生物的因素(6篇)
生物的因素篇1
【关键词】食品安全;微生物;检测;质量
随着工业化进程的发展,食品生产作为一种大规模商业化生产已经进入到人们的日常生活中。但是工业化生产不可避免的会引发某些质量事故。不良微生物往往会伴随着原料的生产、成品的加工、包装、贮存进入到食品中,引起食品污染。快速有效的开展食品微生物检测工作,对于保护消费者权益乃至生命财产安全有着至关重要的作用。本文从人员、环境、仪器和设备等方面阐述了影响食品微生物检测的因素,并提出了改进建议。
1、微生物检测的意义和方法
食品的微生物检测,就是运用生物、理化、医学等方法系统的分析不良微生物对人和动物的健康影响,它是食品安全监测中必不可少的一部分。食品可否被人类食用,不是看它的口味如何,而是看它是否具有危险性。食品中的微生物含量和性质,一直是影响食品质量安全的主要因素之一。对食品中的微生物进行检测,是衡量食品卫生质量的重要指标之一。而且,系统的检测工程可以判断出食品的加工环境,为政府和有关部门的监管提供科学的依据。食品微生物检测应该遵循“预防为主”的方针,本着“以人为本、严谨科学”的理念进行相关的工作,有效地预防大规模食品中毒和人畜共患病的发生。
目前我国卫生防疫机构和专门的食品化验室对于微生物的检测方法有以下几种:
一、理化检测。主要包括传统的形态检测和相关的理化方法。形态检测是最基础最简单的方法,主要是通过显微镜和染色剂来判定菌落形态和结构特征。微生物的理化检测是指通过化学反应测定微生物的代谢产物,间接地鉴别一些形态和其他方面不易区分的微生物。
二、微量生物化学反应系统。这种方法与计算机联合使用具有高效便捷的特点。常用作分析肠杆菌、非发酵菌、葡萄球菌。
三、PCR技术。又称为基因体外扩增法。可以利用PCR技术精确、微量的特点,来对食品中微生物特异基因进行扩增,以判定食品是否受到了污染。
四、核酸探针技术。这是20世纪80年展起来的生物技术,可以利用已知的DNA或RN段加上可识别的标记做成“探针”,用以检测未知样品中是否含有特定的碱基序列,来判定其同源性。
五、即用型纸片法。采用生物测试片,可分别检测菌落种数、大肠杆菌计数、霉菌和酵母计数。具有操作简便快速省料的特点,已经被列为国家标准方法。
2、影响微生物检测的因素
在实际食品的微生物检测过程中存在着较多的影响因素,可能对我们的检验结果带来误差。因此必须系统的分析这些干扰因素,采取多种手段保障检验结果的科学性、准确性。
2.1检验人员的素质与能力
不论在什么工作中,人的作用是最主要的。检验人员的素质与能力影响到最终的检验结果。若是在检验工作中应付了事,则检验结果不具备参考价值。检验人员应该持证上岗,还要做好岗前培训。必须掌握熟练的操作能力和理论素养。主动地更新自己的知识,学习相关的法律法规,了解最新的技术方法和检验指标,不断的为自己“充电”。也要使自己时刻保持紧迫的意识,认识到自己的工作关系着公民的生命健康安全。
检验机构的领导层应该对工作人员做好监督和考核工作。一方面,相应的监督可以避免人的懈怠,提高工作的积极性与效率,另一方面,有效地监督可以暴露出实际工作的不足之处,将没有工作素养的人员踢出检验队伍。
2.2检验工作的仪器设备
在检验工作中要运用的仪器设备比较多,所有的仪器和设备都要按照生产厂家提供的操作方法和养护说明进行正确使用。某些设备长时间使用会影响其精度,所以要定期性的校验。某些仪器保养不当会丧失实际使用价值,操作方法的不当也会影响检验结果。例如在高压灭菌器的使用过程中,物品不宜放的过挤,灭菌完毕要等到压力自然降低后才能开盖取出物品。干热灭菌器在处理带有纸包装的物品时,温度不能超过160℃。培养箱在放入培养液后不能随意开闭,一次培养完成后需要马上清洁,时刻关注培养箱内温度是否与设定温度一致。实验室内的无菌器具应该在实施灭菌后做好明显的标识,以便于和其他器具相区别。对于检测实验室的仪器设备的使用,还有其他注意要素,这里不再详述。总之,正确的使用和养护方法,科学严谨的按照流程操作显得尤为重要。
