发展,微观方面向分子生物学方向发展,生态学是向研究宏观方向发展的分支,是以生物个体、种群、群落、生态系统直到整个生物圈作为它的研究对象。生态学也是一个综合性的学科,需要利用地质学地理学气象学土壤学化学物理学等各方面的研究方法和知识,是将生物群落和其生活的环境作为一个互相之间不断地进行物质循环和能量流动的整体来进行研究。

生态学分支

生态学也有自己的分支,依照研究对象分为:
- 个体生态学 - 研究一个生物个体或一种生物多个个体与环境之间的关系;
- 种群生态学 - 研究一种或亲缘关系较近的几种生物种群与环境之间的关系;
- 群落生态学 - 研究生活在同一环境中的所有生物与环境之间的关系;
- 生态系统生态学 - 研究生物与环境之间通过能流和物质交换相互作用机理;等

生物圈

从生态学角度来看,地球表面从地下11千米到地上15千米高度是由岩石圈、水圈和大气圈组成的,在三个圈交汇处存在着生物圈,绝大部分生物是生活在地下100米到地上100米之间。 生物最早是从水圈产生的,逐渐向深水发展,由于大气中气含量增加,在大气圈最外层因为宇宙射线的作用,氧分子重组形成臭氧层,臭氧层可以阻止危害生命的紫外线进入大气层,使得生物可以脱离水圈向陆地发展。陆地环境不同区域差异较大,为了适应环境,生物发展出许多不同种类。 能量在不同的圈内流动,绿色植物吸收太阳光能,转换成化学能贮存,动物取食植物吸收植物的能量,太阳能决大部分被大气圈、水圈和岩石圈吸收,增加温度,造成潮汐和岩石的风化裂解。地球本身的能量表现在火山爆发、地震中,也不断地影响其他各圈。能量的主要来源是太阳,在地球中不断地被消耗。 物质则可以各圈内循环,而没有多大的消耗,以二氧化碳形式存在的被植物吸收,经植物和动物的呼吸作用排出,被动植物固定在体内的水、和其他微量元素,一旦死亡会重新分解回到其他自然圈,有可能积累形成化石矿物。如植物遗骸形成、动物遗骸形成石油细菌遗骸形成硫磺矿等。

生态系统

在自然界一定范围或区域内,生活的一群互相依存的生物,包括动物、植物、微生物等,和当地的自然环境一起组成一个生态系统。一个生态系统内,物质和能量的流动达到一个动态平衡。生态系统大小不一,多种多样,小到一滴湖水、一个独立的小水塘、热带雨林中一棵大树;大到一片森林、一座山脉、一片沙漠都可以是一个生态系统 一个生态系统具有自己的结构,可以维持能量流动和物质循环,地球上无数个生态系统的能量流动和物质循环,汇合成整个生态圈的总能量流动和物质循环,一个生态系统内各个物种的数量比例、能量和物质的输入与输出,都处于相对稳定的状态,如果环境因素变化,生态系统有自我调节恢复稳定状态的功能,如果环境因素缓慢的变化,原有的生物种类会逐渐让位给新生的,更适应新的环境条件的物种,这叫做生态演替。但如果环境变化太快,生物来不及演化以适应新的环境,则造成生态平衡的破坏。 生态系统之间并不是完全互相隔绝的,有的物种游动在不同的生态系统之间,每个生态系统和外界也有少量的物质能量交换。人类会创造人工生态系统,如农田的单一物种,城市的生态系统,都是人工创造的,人工生态系统一离开人类的维护,就会破坏,恢复到自然状态。

