光合作用的起源范文

時(shí)間:2024-01-04 17:41:00

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光合作用的起源

篇1

為推動(dòng)中小企業(yè)服務(wù)工作,廣東省各級(jí)政府扶持建立了一批中小企業(yè)綜合服務(wù)機(jī)構(gòu),旨在通過(guò)中小企業(yè)綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)社會(huì)各類中小企業(yè)專業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)發(fā)展,完善中小企業(yè)服務(wù)體系。但由于這些綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)分布在全省各地,各個(gè)綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)工作人員服務(wù)能力參差不齊,且聯(lián)系較少,影響了服務(wù)的效果。建立綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)合體(以下簡(jiǎn)稱聯(lián)合體),能夠更有效地管理相對(duì)分散的人力資源,提高服務(wù)效果。目前,廣東省也在嘗試建立服務(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)合體,如中小微企業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)合會(huì)等,但在人力資源管理體制、機(jī)制方面重視不足。聯(lián)合體需要在思想上更加重視、機(jī)制上更加靈活,才能有效激發(fā)人力資源的活力。

一、建立聯(lián)合體所面臨的人力資源問(wèn)題

聯(lián)合體在人力資源管理方面所面臨的問(wèn)題是多方面的。

1.人力資源信息統(tǒng)計(jì)較為困難,人力資源信息統(tǒng)計(jì)速度慢、效率低、過(guò)程復(fù)雜。2011年底,筆者所在單位曾開(kāi)展了一次廣東省中小企業(yè)綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)信息的調(diào)研。此次調(diào)研歷時(shí)2個(gè)月,采取了中小企業(yè)主管部門發(fā)函、服務(wù)中心工作人員多次打電話、發(fā)傳真等方式,共收集到了全省165家中小企業(yè)綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)的信息。原因主要有三點(diǎn):一是沒(méi)有常規(guī)的統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu),特別是針對(duì)人力資源方面的統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu);二是沒(méi)有定期的統(tǒng)計(jì)時(shí)間點(diǎn),需要用的時(shí)候才去統(tǒng)計(jì),不需要的時(shí)候就沒(méi)有統(tǒng)計(jì);三是沒(méi)有專業(yè)的人力資源統(tǒng)計(jì)報(bào)表。此次統(tǒng)計(jì)屬于綜合性統(tǒng)計(jì),從業(yè)人數(shù)、中級(jí)及高級(jí)職稱人數(shù)等人力資源信息是整個(gè)統(tǒng)計(jì)報(bào)表中小部分。

2.人力資源分布不均。根據(jù)統(tǒng)計(jì),165家綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)中,省級(jí)6家,21個(gè)地級(jí)以上市和順德區(qū)有29家,121個(gè)正式建制的縣(市、區(qū))有106家,其他縣級(jí)經(jīng)濟(jì)區(qū)(開(kāi)發(fā)區(qū)、高新區(qū)、試驗(yàn)區(qū)等)及鎮(zhèn)級(jí)綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)有24家。這些服務(wù)機(jī)構(gòu)中,有66家分布在珠三角的9個(gè)市,其余的99家分布在東西兩翼和北部山區(qū)之中。全省165家中小企業(yè)綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)的從業(yè)人員共1 488人。其中,大專及中級(jí)以上職稱人員為1 107人,占總?cè)藬?shù)的74.4%;高級(jí)職稱人員158人,占10.6%。但80%集中于珠三角地區(qū),其他地區(qū)只有20%左右。

3.對(duì)人力資源的開(kāi)發(fā)不夠重視。廣東省小微企業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)合會(huì)2011年成立以來(lái),尚未建立起開(kāi)發(fā)內(nèi)部人力資源的機(jī)制,存在重應(yīng)用輕開(kāi)發(fā)的現(xiàn)象。雖然,聯(lián)合會(huì)成立了專業(yè)委員會(huì)之類的專業(yè)人才機(jī)構(gòu),但多數(shù)是為了能對(duì)現(xiàn)有的各方面的專家進(jìn)行初步的匯集分類,幾乎沒(méi)有涉及到內(nèi)部人力資源開(kāi)發(fā)的問(wèn)題。主要原因:一是沒(méi)有專業(yè)的人力資源管理機(jī)構(gòu)。目前,聯(lián)合會(huì)秘書處還只是一個(gè)綜合協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu),秘書處沒(méi)有設(shè)立專門的人力資源管理機(jī)構(gòu)。二是缺乏有效的開(kāi)發(fā)手段。聯(lián)合會(huì)成立以來(lái)組織了一些針對(duì)中小企業(yè)的人力培訓(xùn)工作,但幾乎沒(méi)有針對(duì)內(nèi)部人力資源的培訓(xùn)措施。三是缺乏中長(zhǎng)期的人力資源開(kāi)發(fā)規(guī)劃。

4.工作人員的積極性不高。目前已有的聯(lián)合體如小微企業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)合會(huì)等,存在工作人員積極性不高的問(wèn)題,對(duì)自己的有利益的就參加,對(duì)自己沒(méi)有利益的就不參加。主要原因:一是多數(shù)綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)屬于行政事業(yè)單位性質(zhì)。165家綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)中,屬行政事業(yè)編制的有123家,民辦非企業(yè)性質(zhì)的綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)有36家,企業(yè)性質(zhì)的綜合服務(wù)機(jī)構(gòu)有6家。行政事業(yè)單位占據(jù)75%,行政事業(yè)單位一般存在干多干少一個(gè)樣、干與不干一個(gè)樣的情況。二是缺少有效的人員評(píng)價(jià)和考核機(jī)制。在聯(lián)合體的工作中,工作人員必定會(huì)出現(xiàn)既受原單位領(lǐng)導(dǎo),又受聯(lián)合體領(lǐng)導(dǎo)雙重領(lǐng)導(dǎo)的現(xiàn)象,由于工作人員的收入都是來(lái)自成員單位,在聯(lián)合體這個(gè)層面上又缺乏較好的評(píng)價(jià)和考核機(jī)制,無(wú)法有效調(diào)動(dòng)工作人員積極性。