2.3检验培养基、试剂
选择质量符合要求的干粉培养基,保存注意防潮不结块,对于受潮变质的培养基坚决不能使用。在实际的贮存中要加强包装容器的密封性能,一般性培养基放在干燥低温的环境下保存,特殊性的培养基要放在干燥器内。培养基的制备必须在玻璃容器、搪瓷缸、铝锅中进行。培养基按照配方配比,不得随意更改组成成分。对于检验的试剂和药品,不仅要做好分类存放,定时清理,也要做好防变质工作。坚决不使用已经变质的药品。
2.4采样与预处理
严格遵循统计学方法对食品进行科学的采样,使得样品能够最真实的反映本批次食品的状况。采样后对样品进行预处理,到达实验室后判定样品是否已经变质和是否满足检验标准。原则上不允许耽搁检测时间,要组织人力物力及时的对样品进行检测。一般性样品在送检过程中要保存在0-5℃的环境中。冷冻食品要一直保持冷冻状态直到实验室后才能解冻。在样品的处理工作中要满足无菌操作状态,尤其是冷冻食品,化冻时要避免细菌数量的增加。
2.5检验标准
按照国家标准方法进行项目检验是我们工作的最基础要求。但是在实际工作中会遇到更多的问题。需要我们灵活的变通。例如,国家规定固体样品采用重量称重,液体样品采用体积测量。但是对于某些粘稠状液体,如果测量其体积,会附着于容器内壁,不可能得到准确的结果,这时,我们就需要采取称重的方法。对于检验标准的变化,一般都有约定成俗的经验性规定。但是如何控制实际工作中“灵活性”不至于变成“非法性”需要检验人员自主识别。
2.6检验报告
检验报告要最大程度的反映检验实际,可以运用统计学知识对误差进行处理。例如采用回归分析法和方差分析法。对于检验报告的形成,必须经过规定的手续进行复查。并参照一定的标准对食品微生物的数量和质量有一个系统性的评价。经过有关人员的签字确认后才具有法律效力。
3、总结
食品的质量安全监测不同于其他商品的检测,它是跟公民的生命健康安全有着密切的关系的。在实际的工作中,我们应该明确食品微生物检测的意义和方法,采取切实的手段保障检测结果的科学性。本文主要分析了影响食品微生物检测结果的因素,并且提出了相应的建议以保障结果的科学准确性。参考文献
[1]周建新.略谈食品微生物学检验的质量控制[J].南京经济学院学报,2008
生物的因素篇2
关键词微生物影响因素正确措施
为了更好的提高微生物检验结果的准确度,为临床感染性疾病的诊断、治疗、流行病学调查及研究等提供科学依据。对多年来影响微生物检验结果的因素进行系统总结。发现影响微生物检验结果的因素有以下几个方面。
微生物实验室规章制度
微生物实验室规章制度包括,仪器、试剂的管理、实验工作程序。制定微生物实验室规章制度的目的在于规范实验室仪器设备的使用和维护,确保实验室安全、正常运转。以保证检验结果的正确性。进入实验室的人员都必须遵守实验室有关的规章制度。实验室仪器设备由专人负责,使用仪器设备需预先登记。
试剂的储存应遵守以下原则:无机和有机试剂分别存放;易燃、腐蚀性试剂应有明显颜色标识并存放在安全处;有毒试剂须上锁;腐蚀性试剂存放在视线以下。放试剂的冰箱要及时清理,以保证足够的空间。
实验室内禁止吸烟和用餐:实验室所有人员必须明确实验室总电源开关及各电器电源的位置,电路或用电设备出现故障时,必须先切断电源后,方可进行检查[1]。实验过程中检验员必须穿着工作服。进行有毒、有害、有刺激性物质或有腐蚀性物质操作时,应戴好防护手套。在通风橱中进行有挥发性物质操作。