食物链

一切生物都是通过从外界摄取能量和物质以维持生命的,生态系统中的能量和物质流动正是通过各种曾物摄取事物的方式形成的,而这种将各种生物联系到一起的能量和物质流动的链条则叫做食物链。食物链这个词是 英国动物学家埃尔顿(C.S.Eiton)于1927年首次提出的,据他自己说是受到中国俗语“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米”的启发。食物链包括几种类型:捕食性、寄生性、腐生性、碎食性等,如果一种有毒物质被食物链的低级部分吸收,如被草吸收,虽然浓度很低,不影响草的生长,但子吃草后有毒物质很难排泄,当它经常吃草,有毒物质会逐渐在它体内积累,吃大量的兔子,有毒物质会在鹰体内进一步积累。因此食物链有累积和放大的效应。美国国鸟白头海雕之所以面临灭绝,并不是被人捕杀,而是因为DDT逐步在它体内积累,导致生下的蛋是软壳,无法孵化。一个物种灭绝,就会破坏生态系统的平衡,导致其物种数量的变化,因此食物链对环境有非常重要的影响。 实际在自然界中,每种动物并不是只吃一种食物,因此形成一个复杂的食物链网。

生物多样性

一个生态系统内,组成的成分越多样,能量和物质流动的途径越复杂,食物链网的组成越错综,生态系统自动调节恢复稳定状态的能力越强;成分越单调、结构越简单,应对环境变化的能力越低。因此生物多样化也是衡量一个区域环境状况的指标。

生态系统的生产量

生态系统中包括有不同的营养级生产者,主要有:
- 生产者 - 从阳光中摄取能量绿色植物,是第一性生产者;
- 消费者 - 取食植物和其他动物生物
- 分解者 - 分解动植物尸体微生物,还原为矿物质,和消费者一同算做第二性生产者。 从阳光能量中转换多少生物量为系统的生产量,主要指第一性生产者的有机物总量,不同自然条件的生产量不同,沙漠海洋生态系统的生产量最低,每昼夜只有不到0.1-0.3克/平方米,热带雨林则可以达到每昼夜10-20克/平方米。生产量大的生态系统则可以维持更多的生物存在,起自我调节能力也更强;生产量少的生态系统自我调节能力极低,生态系统则非常脆弱,经不起条件的变化和外界的破坏。 自我调节

生态危机

在自然条件下,由于环境的变化,会出现生态系统的演替。但如果变化过快,也会出现大量物种灭绝的危机,如恐龙在不到一万年的时间内全部灭绝;火山爆发造成当地生态系统的灭绝,都是生态危机。但最常见的是由于人类活动造成的局部地区的生态系统严重破坏,多处生态系统的破坏导致整个生态圈的结构和功能紊乱,最终会威胁人类本身的生存和发展。 生态危机的潜伏期不易被人们发现,一旦形成则很难再恢复,需要付出多年的努力和几十倍到几百倍的代价才能消除危机的影响。由于滥恳滥牧,在美国苏联中国都出现过“黑风暴”现象,水土流失、沙漠扩大、水源枯竭、气候异常、森林消失等生态危机都是由于人类不适当的活动造成的。生态危机造成的物种灭绝则永远也无法恢复,目前人类造成的生态危机还包括全球变暖酸雨臭氧层破坏,已经造成全球性的生态危机,全球生态危机已经威胁到90%以上的生物物种。 Category:生态学 als:Ökologie ja:生態学 ko:생태학 ms:Ekologi simple:Ecology th:นิเวศวิทยา

演化生物學

进化生物学是生物学最基本的理论之一,由查尔斯·达尔文提出的进化论。他第一次提出自然选择是进化的一个机制。研究一个物种的进化历史以及他与其它物种间的关系的学科叫做系統分類學(phylogeny)。研究生物进化史的方法很多,例如现在使用分析生物高聚物例如DNA序列和蛋白质序列的方法,以及在通过与古生物学化石的比较进行研究。生物学家通过很多方法来分析生物进化的关系,包括利用分子生物学建立亲缘关系树,利用动植物种类史、表现型分类法遗传分类学等等。就目前生物学家所了解的生物进化的主要事件,已经总结成生物进化时间表。 参看:进化论 category:进化生物学 ko:진화생물학