二、從人力資源管理角度探索聯(lián)合體的建設(shè)

人力資源是組織競(jìng)爭(zhēng)最核心的資源,建立系統(tǒng)而有效的人力資源管理系統(tǒng),突出具有戰(zhàn)略意義的關(guān)鍵(下轉(zhuǎn)162頁(yè))(上接157頁(yè))崗位的人力資源的開(kāi)發(fā)和培養(yǎng),注重員工與組織的共同發(fā)展,能夠有效地提升聯(lián)合體的人力資源管理水平,進(jìn)而提高整個(gè)聯(lián)合體的服務(wù)效果。

1.建立人力資源管理的基礎(chǔ)性平臺(tái)。主要包括兩個(gè)方面的工作。一是在聯(lián)合體內(nèi)部建立獨(dú)立的人力資源管理部門。人力資源管理部門領(lǐng)導(dǎo)要由聯(lián)合體高層領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任,以便參與聯(lián)合體的決策工作。同時(shí),由專業(yè)的人力資源管理人員定期開(kāi)展人員信息統(tǒng)計(jì)分析等事務(wù)性工作,全面及時(shí)掌握聯(lián)合體內(nèi)部人力資源信息情況。二是建立一個(gè)高效且詳細(xì)的人力資源管理信息系統(tǒng)。全面統(tǒng)計(jì)員工的不足、特長(zhǎng)、優(yōu)勢(shì)以及需求等信息。在全面掌握人員信息的情況下,建立科學(xué)的人才分類統(tǒng)計(jì)系統(tǒng),如可以拋開(kāi)成員單位的界限,按照不同類型、不同專業(yè)特長(zhǎng)將人力資源重新歸類,成立專業(yè)的委員會(huì),按類統(tǒng)計(jì)。

篇2

在封閉的太空艙中進(jìn)行蔬菜的培育,必須在非自然條件下為植物生長(zhǎng)提供完備的條件。作為自養(yǎng)型生物,植物不需要獲取有機(jī)質(zhì),而是攝取無(wú)機(jī)物進(jìn)行生長(zhǎng)。對(duì)植物來(lái)講,最基本的過(guò)程就是光合作用,這也是植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵所在。

光合作用基本在植物的葉子中進(jìn)行,更嚴(yán)格的說(shuō)法,應(yīng)該是在植物的綠色部位進(jìn)行。在這些部位的細(xì)胞里,存在可進(jìn)行光合作用的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)――葉綠體。在電子顯微鏡下,我們可以看到葉綠體具有兩層膜結(jié)構(gòu),外膜和細(xì)胞膜同源,內(nèi)膜與外膜在起源上有較大差別。根據(jù)內(nèi)共生理論,內(nèi)膜及其內(nèi)的結(jié)構(gòu)起源自可進(jìn)行光合作用的原核生物,比如藍(lán)藻類。或者說(shuō),植物細(xì)胞實(shí)際上起源自至少三類細(xì)胞的共生/寄生現(xiàn)象――作為主體的細(xì)胞本身、進(jìn)行光合作用的原核細(xì)胞、進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)菌(今天的線粒體)?,F(xiàn)在,經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的共生,葉綠體已經(jīng)完全整合成了植物細(xì)胞的一部分,再也無(wú)法分開(kāi)。在葉綠體的內(nèi)部,存在著層疊狀態(tài)的囊狀薄膜結(jié)構(gòu),通常被稱為類囊體。與光合作用有關(guān)的一些酶,以及至關(guān)重要的光合色素就分布在類囊體上。

光合作用可以大致分成兩個(gè)階段。第一階段以吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能為主要任務(wù),反應(yīng)核心是光合色素,場(chǎng)所在類囊體上,常被稱為光反應(yīng)。當(dāng)光照射在類囊體上時(shí),光合色素被激發(fā),開(kāi)始進(jìn)行電荷的傳遞,在這個(gè)過(guò)程中,光能被轉(zhuǎn)變成了電能。這個(gè)過(guò)程多少有點(diǎn)像太陽(yáng)能電池板的發(fā)電過(guò)程。之后,這些電能被用來(lái)做兩件事情,一件事情是將水分解掉,產(chǎn)生蘊(yùn)含著能量的、具有強(qiáng)還原性的還原型輔酶Ⅱ(NADPH),然后釋放出氧氣(毫不客氣地說(shuō),我們賴以生存的氧,實(shí)際上只是光合作用毫無(wú)用處的副產(chǎn)品);另一件事情則是把這些電能儲(chǔ)存在一種被稱為ATP的高能磷酸化合物中。到光反應(yīng)完成的時(shí)候,能量最終被儲(chǔ)存在NADPH和ATP等非?;钴S的化學(xué)物質(zhì)中,轉(zhuǎn)變成了活躍的化學(xué)能。

接下來(lái),才是真正生產(chǎn)有機(jī)物的過(guò)程。

光合作用的第二個(gè)階段被稱為暗反應(yīng)/ 碳反應(yīng),這個(gè)過(guò)程發(fā)生在類囊體周圍,葉綠體內(nèi)的液體環(huán)境里。首先,從環(huán)境中吸收的二氧化碳與1,5- 二磷酸核酮糖(RuBP)反應(yīng),生成兩個(gè)3-磷酸甘油酸(PGA)。在這個(gè)過(guò)程中,二氧化碳被固定在了新形成的化合物中,然后被其傳遞,與光反應(yīng)中的NADPH和ATP 反應(yīng),還原生成有機(jī)物,同時(shí)將活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的化學(xué)能。有了這些有機(jī)物做基礎(chǔ),植物的生長(zhǎng)發(fā)育才變成了可能,我們培育蔬菜才能成功。