工作结束后,废物要放入纸篓或废物箱内,保持工作台整洁。实验室产生的工作废液,应在安全负责人的指导下妥善处理,尤其是剧毒或强致癌物。
下班前,负责人必须检查仪器及整个实验室的门、窗、水、电、气路,并确保关好。实验室必须保证消防设施齐全,消防通道畅通。
实验室质量控制体系
实验室的分区和管理:微生物实验室要设立净化区、更衣区、非净化区[2],主要分为生物安全实验室、净化实验室、无菌实验室等,要配备生物安全柜,在加强管理、维护之外,还做好工作人员的隔离防护工作。实验室的总体布局和各部位的安排要充分考虑减少潜在的对样本的污染和对人员的危害。微生物实验室的无菌工作区域是检测工作的基础,该区域应当有明确的标识,并对进出、使用进行有效地控制,同时要做好记录;定期对无菌工作区域进行监测,主要有空气监测(沉降法)、紫外线灯照度监测(通常每月1次)以及针对层流式无菌室的粉尘粒度监测(1~2年1次);对废弃的样品和废弃物应当制定专门的程序加以文件化,同时要保证有相应的设施和设备。
加强人员综合素质的管理:检验人员的专业技术素质直接影响这检验结果的可靠性,因此微生物检验人员应具有较强的专业知识和技能,医院要创造条件,让检验人员参加培训和技术交流,丰富专业知识,提高检验水平,及时了解和掌握微生物检验领域的新技术、新的进展,并运用到实际工作中,完善SOP文件,严格按照操作规程进行操作。
严格的检验试剂的购买、保存管理制度:检验试剂的购买,应要求供货商“三证”齐全,合法,严格试剂在有效期内使用。配制的培养基和试剂应进行无菌试验,培养基和试剂的贮存应按照其说明的贮存条件来保存,不同批号的培养基和试剂不能混合使用。
积极参加室间质量评价活动:质量评价是对实验室操作能力和技术水平的综合判断,也是对实验室内质量控制效果的检验,质量保证体系的重要组成部分,是对检验结果的正确性的有效标尺,因此,微生物实验室在做好室内质控的同时,还应尽可能参加市级、省级、部级等实验室组织的的室间质评活动,尽力拓宽渠道,参与室间质评活动,以提高微生物检验人员的检验水平和检验结果的准确性。
完善质量保证体系,确保检验结果的正确性:①样品的管理:样品是被检验的标本,样品采集的正确性直接影响到检验结果的准确性,因此,应正确采样,送检样品尽快检验,避免样品腐败变质、污染等情况发生,而影响检验结果准确性。定期对实验用仪器设备进行正确维护、校准和质控[3],以确保检验结果的正确性。②合理检验方法:在检验过程中要严格无菌操作,完善各个环节的登记保存及处置原始记录。每张报告应有检验者、复检者、审核者的签名,避免错误的检验报告,保证结果的可靠性和可溯源性。
完善实验操作手册,及时更新SOP文件:实验室内必须要具备一本根据本实验室条件和国家标准方法而编写的标准操作手册,间隔一段时间进行修订删去淘汰的内容、补充新的方法。全体操作人员操作时共同遵守,操作手册一般包括各级人员的职责和权限、实验室安全措施、标本采集和处理指南、本室开展的检验项目及最低鉴定要求、培养基和试剂的配制方法。质量控制方案、常用参考数据。
实验室的环境要求:目前,有的微生物实验室比较简陋,简单分为操作间和缓冲间,区域划分不明确,这样格局的实验室显然不适应医学发展的要求,会影响到检验结果的正确性。因此,在布置微生物实验室时要不能影响检测结果的可靠性、有效性和准确性为目的,严格按照微生物实验室布局和区域划分为指导,防止交叉污染,转好环节的质量控制,确保微生物检验结果的准确性、可靠性、才能不断提高微生物检验工作的质量。
参考文献
1董志伟,马志平.1起化验室离心机爆炸事件的调查处理[J].预防医学论坛杂志,2006,7:12-42.