分子生物學

分子生物学的含义分为广义和狭义两种。
- 广义的分子生物学泛指对生物大分子的研究,包括蛋白质核酸多糖
- 狭义的分子生物学则仅指对核酸(包括DNARNA)的研究。现在比较常用的含义是狭义的分子生物学。 category:分子生物学 category:生物化學 ja:分子生物学 ko:분자생물학 ms:Biologi skala molekul th:อณูชีววิทยา

蛋白質

蛋白质是一种复杂的有机大分子的组合,含有,通常还有。蛋白质是生命最基本的组成部分之一,是生物化学的主要研究对象之一。

结构

蛋白质是由氨基酸通过肽键有序连接而形成的多肽链。蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸的氨基和羧基缩合失水后形成肽键,由三个或三个以上氨基酸残基组成的肽称为多肽形成多肽链。 蛋白质的分子结构可划分为四级:
- 一级结构:组成多肽链的线性氨基酸序列。
- 二级结构:依靠不同肽键的C=O和N-H基团间的氢键形成的稳定结构。
- 三级结构:由一条多肽链的不同氨基酸侧链间的相互作用形成的稳定结构。
- 四级结构:由不同多肽链亚基间相互作用形成具有功能的蛋白质分子。 一级结构依靠轉錄过程中形成的共价键维持。通过蛋白质折叠形成高一级结构。特定的多肽链可能有多于一个的稳定构型,每种构型都有自己特定的生物活性,其中只有一种具有天然活性。 如果一个蛋白质某个区域具有二级结构,通常是α螺旋β折叠。随机的区域被称为随机卷曲。多肽链进一步折叠成更大的三维结构,依靠氢键,疏水作用二硫键结合。 蛋白质通常是很大的分子,分子量可能达到3000kDa。这么长的氨基酸链通常被认为是蛋白质,短一些的氨基酸链被成为“多肽”,“”或很稀有的“寡肽”。分界线并不确定,多肽通常很少有三级结构,通常行使激素的功能而不是酶或结构单元的功能,例如胰岛素

性质

蛋白质通常被分为可溶性,纤维状或膜结合蛋白(参看整合膜蛋白)。几乎所有的生物催化剂,即,都是蛋白质(20世纪晚期,人们发现某种RNA序列也具有催化活性)。与膜结合的转运结构和离子通道,可以将底物从一个位置转移到另一个位置而不改变它们;受体,通常也不改变它们的底物,仅仅是改变自身的形状与底物结合;以及抗体,看来似乎只有结合功能;这些都是蛋白质。最后,构成细胞骨架和动物大部分结构的纤维物质也是蛋白质:胶原角蛋白组成了皮肤毛发软骨肌肉大部分也是由蛋白质组成。 蛋白质对于它周围的环境十分挑剔。它们仅在一个很小的pH范围内并且含有少量电解质的溶液中保持他们的活性或天然状态,许多蛋白质不能存在于蒸馏水中。蛋白质失去了它的天然状态就称为变性。变性的蛋白质通常除了随机卷曲以外没有其他的二级结构。处于天然状态的蛋白质通常都是折叠的。

相关学科

20世纪最惊人的发现之一就是许多蛋白质的活性状态和失活状态可以互相转化,在一个精确控制的溶液条件下(例如通过透析除去导致失活的化学物质),失活的蛋白质可以转变为活性形式。如何使蛋白质恢复到它们的活性状态使生物化学的一个主要研究领域,称为蛋白质折叠学蛋白质的合成是通过细胞中的的作用将DNA中所隐藏的信息转录mRNA中,再由tRNA密码子-反密码子配对的原则,将相应氨基酸运到核糖体中,按照mRNA的编码按顺序排列成串,形成多肽链,再进行折叠和扭曲成蛋白质。蛋白质为生命的基础大分子。可视为生命体的砖块。 通过基因工程,研究者可以改变序列并由此改变蛋白质的结构,靶物质,调控敏感性和其他属性。不同蛋白质的基因序列可以拼接到一起,产生两种蛋白属性的“荒诞”的蛋白质,这种熔补形式成为细胞生物学家改变或探测细胞功能的一个主要工具。另外,蛋白质研究领域的另一个尝试是创造一种具有全新属性或功能的蛋白质,这个领域被称为蛋白质工程