光能和二氧化碳是光合作用必需的條件,同時(shí),還需要保證適宜的溫度和水分供應(yīng)。

在密閉條件下維持植物的生長(zhǎng)

與在地球自然環(huán)境中的開(kāi)放式種植不同,外太空或者外星基地中種植的植物必須在密閉的條件下生長(zhǎng),我們必須用人工條件逐一去匹配、模擬自然條件。

首先,是恒溫、恒濕。溫度能夠影響植物體內(nèi)酶的活性,后者是對(duì)生命化學(xué)反應(yīng)起到催化作用的有機(jī)物,通常是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)等生物大分子依靠其空間結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用,但是這些空間結(jié)構(gòu)要比無(wú)機(jī)物分子不穩(wěn)定得多,也復(fù)雜得多,它們很容易受到環(huán)境因素的影響,如酸堿度、溫度都會(huì)很大幅度地影響酶的活性。一旦酶的活性受到影響,植物體內(nèi)的生命化學(xué)反應(yīng)速率就會(huì)變化,輕則影響生長(zhǎng)速率,重則造成物質(zhì)合成的失衡,進(jìn)一步造成植物體內(nèi)分子生態(tài)的紊亂,引發(fā)疾病

甚至死亡。植物自身具有{節(jié)體內(nèi)酸堿度的能力,卻幾乎完全沒(méi)有溫度調(diào)節(jié)能力――換言之,植物體的溫度幾乎和室溫同步波動(dòng)。

維持植物生存的另一個(gè)重要因素就是水分。關(guān)于水分的調(diào)節(jié)應(yīng)該包括室內(nèi)的濕度和植物培養(yǎng)液的濃度――我們必須用培養(yǎng)液來(lái)代替土壤,為植物提供水和無(wú)機(jī)鹽。然而,這是一個(gè)相當(dāng)容易出問(wèn)題的地方,因?yàn)橹参飼r(shí)刻在進(jìn)行蒸騰作用。對(duì)植物來(lái)講,蒸騰作用必不可少,根系吸收水分之后,經(jīng)由莖內(nèi)部的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)向上運(yùn)輸?shù)饺~片蒸發(fā)。其關(guān)鍵作用,就是在水向上運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí),將根系吸收的、溶解在水中的無(wú)機(jī)鹽運(yùn)輸?shù)饺~片。由于植物不存在循環(huán)系統(tǒng),同時(shí)被運(yùn)輸上來(lái)的水分必須散失掉。這就使植物在事實(shí)上成為一臺(tái)抽水機(jī),不斷將培養(yǎng)液中的水分抽走,而其結(jié)果,則是培養(yǎng)液被濃縮。一旦培養(yǎng)液被濃縮,植物就將面臨吸水困難的問(wèn)題――只有植物體內(nèi)的溶液濃度大于培養(yǎng)液濃度時(shí),根系才能吸水,反之,就會(huì)被吸水,造成植物萎蔫死亡。因此,必須維持水分的供應(yīng)。同時(shí),植物的根系在吸收無(wú)機(jī)鹽的過(guò)程中具有選擇性,其結(jié)果就是培養(yǎng)液的酸堿度會(huì)發(fā)生變化,這對(duì)植物是有影響的。因此,培養(yǎng)液中無(wú)機(jī)鹽的配比是需要根據(jù)植物的種類進(jìn)行調(diào)整的,并且要不斷監(jiān)測(cè)培養(yǎng)液的變化。

植物能夠茁壯成長(zhǎng)的關(guān)鍵是具有可進(jìn)行光合作用的條件。首先是光照,為了節(jié)約能量消耗,要對(duì)光的波長(zhǎng)做出篩選。通常,葉綠素主要吸收640納米至660納米的紅光部分和430納米至450納米的藍(lán)紫光部分,而類胡蘿卜素種類較多,所需光照有所差別,通常主要吸收500納米波長(zhǎng)附近的光,也就是藍(lán)紫光區(qū)的光。當(dāng)代的LED技術(shù)是解決這一問(wèn)題的主要途徑,其能量損耗小,波長(zhǎng)可定,是最佳選擇。

二氧化碳和氧氣的供應(yīng)則應(yīng)該與生命保障系統(tǒng)關(guān)聯(lián),做到循環(huán)使用,植物光合作用產(chǎn)生的氧氣應(yīng)該被收集,同時(shí)人、動(dòng)植物呼吸產(chǎn)生的二氧化碳應(yīng)該被反饋回種植空間,必要時(shí),可通過(guò)化學(xué)制備來(lái)調(diào)整其濃度。

工廠化生產(chǎn)的解決之路

在地面,已經(jīng)開(kāi)始初步嘗試工廠化生產(chǎn)蔬菜。具有諷刺意味的是,基于上述原理,最早開(kāi)始進(jìn)行實(shí)踐的實(shí)際上是地下渠道――一幫見(jiàn)不得光的家伙偷偷摸摸地在黑屋里種植。

現(xiàn)在,植物工廠將其技術(shù)升級(jí),使用排架式種植。架子的每一層均可種植蔬菜,在這一層里,底部填充培養(yǎng)液,培養(yǎng)液上設(shè)置帶孔的泡沫裝置,植物就種植在泡沫孔中,漂浮在培養(yǎng)液上;頂板上是LED燈帶,發(fā)出特定波長(zhǎng)的光。如果將一個(gè)架子的各層平展開(kāi),相當(dāng)于非常大的一塊土地的生產(chǎn)力。

工廠化生產(chǎn)的結(jié)果是,蔬菜的種植和季節(jié)再也沒(méi)有關(guān)系,也沒(méi)有了種植地域的限制。因?yàn)槿魏渭竟?jié)、任何地方的氣候環(huán)境和土壤環(huán)境都是可以人工模擬出來(lái)的。