生物的因素篇3
一、培养浓厚的学习兴趣
兴趣是人的意识对一定客体的内在趋向性和内在选择性。兴趣、好奇心、求知欲,这三者是密不可分的。好奇心是人对新异事物产生探求的一种行为,而求知欲是积极探求知识的一种心理状态。强烈的好奇心和旺盛的求知欲,是推动学生学习的内在动力,也是培养学生各种能力的前提和关键。
在教学中,教师可利用学生的好奇心,创设问题情境,如:“植物的花为什么五颜六色”“鸟用翅膀飞,飞机是不是用翅膀飞”“植物为什么会吃荤,有没有吃人的植物”等。这样可以很好地激发学生由已知到未知的探求心理,增强学生的探究欲和学习兴趣。
二、引发强烈的学习动机
动机是直接推动人们认识某种事物活动的内在原因和内部动力。学生的学习活动都是由动机引发并进行激励和推动的,强烈的动机会使学生表现出强烈的求知欲望,也会使学生自觉主动地进行学习活动。因此,教师的任务在于发现、引导、利用这些动机,以达到教学目的。
1.明确目标,激发学习动机。提出明确而又具体的目标,使学生知道学什么,以调动学生的学习动机。如讲“光合作用”时,先由动物的直接或间接食物来引入光合作用的意义、光合作用的实质,明确两大转化目标,再讲光合作用的概念与过程,可调动学生学习的动机和积极性,若让学生参考资料设计实验、做实验,又可调动学生探求知识的主动性。
2.反馈结果,及时评价,激发学生学习动机。反馈结果、及时评价,使学生能够知道自己在学习上取得了多大进步,在多大程度上达到了目标,从而进一步激发学习动机。
3.理论联系实际,激发学生学习动机。学生学习动机的产生,是在产生某种需要的基础上产生的一种相应的欲望。理论联系实际的结果一是学有所用,二是所学知识在实践活动中得以验证。只有这样,才能很好地引发学生学习生物的动机。
三、激发热烈的学习情感
情感是人对客观事物是否符合需要、愿望和观点而产生的体验,是人们在活动与认识过程中,表现出的对事物的态度。一般情况下,面对能满足人的需要或符合人的愿望和观点的客观事物,人们就会产生肯定的、积极的态度,否则会产生消极、否定的情感。情感作为行为动力,有发起和维持行为的作用。
1.师生互动,创造共鸣。生物教师应关心爱护学生,既教书又育人,这样学生就会把对教师的好感转化为对学习的好感和动力。在教学过程中,要有意识地多与学生互动讨论,多注意沉默的学生,以表扬为主,多鼓励学生,与之进行各种形式的交流,培养情感,相互沟通。生物学是一门直观性很强的学科,因此可采用各种直观教学手段,调动学生学习的情感因素,引发兴趣、创造共鸣,以提高教学效果。
2.传授知识,让学生产生情感体验。在教学活动中,教师应注意知识的结合点和难点,设计一些问题进行讨论,也可利用知识的迁移,激发学生的思维。如:复习高中内容时,可让学生讨论一种植物生活史中出现的现象并解释这种现象,让尽可能多的学生参与讨论,最后由学生归纳小结并一一得出结论,学生在活动中得到竞争和成功的体验。另外,介绍我国生物技术取得的一些成就或介绍我国人口资源、环境中存在的问题,激发学生的自豪感、危机感、使命感,从而改变学生学习面貌。
四、磨炼坚强的学习意志
意志是人在行动中自觉地克服困难以实现预定目的心理过程。意志是通过人的行动表现出来,没有意志就不可能有意志行动。因此,意志品质是影响学习效果的重要因素。
1.加强学习的目的性教育。意志行动的首要特征是明确的目的性。目的性越明确,它对学生的激励就越大。因此,教师要从多方面引导,利用我国丰富的生物资源和本地优势资源,对学生进行爱国、爱家乡的思想教育,使学生明确生物知识与个人成长的重要意义,从而明确学习目的,坚定学习信念。
生物的因素篇4
1.什么是物理问题
“物理问题”既具有一般问题的共性又兼具物理学科的特色,它指的是利用物理知识(物理现象、概念、规律和假说)或物理思维方法才能解决的问题.这些问题能够激发学生的探究欲望,使学生利用已有的知识通过逻辑思维、形象思维、灵感思维主动地建构新知识.它应满足以下三个特性:可接受性、障碍性和探究性.可接受性是指让学生思考的问题应在学生的物理知识和思维能力范围之内,能在学生的最近发展区激发学生学习兴趣;障碍性是指学生不能直接运用现成知识或经验得以解决,必须经过深入的思考运用物理知识或思维方法才能得到答案;探究性是指能够激发学生的探究兴趣,能够引发学生的思维走向物质的本质.
结合于实际教学物理问题应有目的的指向于需要学习的物理概念、规律和方法,要使问题携带明显的“物理”特征,而且问题要切合学生的学习“需要”、满足学生的学习心理“需求”.
2.物理问题解决
美国人安德森(Anderson)认为问题解决的过程是问题解决者克服障碍从问题的初始状态出发,以实现目标状态的过程,而问题解决的效果取决于问题解决者认知活动的紧张性和质量.就物理问题解决来看,应该关注具有一定难度的、需要一定程序和方法才能完成的过程性物理问题,因此,问题解决可以定义为有目的指向性的认知性操作序列.物理问题解决是一种高级形式的物理教学和学习活动过程,是一个发现、探究、解决和创新的过程,是在新的物理情境中思考和探索问题,努力寻找相关的概念、规律、方法去解决某一物理问题的心理过程.物理问题的解决需要认知主体主动、灵活的运用一系列的复杂认知技能,以实现物理解决能力和思维水平的综合提升.