营养作用

蛋白质可以用来产生能量,但是它们必须首先被转化成为一些普通的代谢媒介。这个过程需要脱氨,一种毒性非常大的物质。氨在肝脏中被转化为尿素,毒性减弱,被排入尿中。另一些动物将尿素转化为尿酸。 蛋白质是动物膳食的必需成份,对成长和组织发育至关重要,它可从肉类、鸡蛋牛奶和豆类食品中摄取。 蛋白质缺乏通常涉及营养学,尤其是第三世界国家人民的饥饿和营养不良。甚至在发达国家例如美国,这也是一个被忽视的健康因素。因为社会的压力造成减肥时,食物严重依赖于碳水化合物,缺少必需氨基酸。蛋白质缺乏可以致病,例如疲劳,胰岛素耐受,脱发,头发掉色(应当是黑发的变为红色),肌肉重量减轻(蛋白质可以修复肌肉组织),体温低,激素失调。严重的蛋白质缺乏将会致命。 蛋白质过多也会造成问题,例如马由于脚的问题翻倒。 通常造成对某种食物过敏以及过敏反应的元凶是蛋白质。因为每种蛋白质的结构都略有不同,某些蛋白质会引起一些免疫系统的反应,而其他一些十分安全。许多人都对花生中的某种蛋白质,或者贝类或其他海鲜的蛋白质过敏,但是很少有人对所有这三种都过敏。

参见


- 生物化学
- 朊病毒
- 类蛋白
- 蛋白质组
- 蛋白质组学
- 蛋白质寻靶 Category:生物化学 Category:蛋白质 ja:蛋白質 ko:단백질 simple:Protein th:โปรตีน zh-min-nan:Nn̄g-pe̍h-chit

解剖学

解剖学(来自希腊语anatome,从ana-temnein, 劈碎)是涉及生命体的结构和组织的生物学分支学科;可以分为动物解剖学植物解剖学(phytonomy)。 解剖学的最大的一部分包括比较解剖学人体解剖学。 动物解剖学可以包括不同动物的结构的研究,当它被叫为比较解剖学或者动物形态学时,或者这只可能局限于那个动物,在这种情况下它被作为特别的解剖学谈到。 从一种功利主义的观点看,对于人类的研究是划分解剖学最重要的特征,而且人类解剖学可能被从不同的观点处理。 从天气由一知识精确形式,位置,尺寸和健康的人体的各种各样结构的关系组成的医学的那, 在这研究任期,描写和地形人解剖学给,经常正较少愉快,作为anthropotomy谈到虽然。 如此错综复杂是人体那只少量的专业人解剖学家, 在多年的病人观察之后,是完全的它的全部细节的主人; 他们中大多数在某些部分上专业化,例如大脑或者内脏,使他们自己满足于好工作的其余的知识。 地形的解剖学必须被从重复的解剖和对死的人体的检查中学习。 不科学比知识飞行员,和象一样知识,一定越来越可提供在片刻的紧急事件的。 从形态学上的观点,不过,人解剖学是一项科学和迷人研究, 为它的目标有已经引起人的现有的结构的原因的发现, 并且需要胚胎学或者发生生物学,系统发育和组织学的被联合的科学知识。 病理学的解剖学(或者疾病的解剖学)是有病的器官的研究, 当时部分正常解剖学,适用于各种各样目的,得到专用名例如医学,外科,越来越肤浅解剖学,gynaecological。 人的不同的比赛的解剖学的比较是物理人类学或者人类学的解剖学的科学的一部分。 在这工作的目前的版里解剖学的学科被有系统处理而不是topographically。 每篇解剖的文章首先包含一个器官或者系统(例如神经,动脉,心,等等)的结构的描述, 因为它被在人里发现; 就脊椎动物动物而论,这随后有一种发展(胚胎学)的叙述和比较解剖学(形态学); 但是只具有对解释的人体的兴趣的更低的动物的那些部分结构在这里被处理。 文章有双重的目的; 首先,在给结构的细节足够使文章在生理学,手术,易理解的医学和病理学上; 并且, 第二, 给非专家的调查人, 或者在科学,解剖学的现代科学基础被建造的主要的理论的一些其他分支里的工人。 身体的主要系统:
- 表皮系统
- 肌肉系统轮廓系统(人骨骼)通常包含于运动系统
- 神经系统
- 生殖系统
- 呼吸系统
- 分泌系统
- 循环系统
- 软弱系统
- 内分泌系统
- 消化系统
- 免疫系统 category:解剖学 ja:解剖学 ko:해부학 simple:Anatomy th:กายวิภาคศาสตร์