目前,地面上已經(jīng)有蔬菜工廠在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)。只要你需要,就可以下單,然后由工廠進(jìn)行生產(chǎn),在約定的時(shí)間為你拿出產(chǎn)品。一旦訂單下達(dá),工廠就會(huì)開(kāi)始培育幼苗。這些幼苗既可以用種子,也可以使用一種叫“植物組織培養(yǎng)”的方法,利用活組織里的細(xì)胞迅速克隆出大批幼苗。等幼苗在苗房中長(zhǎng)到一定大小,就可以移栽到準(zhǔn)備好的架子上進(jìn)行培養(yǎng)了。由于光照不間斷,植物的生長(zhǎng)速度會(huì)比農(nóng)田里快上很多。

那么,利用這種方法種出來(lái)的植物比田里的怎么樣?八成會(huì)更好。

首先,盡管是高科技培育手段,但植物完全是自然生長(zhǎng),品質(zhì)不會(huì)變差。其次,由于培養(yǎng)液的配置是非常嚴(yán)格的,成分已知,避免了土壤種植中日益嚴(yán)重的重金屬污染。再次,由于工廠中沒(méi)有害蟲,自然不需要噴灑農(nóng)藥,你也就無(wú)須擔(dān)心蔬菜上的農(nóng)藥殘留。這才是真正的無(wú)公害蔬菜。而且,它的成本可能并不高。與早期的白熾燈不同,LED燈并不很耗電,它只釋放出植物生長(zhǎng)需要的光,不會(huì)造成過(guò)高的電費(fèi)。而且工廠還很節(jié)水,它比農(nóng)田種植節(jié)水95%,比傳統(tǒng)無(wú)土栽培技術(shù)節(jié)水40%,還省去了農(nóng)藥錢。更可貴的是,層架種植節(jié)約了大量的土地。

篇3

符志偉

佛家有七樣寶:硨磲、瑪瑙、琥珀、珊瑚、翡翠、珍珠、檀香,其珍貴的七寶碗、七寶硯、七寶車,都用七寶裝飾,五光十色,寶氣暈?zāi)?,價(jià)值連城。在佛家七寶中,南海就有硨磲、珊瑚和珍珠三種,要加上其四周陸地上盛產(chǎn)的瑪瑙、琥珀、翡翠、檀香,佛家七寶齊全了。在南海的佛家七寶中,硨磲以大聞名,珊瑚以美選稱,珍珠以貴取勝。浩瀚無(wú)際的南海,赤道橫貫,四水匯合,季風(fēng)交替,是聚寶盆。

有關(guān)海洋生命

曉 鷹

地球生命最早出現(xiàn)在何時(shí)

由于化石記錄不完整,地球生命的起源問(wèn)題也是眾說(shuō)紛紜。但有一點(diǎn)科學(xué)家們可以肯定,那就是地球生命最早形成于古代海洋當(dāng)中。他們估算生命起源于大約35―37億年前(前寒武紀(jì)),甚至還有可能更早。不過(guò)科學(xué)家們目前仍缺乏支持這一理論的證據(jù)。

古代海洋中首批單細(xì)胞生物是什么

是沒(méi)有空氣也能生活的厭氧菌。它們從外部環(huán)境中獲取食物。接下來(lái)所衍生的厭氧的白氧菌,它們從周圍環(huán)境如深?;鹕娇谔帿@取食物。再接下來(lái)是化能自氧生物體,它們已經(jīng)開(kāi)始使用化學(xué)能量。隨著化學(xué)能量的減少及光合作用的發(fā)展,它們就從光中吸取能量。

為什么說(shuō)海洋生物是陸地生命發(fā)展的關(guān)鍵

大約在34.5―35.5億年前(前寒武紀(jì)),一個(gè)極小的生物的演化使得整個(gè)世界最終得到改變。今天,它的后代們被稱為青藻菌。這些微生物分泌橙酸并形成石墊(疊層)。一些最老的化石疊層是在澳洲一個(gè)叫北極的地方發(fā)現(xiàn)的,而活著的同類微生物依舊生活在澳洲鯊魚灣等海域內(nèi)。

藍(lán)綠藻是光合自氧生物,它們通過(guò)光合作用來(lái)生產(chǎn)所需食物。當(dāng)它們移動(dòng)水中的氫時(shí)就釋放出氧。最終當(dāng)氧含量多得讓鐵已經(jīng)無(wú)法吸收時(shí),早期的空氣中充滿了氧,這時(shí)大約距今22億年。

千里長(zhǎng)沙?萬(wàn)里石塘

篇4

人造生命重在“改造”

2001年,美國(guó)生物學(xué)家克雷格?文特爾宣布將利用人工合成的遺傳物質(zhì),在實(shí)驗(yàn)室里制造一種在自然界不存在的新物種。2003年,他的團(tuán)隊(duì)合成了噬菌體基因組。4年后,他將絲狀支原體DNA移植到山羊支原體細(xì)胞中,首次實(shí)現(xiàn)了不同細(xì)菌種類的整個(gè)基因組的替換,將一種物種變成另一種物種。2007年10月8日,他表示已在實(shí)驗(yàn)室成功地制造出一個(gè)合成的人造染色體。2009年8月21日,他再次向外界宣稱,年底或出現(xiàn)“人造生命”。

面對(duì)或許即將誕生的人造生命形態(tài),世界充滿好奇、疑惑和擔(dān)憂。

“每個(gè)‘生命’必須具備三個(gè)最基本要素,新陳代謝、遺傳,以及能夠承載起上述運(yùn)行功能的實(shí)體,也就是細(xì)胞?!敝袊?guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院研究員趙國(guó)屏院士說(shuō)。