二、影响物理问题解决的因素
高中生解决物理问题的能力水平受诸多因素的影响.主要的影响因素有以下几种:
1.物理认知结构
认知结构是个体原有观点的全部内容和组织.每个个体的知识都是以独特的方式组织的,从而构成了他们不同认知结构.良好的认知结构对于问题的表征和策略的采用都起十分重要的作用.物理知识结构是物理学习内容中的基本概念、基本规律、基本观念和基本方法的组织形式和相互联系.学生在物理学习的过程中常常出现“一听就懂、一看就会、一做就错”现象,究其原因在于解决物理问题不是简单应用已有的知识的(更有甚者死记硬背、生搬硬套)过程,而主要是对物理信息与物理认知结构间进行加工、组合的动态过程.在此过程中学生不仅需要考虑物理问题所涉及物理概念、原理、方法的内容及它们之间形成的联系,还要考虑物理概念、物理规律的正确的数学逻辑表征,解决问题时这些都需要学生独立完成,从思维难度上说远比“听”、“看”难的多,学生在自己独立解决问题需要用到复杂的逻辑判断和推理.当学生头脑中有与之相对应的知识组块,问题将很快解决.当学生头脑中没有现成的合适知识组块时(即新问题),就需要从基本的概念、定理或定律入手通过物理思维方法把物理信息进行重新加工,生成新的物理知识组块储存与认知结构中,这样使得物理认知结构更加贯通、丰富和具体.解决物理问题能力就是体现在解决“新问题”的能力,要求能灵活的运用知识,面对新问题时要有重新组合知识、生成新知识组块的能力.当然这种能力的提高必须依赖于完善、联系紧密的认知结构的建立,所以学生的认知结构完善程度将很大程度地决定着其解决物理问题的能力.
2.物理思维能力
思维是物理智力活动的核心,一个人思维能力的高低将从根本上决定着其学习、获得物理知识及运用物理知识解决问题的能力.物理思维能力主要包括:物理抽象能力、物理概括能力、物理判断推理能力、物理分析综合能力.
(1)物理抽象能力在解决物理问题中,需要通过思维中的抽象,抓住主要因素忽略次要因素,把实际问题转化为典型的物理问题或物理模型.因此抽象是物理学习中一项基本的能力.
(2)物理概括能力找出一类事物的共同特征需要概括,认知结构的重新组合需要概括.概括可以使学过的知识和掌握的经验按其各自的特征进行分类并归纳到一定类别的系统中,使得它们更加清晰、有序,形成完整的物理认知结构.学生的概括能力越高,就越能揭示以前没有认识的同类新对象的实质,并将新对象纳入到认知结构中,从而实现知识的顺利迁移.
(3)物理判断推理能力物理学习中判断首先表现在对物理概念合理性的判断,其次表现在实际的问题情境中判断其是否适用某一定理、定律或相关表达式.推理有归纳、演绎推理和类比推理三种.归纳推理是从一系列具体的事实中概括出一般原理的思维方法,物理中通过实验观察而得到的物理规律,一般都是归纳推理的方法.如:产生电磁感应条件、法拉第电磁感应定律、楞次定律等都用到了归纳推理的方法.演绎推理是一种必然性推理,它是从一般到个别的推理.在物理学习中演绎推理是由已有知识产生新知识的重要方法,它的演绎基础是已经被实验证实的物理原理,演绎出的推论是否正确还需要实验的证实,所以物理中演绎推理是需要以实验为基础的,如“月-地检验”.类比推理是一种或然性推理,当发现两个事物在某些属性上相同或相似时,而推理出其他属性页可能相同或相似的间接推理方法.类比推理是一种从个别到个别的推理,其结论的可靠程度需要实验来验证,它是一种具有启发性、探索性的推理方法,如:由“光的波粒二象性”类比得出“实物粒子的波粒二象性”.