神经生物学

神经生物学是生物学的一个分支,在分子、细胞、组织器官和整体水平上研究神经系统的形态和功能。 神经科学研究的一个十分重要的目的就是要用于疾病的诊断与治疗,神经生物学基础研究和神经系统疾病机理研究的结合加速了治疗精神性疾病,如抑郁症等和神经性疾病,如摄食、睡眠、疼痛等疾病的新药物的研发。对于感觉系统功能网络形成与调控和认知机理的研究,为研发更高分辨率的功能成像和计算技术提供了新的基础,不过目前虽然国内外在神经科学的基础研究方面不断取得新的发现和进展,但是缺乏基础向临床的过渡性研究和临床应用研究。 神经科学的最根本的任务是揭示脑功能的形成原理和神经系统疾病的发病机理,开发智力和治疗脑疾病。未来的难点是如何将分子和细胞生物学的研究进展与系统功能研究密切结合,例如将学习与记忆的分子与细胞机理研究与认知等脑高级功能研究相结合,目前这两方面的研究基本上处于分立状态。无论前者的分子和微环路的功能研究,还是后者的脑功能成像研究均很难独立地解决脑高级功能形成和调控问题,因此,建立新的跨学科研究体系显得十分重要,其桥梁可能是新的高时空分辨率和可干预的活体检测脑功能技术,需要神经生物学、认知行为学、神经信息学和物理学的密切协作。 参见:神经科学 Category:神经科学

昆虫学

昆虫学(Entomology)是以昆虫为研究对象的科学。从事昆虫研究的人称作昆虫学家(Entomologist).遍及全球的昆虫学家对昆虫进行观察、收集、饲养和试验,他们所进行的研究涵盖了整个生物学规律的范畴,包括进化、生态学、行为学、形态学、生理学、生物化学和遗传学等方面。这些研究的总体特征就是研究的生物体是昆虫。
生物学家选择研究昆虫作为科学研究材料,从中揭开了很多自然之谜,最突出的例子就是以果蝇(Drosophia melanogaster)为材料发展起来的遗传学。以昆虫为研究材料的优点:昆虫易于饲养,生活周期短,能在短时间内获得大量个体;昆虫是开放循环的动物,器官和内分泌腺的移植比较容易,无脊椎动物的生理问题很多都是以昆虫为实验材料研究的;昆虫作为研究材料不像灵长类动物容易受到社会和道德约束。
昆虫学家除了从事基础研究、揭示昆虫生长发育之规律外,在很多情况下主要是从事有害昆虫的防治研究及有益昆虫的利用研究。昆虫学家的责任就在于掌握自然规律,控制昆虫、管理昆虫,使其“有害不害,有益更易”。
随着人类的生产活动和科学试验,以及其他基础学科的发展和学科间的交叉渗透,昆虫学已由描述阶段、实验阶段进入分子生物学阶段,正朝着宏观和微观两个方面发展,在学科发展过程中,昆虫学逐渐形成了自己的许多分支学科。

普通昆虫学 General entomology

又称基础昆虫学(basic entomology),偏重于对昆虫本身生命形式及生命规律的探索,主要包括:

昆虫形态学 Insect morphology

研究昆虫的结构、功能、起源及演化。有比较形态学、功能形态学、发育形态学、超微形态学、动力形态学等分支。 链接标题不懂

昆虫生物学 Insect biology

研究昆虫的胚胎发育、胚后发育、变态、习性,昆虫胚胎学、社会昆虫生物学等都属于广义的昆虫生物学范围。

昆虫行为学 Insect ethology

研究昆虫的行为类型、模式及其行为产生机制。有行为生态学、行为生理学、行为遗传学等分支。

昆虫分类学 Insect taxonomy or insect taxology

研究昆虫的鉴别和它们的系谱关系,涉及昆虫的鉴别、命名、分类及各阶元间亲缘关系和进行途径等。近年来,又形成了昆虫数值分类学、支序分类学、化学分类学、细胞分类学、分子分类学等分支。

昆虫生理学 Insect physiology

探讨昆虫组织、器官的机能和代谢规律等。包括昆虫组织学、昆虫生物化学、昆虫电生理学、昆虫分子生物学等。 1231321

昆虫生态学 Insect ecology

研究昆虫与环境的关系。从个体、种群、群落、生态系统等层次探讨昆虫数量动态、群落演替规律。目前,除有按研究层次分的个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学外,还有昆虫数学生态学、化学生态学、分子生态学、生理生态学、地理生态学、资源生态学、景观生态学等分支。

应用昆虫学 Applied entomology

应用昆虫学又叫经济昆虫学(economic entomology),是利用昆虫生命活动的固有规律造福人类的科学。它既是昆虫学产生的主要原因,又是人们研究昆虫的目的所在。根据不同的角度和范围,应用昆虫学又可分为:

农业昆虫学 Agricultural entomology

研究农业害虫的发生、发展、消长规律及防治措施。农业昆虫学不仅要以害虫为研究对象,还要研究被害植物受害后的反应,提高其耐害力和抗虫性,并研究治理策略和以作物为中心的综合防治措施。作为农业昆虫学组成部分的植物检疫有独立成为分支学科的趋势。

森林昆虫学 Forest entomology

研究活林木、苗木、竹木材害虫的发生规律及防治方法。

医学昆虫学 Medical entomology

研究直接寄生、蛰刺、骚扰、恐吓人类,污染人类食物,传播人类疾病的害虫的发生规律和防治措施。

法医昆虫学 Forensic entomology

是应用昆虫及其他自然科学的理论与技术,研究并解决司法实践中有关昆虫问题的一门科学。

城市昆虫学 Urban entomology

研究城市环境中有害昆虫的种类、习性、发生规律及治理措施。

昆虫毒理学 Insect toxicology

运用昆虫生理生化方法研究药剂对昆虫的中毒机理以及选择性药剂的解毒机理、昆虫的抗药性机理等,为合成新农药和解决抗性问题提供依据。

植物化学保护 Chemical protection of plants

研究植物、病虫及化学农药三者之间的关系,提出合理使用化学农药以达到安全、经济、有效地保护经济作物不受病、虫、杂草损害的方法与措施。

害虫生物防治 Pest bio-control

研究利用害虫天敌控制害虫的理论和实践的一门学科。

昆虫病理学 Insect pathology

研究昆虫的寄生性细菌、真菌、病毒、微孢子虫、线虫等寄生物对昆虫造成的病理变化、诊断及流行规律。为提高生物防治效率提供依据。 除此之外,应用昆虫学还包括果树昆虫学(fruit tree entomology)、蔬菜昆虫学(vegetable entomology)、储藏物昆虫学(stored product entomology)、资源昆虫学(resource entomology)、推广昆虫学(extension entomology)、养蚕学(sericulture)、养蜂学(apiculture)、兽医昆虫学(veterinary entomology)等。

文化昆虫学 Culture entomology

文化昆虫学是20世纪80年代初期形成的一门文理交叉学科,主要研究昆虫对人类