人造生命還可以由較低級(jí)的形態(tài)體現(xiàn),譬如人造的病毒或類病毒,這些“生物”能夠借用現(xiàn)有的細(xì)胞去實(shí)現(xiàn)代謝和遺傳功能。而更長(zhǎng)遠(yuǎn)的“人造生命”目標(biāo),是要按照人的要求去改造和創(chuàng)造生命過(guò)程或生物體。

不是為了“人造人”

“改造生命的目的是什么?不是為了像科幻電影里那樣,用機(jī)器造一個(gè)‘人’出來(lái)?!壁w國(guó)屏說(shuō),很多年后,當(dāng)人類可以合成一個(gè)胚胎干細(xì)胞的時(shí)候,基本上就有了合成動(dòng)物的能力,當(dāng)然,也包括“人”。但是,其目的應(yīng)該是利用合成生物學(xué)研究認(rèn)識(shí)胚胎干細(xì)胞,使之為人類健康服務(wù);而不是在“克隆人”之后,再搞“人造人”。

地球上,除了陽(yáng)光、風(fēng)和水等能源,工業(yè)化以來(lái)的人類主要使用的能源是來(lái)自石油和煤炭的化學(xué)能。就其形成過(guò)程而言,石油和煤炭的本質(zhì)都是太陽(yáng)能經(jīng)由生物(光合作用)作為媒介轉(zhuǎn)化、積聚而來(lái)。

生物對(duì)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換而來(lái)的生物質(zhì)能量的利用效率很高,然而這個(gè)能量的利用過(guò)程是分步的、緩慢和分散的(個(gè)體化的)。

“我吃一頓午飯所得到的能量就足以支持我一下午的工作,但如果用這碗飯來(lái)燒水,一杯水都燒不開(kāi),更不用說(shuō)用于開(kāi)車了。”趙國(guó)屏說(shuō),“反之,能量積聚方式的不同,決定了石油和煤具有了高度濃縮的特性,可以極快地大量集中釋放。所以,當(dāng)人們直接從植物淀粉或秸稈生產(chǎn)出酒精等生物質(zhì)能源時(shí),也必須付出代價(jià),消耗能量和時(shí)間將這些分散的物質(zhì)集聚轉(zhuǎn)化成高度濃縮的狀態(tài)。使用合成生物學(xué)開(kāi)發(fā)生物能源就是希望通過(guò)改造生物,降低這種集聚轉(zhuǎn)化的成本?!奔幢闳绱?生物質(zhì)能源在未來(lái)也不大可能成為最主要的能源使用方式,能占據(jù)可替代能源10%左右的比例已經(jīng)不錯(cuò)了。

除了對(duì)于生物能源的貢獻(xiàn)之外,人造生命存在醫(yī)學(xué)、制藥、化工、材料、農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域之中。

將帶來(lái)科學(xué)革命

“今天,我們既要看到合成生物學(xué)的科學(xué)意義,更要看到其工程技術(shù)意義,還要看到它的產(chǎn)業(yè)意義。舉例來(lái)說(shuō),過(guò)去,人們一般在體外改造抗生素,而有了合成生物學(xué),我們就可以實(shí)現(xiàn)抗生素在微生物體內(nèi)改造,甚至設(shè)計(jì)生產(chǎn)一些以前沒(méi)有的化合物,為人類服務(wù)?!?/p>

合成生物學(xué)“改造”的特點(diǎn),令人產(chǎn)生浪漫想象――是不是有可能給每個(gè)人背上都接種上葉綠素,自身進(jìn)行光合作用制造能量養(yǎng)活自己呢?

趙國(guó)屏講了這樣一個(gè)故事:假如確有這樣一個(gè)人,到了火星上,發(fā)現(xiàn)食物不夠,必須靠身上的葉綠素,利用太陽(yáng)光來(lái)獲得能量;他立即覺(jué)得能吸收太陽(yáng)光的面積太少了,于是就長(zhǎng)了很多手,以增大體表面積;之后又發(fā)現(xiàn)光合作用必須的水吸得不夠,于是就長(zhǎng)了很多條腿去吸水――這時(shí),他發(fā)現(xiàn)自己變成了一棵樹,再也不具備動(dòng)物行動(dòng)自如獲取食物的能力了。

篇5

關(guān)鍵詞:生物課堂教學(xué);辯證唯物主義;德育教育

生物學(xué)是提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的主要課程,初中生物學(xué)教學(xué)是使學(xué)生獲得一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,具備一定的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,體驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程并掌握一定的學(xué)習(xí)方法,形成正確的思想認(rèn)識(shí)觀點(diǎn),培養(yǎng)全面發(fā)展的人。對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義的教育,是課堂教學(xué)的重要任務(wù)之一,使學(xué)生形成科學(xué)的認(rèn)識(shí)世界的觀點(diǎn),甚至比給學(xué)生一些具體知識(shí)更為重要。生物學(xué)為辯證唯物主義基本觀點(diǎn)提供了豐富的論證材料,下面結(jié)合教學(xué)實(shí)踐談?wù)勛约旱淖龇ā?/p>

一、滲透生命的物質(zhì)觀

生物都是由細(xì)胞構(gòu)成的(除病毒外)。細(xì)胞能分裂與分化、生長(zhǎng)和繁殖,并能進(jìn)行物質(zhì)交換和信息的傳遞,其物質(zhì)基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)和核酸。結(jié)合在課堂上指導(dǎo)學(xué)生制作洋蔥鱗片葉和口腔上皮細(xì)胞的臨時(shí)裝片并在顯微鏡下進(jìn)行觀察,讓學(xué)生感受細(xì)胞的客觀存在,滲透生命的物質(zhì)觀。