(4)物理分析综合的能力物理分析综合能力是指一种综合性分析物理问题的能力,即在整体考虑下把问题分解局部进行研究,再把各部分组合为整体,综合运用各部分物理知识得出正确结论的思维能力.①分析能力,物理现象和过程往往受各种因素制约,这些因素相互牵制又相互渗透,只有将它们隔离开来逐一进行分析,才能更加清晰的揭示这个因素与研究的现象和过程的关系,以便得出制约物理现象和过程的本质因素,例如,在探究实验中经常用到的“控制变量法”.②综合能力,物理学习中还需要学生拥有能从整体全面的综合分析各种因素的能力,如有些物理问题研究的过程同时会涉及不同物理板块知识(力学、电磁学、热学、光学等),这些知识跨度大,学生头脑中没有现成的知识组块或物理模型,必须在头脑中进行检索、提取并重新组合相对应的物理知识,通过判断、演绎、类比、数理结合等思维方法找到各个物理组块知识之间的联系,由此看来这样的问题只能靠综合分析才能得到解决.
3.认知障碍
在特定的具体物理问题情境中,常常会出现不利于问题解决的心理影响,它们是无意识的表现出来的,有心理原因、有智力因素、也有非智力因素,现以以下三点来分析.
(1)因物理学科自身因素造成的障碍.
物理本身比较抽象、难懂,容易使一些成绩不理想的学生丧失学习物理的兴趣,而造成兴趣障碍.其次由于物理问题的解决需要复杂的物理思维,物理问题包含着多种因素的问题,有的是显性因素,有的是隐性因素,而隐性因素在某些时候起到指导作用,有时又起到干扰作用.学生由于不具备对待隐性因素的心理适应能力,缺乏判断是指导作用还是干扰作用的能力,从而造成对隐性因素的错位理解,导致思维的障碍.所以在教学中必须注意引导学生仔细的识别物理现象、物理过程,让学生学会全面的分析物理过程,深入挖掘隐藏在问题中隐性因素.
(2)学生自身因素造成的思维障碍.
学生的思维品质缺陷形成思维障碍,主要表现在:其一、思维片面性,学生在学习物理过程中不能全面的分析问题,只对事物的局部进行了解,没能从整体上进行综合分析,只是满足于对事物的一知半解;其二、消极的思维定势引起的思维障碍,在物理学习过程中,定势思维有积极的一面,也有消极的影响.消极的定势思维是指学生不自觉地把一种固有的思维方式“刻板”迁移到解决的物理问题中,限制了思维的活性;其三、逻辑思维引起的障碍,学生在学习物理概念和规律前,在头脑中就有相关的“前概念”,有些前概念对概念、规律的形成起到消极的作用,如亚里斯多德的关于力与运动的观点“力是维持运动的原因”一直伴随着高中生学习.
生物的因素篇5
关键词:生物素;羧化酶辅酶;基因表达
生物素(biotin),是动物机体内维持正常生理机能所必需的维生素之一。由于生物素广泛分布于动植物中,在食物中分布较为广泛,而且动物肠道菌群能够合成生物素,因此,过去人们曾经认为食物中不会缺乏生物素。但是,由于人类科技的迅速发展,生活水平的不断提高,吃的食物越来越精细化,经常出现了生物素缺乏症的案例。尤其是那些爱吃在集约化条件下生产的快餐、方便面等加工食品的人群,更容易出现生物素缺乏症状。于是,人们开始重新审视和研究生物素的营养作用。近年来,生物素已成为人们最受关注的水溶性维生素之一。
一、生物素的化学结构和分子作用机制
生物素的化学结构中包括具有尿素与噻吩相结合成骈环的两个五元杂环,和一个带有五个碳原子的羧基侧链组成。天然的生物素主要以与其它分子结合的形式存在,在体内由侧链上的五个碳原子羧基与酶蛋白的赖氨酸s残基结合,发挥辅酶作用。生物素有8种不同的异构体,其中只有D-生物素具有生物活性。在一般情况下,生物素是相当稳定的,只有在强酸、强碱、甲醛、败脂肪、胆碱及紫外线照射才会逐渐被破坏。生物素是许多需ATP的羧化反应中羧基的载体,羧基暂时与生物素双环系统上的一个氮原子结合,如在丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化成草酰乙酸的反应中。动物缺乏生物素会引起皮肤疾病和脱毛症。鸡蛋清蛋白含有能与生物素紧密结合的抗生物素蛋白,如果大量食用生鸡蛋,就会妨碍生物素的吸收,可导致人类生物素缺乏症。在正常情况下,人类肠道细菌合成的生物素可以满足人体正常新陈代谢的需要,不会发生生物素缺乏症。在生物体内,它几乎都是作为生物素酶的辅基与蛋白质的赖氨酸的ε-氨基形成共价键。其生理作用主要是由生物素酶引起的固碳作用及羧基转移反应。通过丙酰辅酶A羧化酶,乙酰辅酶A羧化酶,甲基丙二酸单酰CoA羧基转移酶等反应,参与糖和脂肪的代谢。在这些酶促反应中形成的N-羧基生物素作为中间产物。
生物素是羧化和羧基转移酶系的辅酶,是羧基转用的载体,这些酶系在细胞中有转移羧基和固定二氧化碳的作用。具体分子作用机制表现在:1、生物素作为丙酮酸羧化酶的辅酶,通过糖异生作用,从丙酮酸到丁酮二酸生成葡萄糖;2、当乙酰辅酶A被乙酰辅酶羧化酶产生丙二酸单酰辅酶A的时候,生物素作为乙酰辅酶A羧化酶成分起作用。消耗三磷酸腺苷ATP而生成羧基生物素中间体,然后将活性二氧化碳提供给乙酰辅酶A,生成丙二酸单酰辅酶A,这是脂肪酸合成的首步反应,再与一分子乙酰辅酶A结合,经脱羧,还原和去水后,被转化为丁酰辅酶A。这个衍生物经过反复合成,最终形成长链脂肪酸(硬脂酸、棕榈酸)。在长链不饱和脂肪酸合成过程中,尤其是必需脂肪酸代谢中,生物素是十分重要。3、在碳水化合物供给不足时,从脂肪和蛋白质生成葡萄糖的糖原异生作用中,生物素都起着重要的作用,三羧酸循环也离不开它;氨基酸代谢中,直接参与亮氨酸和异亮氨酸等氨基酸的脱氨基及核酸代谢,蛋氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、丙酰辅酶A羧化酶(生物素酶)的作用,经琥珀酰辅酶A进入柠檬酸循环。4、其他作用,氨基甲酰转移、嘌呤合成、糖代谢、色氨酸分解等,生物素还通过其对核糖核酸的性质和合成速度的作用,而影响蛋白质的合成。5、生物素可以使肝脏鸟氨酸转甲氨酰酶活性及其mRNA丰度升高,鸟氨酸转甲氨酰酶在精氨酸代谢和尿素循环中起着很重要的作用。
二、生物素影响基因表达的作用机理
目前,已经发现生物素影响基因表达的主要途径有3条:1、生物素酰腺苷酸能够激活可溶性鸟苷酸环化酶;2、生物素能够影响细胞核因子与其他转录因子的活性;3、生物素与组蛋白结合对染色体的重组的影响。
DNA芯片研究表明,生物素对外周血液单核细胞的200多个基因表达有影响。生物素在蛋白质合成、氨基酸脱羧、嘌呤合成、氨基甲酰转移及亮氨酸和色氨酸分解代谢中起着重要作用,也是多种氨基酸转移脱羧所必需。生物素不仅参与羧化酶代谢途径,而且影响基因表达,动物缺乏生物素将导致细胞增殖减缓,免疫功能受损和胚胎发育畸形。
1、生物素酰腺苷酸。生物素酰腺苷酸是羧化全酶合成过程中的中间产物,生物素酰腺苷酸的合成是由羧化全酶合成酶催化的,生物素酰腺苷酸是通过一种目前尚不清楚的作用机理对可溶性鸟苷酸环化酶进行活化。鸟酸环化酶的活化使环鸟苷酸量增加,从而刺激蛋白激酶G产生信号传导,蛋白磷酸化得到活化,使编码羧化全酶合成酶、乙酰-CoA羧化酶,丙酰-CoA羧化酶基因转录活性增强。如果生物素缺乏或羧化全酶合成酶的活性降低这些基因的转录活性将受阻碍。在大肠杆菌和其他肠道细菌中,有一族基因参与生物素的合成,生物素酰腺苷酸与生物素蛋白连接酶形成复合物,复合物结合在生物素操纵子的启动子区域,通过反馈调节抑制这些基因表达。
2、细胞核因子与其他转录因子。细胞核因子在参与调节,防止细胞死亡和胚胎发育等过程起着重要的作用。哺乳动物NF-kB、Rel家族已经有五个转录因子被克隆和测序。其作用机理:细胞未受刺激时NF-kB家族蛋白以二聚体的形式存在,单体IkBα或者IkBβ使该二聚体活性受到抑制,NF-kB与IkB结合后滞留在细胞质中,IkB激酶受到细菌、细胞因子、有丝分裂原、生长因子和激素等刺激后引发IkBs磷酸化,之后在蛋白酶体依赖性途径中降解;被释放的NF-kB二聚体移位到细胞核中,结合在基因调控区域的反应元件从而引发基因表达。