在“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí),讓學(xué)生了解遺傳物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn):從結(jié)構(gòu)上看,DNA分子就像螺旋的樓梯。它由兩條長(zhǎng)長(zhǎng)的相互盤繞的鏈組成,構(gòu)成了雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子上有許多具有特定遺傳信息的片段,控制生物的不同性狀,這些片段叫基因,它并非神秘不可測(cè)的(因人類的基因圖譜已經(jīng)繪制)。告訴學(xué)生由于DNA分子的多樣性,產(chǎn)生了多種多樣的蛋白質(zhì),正是由于DNA和蛋白質(zhì)的多樣性,從而使自然界的生物豐富多彩,否定了上帝創(chuàng)造人的“神創(chuàng)論”“特創(chuàng)論”等唯心主義觀點(diǎn),有力地樹立了生命的物質(zhì)觀。

二、滲透物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)、變化和發(fā)展的觀點(diǎn)

例如:利用課堂上指導(dǎo)學(xué)生使用顯微鏡觀察洋蔥根尖細(xì)胞分裂的玻片標(biāo)本,并結(jié)合教材中的圖示,找到細(xì)胞分裂的區(qū)域,觀察染色體的大致變化,嘗試讓學(xué)生描述細(xì)胞分裂的過(guò)程中染色體的變化。明確告知學(xué)生染色體的運(yùn)動(dòng)、變化正是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)、變化的具體體現(xiàn)。

結(jié)合“人的生殖和發(fā)育”內(nèi)容的學(xué)習(xí),讓學(xué)生們知道人的生長(zhǎng)發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵,從受精卵開(kāi)始,經(jīng)無(wú)數(shù)次的分裂和分化等生理活動(dòng),逐漸發(fā)育成一個(gè)胎兒,胎兒成熟后從母體分娩成嬰兒,經(jīng)歷生長(zhǎng)發(fā)育幾個(gè)重要時(shí)期后進(jìn)入成年期(需要不斷地與外界和自身內(nèi)部進(jìn)行物質(zhì)變化、能量轉(zhuǎn)化)。告訴學(xué)生個(gè)體的誕生、成長(zhǎng)、成熟、衰老、死亡,實(shí)際上就是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)、變化和發(fā)展。世界上的一切事物永遠(yuǎn)處于運(yùn)動(dòng)變化之中,要引導(dǎo)學(xué)生用運(yùn)動(dòng)、發(fā)展的觀點(diǎn)看待人和事。

三、滲透事物是普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)

在學(xué)習(xí)“人體概述”一節(jié)內(nèi)容時(shí),我有目的地指導(dǎo)學(xué)生觀察人體的主要系統(tǒng),它是全面認(rèn)識(shí)人體組成,體驗(yàn)人體是統(tǒng)一整體的基礎(chǔ),積極滲透普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)。使學(xué)生懂得不同的器官具有獨(dú)特的不可替代的功能,但只有在完整的人體中,這些器官的活動(dòng)才能具有生命的活力。各個(gè)系統(tǒng)不是孤立的,而是相互聯(lián)系的,如:人在跑步運(yùn)動(dòng)時(shí),呼吸加深、頻率加快、心跳加快、血循環(huán)加速,說(shuō)明了運(yùn)動(dòng)、呼吸、循環(huán)系統(tǒng)均參與活動(dòng),同時(shí)神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)也積極參與調(diào)節(jié),體現(xiàn)了在生命活動(dòng)過(guò)程中各個(gè)系統(tǒng)的密切配合,協(xié)調(diào)活動(dòng)。

結(jié)合“生物與環(huán)境的關(guān)系”內(nèi)容的學(xué)習(xí),組織學(xué)生觀察沙漠中的仙人掌圖片,討論它在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上是如何適應(yīng)干旱環(huán)境?以確認(rèn)生物在環(huán)境中生活必須適應(yīng)環(huán)境。蚯蚓的剛毛有助于它在洞穴中運(yùn)動(dòng),身體的黏液有助于它在土壤中鉆穴和呼吸;而它鉆穴和取食使土壤變得更加疏松和肥沃,體現(xiàn)了生物的生存不僅適應(yīng)環(huán)境,還能影響環(huán)境。這樣,既樹立了生態(tài)學(xué)觀點(diǎn),又滲透了普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)。

四、滲透對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)

在學(xué)習(xí)“綠色植物的光合作用和呼吸作用”知識(shí)以后,將植物的兩個(gè)生理功能的實(shí)質(zhì)作對(duì)比。光合作用將二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)橘A存能量的有機(jī)物,并釋放出氧氣,同時(shí)將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯存在有機(jī)物中;而呼吸作用則是吸收氧氣,分解有機(jī)物,產(chǎn)生二氧化碳和水,并將貯存在有機(jī)物中的能量釋放出來(lái)。但是兩者之間也存在聯(lián)系,光合作用產(chǎn)物的運(yùn)輸需要能量,離不開(kāi)呼吸作用,而呼吸作用分解的有機(jī)物正是光合作用提供的,所需氧氣也主要來(lái)自于光合作用釋放出來(lái)的,兩者既對(duì)立又統(tǒng)一。

自然界中的很多生命現(xiàn)象都充滿對(duì)立統(tǒng)一,遺傳和變異同樣如此:沒(méi)有遺傳生物不能將性狀傳給后代,同樣沒(méi)有變異生物就不能適應(yīng)不斷變化的環(huán)境,只有可遺傳的變異的積累產(chǎn)生新物種,才能促使生物界由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由低等到高等,不斷地進(jìn)化發(fā)展。引導(dǎo)學(xué)生樹立辯證的觀點(diǎn),這對(duì)于他們正確地認(rèn)識(shí)自然、社會(huì),指導(dǎo)自己的生活具有十分重要的意義。

五、滲透內(nèi)因是變化的根據(jù)

例如:在學(xué)習(xí)“植物種子的萌發(fā)”以后,學(xué)生了解種子的萌發(fā)需要必要條件和外界條件,還可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)具體的事例加以分析和鞏固,如:(1)將大米或煮熟的種子播種到地里,為什么不能萌發(fā)?(2)農(nóng)民買了一批小麥種子,播種后發(fā)現(xiàn)出苗率很低,試分析原因?通過(guò)對(duì)問(wèn)題探討明確內(nèi)因是變化的根據(jù),事物的發(fā)展是內(nèi)外因共同作用的結(jié)果。

結(jié)合分析變異產(chǎn)生的原因、能否遺傳,認(rèn)識(shí)生物變異的類型,同樣通過(guò)實(shí)例加以分析得出明確的認(rèn)識(shí):如果是生物體在不同環(huán)境條件下產(chǎn)生的變異,遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化則只表現(xiàn)在當(dāng)代而不會(huì)遺傳下去;如果變異是遺傳物質(zhì)發(fā)生變化而引起的,則這種變異是可遺傳的。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到遺傳物質(zhì)是內(nèi)因,環(huán)境是變化的外因和條件,從而使學(xué)生樹立內(nèi)因是變化的根據(jù)的辯證唯物主義基本觀點(diǎn)。

六、滲透物質(zhì)的量變和質(zhì)變的關(guān)系

例如:在學(xué)習(xí)“生命的誕生”一節(jié)內(nèi)容時(shí),可指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材內(nèi)容開(kāi)展討論,使學(xué)生了解到在原始地球環(huán)境條件下,大氣中的各種無(wú)機(jī)小分子能夠轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)小分子,由有機(jī)小分子再合成蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)大分子,有機(jī)大分子在原始海洋中逐漸積累形成多分子體系,經(jīng)長(zhǎng)期的相互作用形成原始生命。讓學(xué)生懂得生命在地球上的誕生是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的必然結(jié)果,生命是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最高級(jí)形式,生命起源于非生命,物質(zhì)的變化由量變到質(zhì)變,不僅構(gòu)建了生命的“化學(xué)進(jìn)化論”的觀點(diǎn),同時(shí)也積極滲透了量變和質(zhì)變的辯證觀。

通過(guò)“生物體的組成”一章內(nèi)容的學(xué)習(xí),告訴學(xué)生細(xì)胞通過(guò)不斷分裂產(chǎn)生許多新的細(xì)胞,在分裂、生長(zhǎng)的過(guò)程中細(xì)胞數(shù)量增多、體積增大,并且產(chǎn)生了各種不同的具有特殊結(jié)構(gòu)和專一功能的細(xì)胞(即細(xì)胞的分化),通過(guò)分化形成了不同的組織,由不同的組織再構(gòu)成器官……無(wú)不充滿著物質(zhì)的量變到質(zhì)變。

篇6

關(guān)鍵詞:自主;學(xué)習(xí)能力

受片面追求升學(xué)率的嚴(yán)重影響,中學(xué)教育并沒(méi)有擺脫應(yīng)試教育的束縛,“教師講,學(xué)生聽(tīng);教師寫,學(xué)生抄;教師考,學(xué)生背;重知識(shí),輕能力;重分?jǐn)?shù),輕素質(zhì)”的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。學(xué)生只會(huì)被動(dòng)接受知識(shí),課業(yè)負(fù)擔(dān)越來(lái)越重,教學(xué)效率低下。這種做法既影響學(xué)生的身心健康,又妨礙學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。新時(shí)代呼喚創(chuàng)新型人才,那些具有可持續(xù)發(fā)展能力的人才會(huì)適應(yīng)新世紀(jì)。因此,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。唯其如此,學(xué)生才能學(xué)得主動(dòng),學(xué)得輕松,學(xué)生的個(gè)性、特長(zhǎng)才能自由發(fā)展。中學(xué)生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),力圖改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手,逐步培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力,以及交流與合作的能力等,注重創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。這樣做的關(guān)鍵是在培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生不斷獲取和運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)的自主學(xué)習(xí)能力。在實(shí)施素質(zhì)教育的今天,教師不僅要教學(xué)生學(xué)會(huì),更重要的是教學(xué)生會(huì)學(xué)。那么,如何在生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力呢?下面就把我在這方面的一些探索作以介紹。

一、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

無(wú)論是課上布置的作業(yè)還是課下布置的作業(yè)如果沒(méi)有及時(shí)檢查,或者是只有檢查而沒(méi)有評(píng)價(jià),無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,我認(rèn)為應(yīng)該每節(jié)新課前,先提問(wèn)學(xué)生預(yù)習(xí)提綱中的問(wèn)題,將一些易混淆的概念讓學(xué)生討論,由基礎(chǔ)較好的學(xué)生回答,對(duì)于學(xué)生的回答及時(shí)給予評(píng)價(jià),予以鼓勵(lì)。通過(guò)這樣的做法可以使學(xué)生感受到了自學(xué)的成就感,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的信心。

教學(xué)中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)還有很多方面,我們要針對(duì)具體的學(xué)情進(jìn)行指導(dǎo),力求共性和個(gè)性的統(tǒng)一,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中具備一種學(xué)習(xí)的能力④,對(duì)具體學(xué)生還要進(jìn)行具體的指導(dǎo),因?yàn)樗麄冇兄橇σ蛩嘏c非智力因素的區(qū)分,關(guān)鍵是要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心,使學(xué)生具備學(xué)習(xí)的能力,從而走出學(xué)習(xí)的困惑。

二、提供恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)目標(biāo)太高,學(xué)生會(huì)望而卻步;學(xué)習(xí)目標(biāo)太低,學(xué)生則會(huì)缺乏學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)習(xí)過(guò)程中,教師要善于為學(xué)生制訂恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)目標(biāo),以此來(lái)激勵(lì)學(xué)生內(nèi)心深處的求知欲。如在“生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”這一章節(jié),筆者首先展示一盆彎曲生長(zhǎng)的植物。提出造成這株植物彎曲生長(zhǎng)的原因是什么?從而引出向光性現(xiàn)象。那么,植物為什么會(huì)表現(xiàn)出向光性的呢?為了解決好這個(gè)問(wèn)題,筆者把它分解成4個(gè)小問(wèn)題:“感受光刺激的部位、向光彎曲生長(zhǎng)的部位、生長(zhǎng)素的分布部位以及生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方向?!贬槍?duì)這些小問(wèn)題,學(xué)生再進(jìn)行自主學(xué)習(xí),就能很好的突破了。