3、组蛋白的生物素酰化。染色质包括DNA、组蛋白和非组蛋白,DNA的折叠进入染色质主要由组蛋白起作用。组蛋白可以通过乙酰化、甲基化、磷酸化、泛蛋白化等共价修饰。研究发现人体细胞含有生物素酰化的组蛋白。Stanley等通过酸提取的方法在人体外周血液单核细胞细胞核中分离出了生物素酰化的组蛋白。在人体T细胞白血病细胞系、细小细胞肺癌细胞、人绒膜癌细胞和鸡红血球细胞等也发现有生物素酰化组蛋白,组蛋白的生物素酰化对细胞增殖起着很重要的作用;组蛋白的生物素酰化可以促进人体外周血液单核细胞的增殖。但与生物素酰化组蛋白相关的基因是否被激活或沉默以及生物素酰化组蛋白是否参与DNA修复尚不清楚。最近研究发现,在紫外诱导的DNA损伤的细胞中生物素酰化蛋白量较高,推测生物素酰化组蛋白可能参与DNA损伤的修复。
本文通过生物素对人体基因表达主要途径影响以及生物素是以多种酶的辅助因子形式参与人体许多的新陈代谢过程的研究,阐明了生物素是人体维持正常生理机能所不可或缺一种维生素。
参考文献
[1]潘林,孙建义。生物素的生理功能及其分子作用机制[J]。中国饲料,2005(03)。
生物的因素篇6
关键词:农村;生物教学;城市;因素
一、专业教师缺少
教师在整个教学中的指导作用是十分重要的,而农村学校的生物教师十分缺少,生物课只能让一些非专业性的教师来教学,而非专业教师有许多对教学不利的因素,俗话说隔行如隔山。虽说这些老师的付出并不比专业教师少,但由于难以形成专业性的知识体系,对教学中拓展学生能力方面是有局限的,限制了学生对教材的深入理解,影响了考试成绩的提高。
二、教学中所利用的资源有限
教学资源在教学中十分重要,利用这些资源可以培养学生的三维目标,能促进学生的自主性和主动性,突破以学科知识为中心,提高学生的创造能力和思维能力,开拓学生的视野,增强学生的知识面和观察能力。这些对于农村学生来说是很难实现的。农村学校资源的缺乏,对学生的学习和三维目标的实现是有局限的,也不利于学生兴趣的培养和成绩的提高。
三、学校、家长、学生的不重视
学校、家长、学生各方面的配合是十分重要的。大环境会影响学生的主流,改变学生学习的方向,农村生物长期以来都被认为是一门副科,微不足道,引不起学生、家长的重视。她们认为,学好数学、英语、语文等“主科”是关键,生物课只是可学可不学的知识,产生了消极的影响力,形成了一种不良的学习风气,这也是导致学生成绩差的重要原因。
四、课时少,很难在规定的时间内完成教学任务
新课程要求生物教学尊重每位学生,新课程标准指出:“课程内容开放多样化,因材施教和学生利用资源公平、公正;把握基础性教育,体现先进性,有利于学生的主动性和自主性探究;在科学探究中提高学生的能力培养,提出了人与自然和谐发展重视科学的态度。”而要实现这些新的教学理念就必须要有时间的保证,一周仅有两节课,完成现有知识的学习都十分紧张,根本没有更多的时间来对学生的学习能力、探究能力和情感态度价值观进行培养,让学生总觉得生物是很深很难的一门科目,没有任何的趣味性可言,让学生丧失了学习的动力,从而导致了成绩落后。
五、学生认识水平的限制
新课程要求学生参与整个教学,学生是教学的主体和中心,确立现代社会的学生观;强调关注学生的实质是尊重学生,要求教师时刻关注学生的情绪变化和情感体验,要求教师用心施教,
在教学过程中培养学生的道德素养和人格的形成,对学生要爱护和保护。这些对农村学生来说要求太高,农村学生仅有的知识来源是课堂。由于见识有限,认识水平不高,导致学生对许多现象的认识是有限的,在教学过程中也会限制教师的教学质量,浪费了很多的时间,也不能开拓更深层次的知识,许多对学生能力提高的探究实验无法开设,形成恶性循环。