又如在學(xué)習(xí)化合物蛋白質(zhì)時(shí),涉及到肽腱數(shù)目的運(yùn)算。筆者對(duì)此進(jìn)行了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的一系列問(wèn)題的設(shè)計(jì):

2個(gè)氨基酸形成一條多肽鏈,形成多少個(gè)肽鍵?2―1

3個(gè)氨基酸形成一條多肽鏈,形成多少個(gè)肽鍵?3―1

n個(gè)氨基酸形成一條多肽鏈,形成多少個(gè)肽鍵?n―1

n個(gè)氨基酸形成m條多肽鏈,形成多少個(gè)肽鍵?n―m

由此推導(dǎo)出肽鍵的個(gè)數(shù)=所有氨基酸個(gè)數(shù)―肽鏈個(gè)數(shù)。在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探究如果由n個(gè)氨基酸形成m條環(huán)狀多肽,形成多少個(gè)肽鍵?通過(guò)這種訓(xùn)練,可以提高學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)來(lái)研究新問(wèn)題、解決新問(wèn)題的能力,并且能有效地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

三、教會(huì)學(xué)生自主閱讀

閱讀是是學(xué)生獲得知識(shí)的一種重要手段,它有助于突破教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

閱讀從時(shí)間上分預(yù)習(xí)閱讀、課中閱讀、課外閱讀。預(yù)習(xí)閱讀可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,從而使學(xué)生可以帶著問(wèn)題去聽(tīng)課,使學(xué)生在聽(tīng)課時(shí)有了一定的針對(duì)性;課中閱讀可以幫助學(xué)生形成正確的概念、原理和規(guī)律;課外閱讀可以做到對(duì)知識(shí)的鞏固,對(duì)知識(shí)的梳理,形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化。只有當(dāng)學(xué)生明確了閱讀的意義,才能積極參與到閱讀中去并從閱讀中體會(huì)到掌握知識(shí)的快樂(lè)。

在閱讀中為了使學(xué)生對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的融會(huì)貫通,強(qiáng)化記憶,我指導(dǎo)學(xué)生對(duì)同類知識(shí)做以分類,整理,組合成完整的知識(shí)體系。如復(fù)習(xí)“水”時(shí),我讓學(xué)生整理出生命的起源條件,水的作用水的存在形式水的吸收方式產(chǎn)生水的生理過(guò)程及方程式產(chǎn)生水的細(xì)胞器人體內(nèi)水的平衡與調(diào)節(jié)等等③。

隨著學(xué)生閱讀水平的提高,我接著要求學(xué)生閱讀后能提出問(wèn)題并能提綱挈領(lǐng)地歸納大意,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。此外還要指導(dǎo)學(xué)生重視圖表的閱讀,使學(xué)生具備圖文轉(zhuǎn)化的能力,明確其出題意圖,領(lǐng)會(huì)其質(zhì),把握住知識(shí)的內(nèi)涵。

四、采用激勵(lì)的評(píng)價(jià)機(jī)制

篇7

關(guān)鍵詞:生物教學(xué);想象力;培養(yǎng) 在談到怎樣培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的想象力被列為重點(diǎn)內(nèi)容。想象力的培養(yǎng)是以事物的具體形象或表象為材料,進(jìn)行類比、聯(lián)想、想象等思維加工而創(chuàng)造新形象的過(guò)程。在生物教學(xué)中,無(wú)論對(duì)生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的講解、對(duì)生命現(xiàn)象的描述,還是向?qū)W生講授生命活動(dòng)的本質(zhì)規(guī)律,都需借助學(xué)生的想象力。筆者認(rèn)為,在教學(xué)中可采取以下幾種方法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,激發(fā)他們的想象力。

一、各抒己見(jiàn)——讓學(xué)生在求異中尋求最佳答案

陶行知先生說(shuō)“小孩得到言論自由,特別是問(wèn)的自由,才能充分發(fā)揮他們的創(chuàng)造力”,創(chuàng)造始于問(wèn)題,問(wèn)題促進(jìn)想象,只有創(chuàng)造性地思考問(wèn)題,才能使思維更深入,理解更透徹,想象更合理。因此,教師在課堂教學(xué)中要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂討論,培養(yǎng)探究精神,讓學(xué)生在思考中、在求異中迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。

在講“細(xì)菌”一節(jié)時(shí),我首先闡述了細(xì)菌對(duì)自然界物質(zhì)循環(huán)的重大意義,細(xì)菌還能使人致病等等,接著問(wèn)學(xué)生:“聽(tīng)起來(lái),細(xì)菌是很使人害怕,使人討厭的東西。那么,假如這個(gè)世界沒(méi)有細(xì)菌的話,又會(huì)如何呢?”討論的結(jié)果真是奇特有趣,出人意料。有的說(shuō),假如這個(gè)世界沒(méi)有細(xì)菌,人類將不會(huì)有肺結(jié)核、痢疾、破傷風(fēng)等傳染病,人類將取消許許多多的抗生素藥,減少許多痛苦,大大延長(zhǎng)平均壽命;有的說(shuō),假如沒(méi)有細(xì)菌,人類將不必?fù)?dān)心吃剩下的飯菜,因?yàn)樗械氖2耸o垼云饋?lái)都和新鮮的一樣,做一次可以吃一天、一月甚至一年,到那時(shí)所有的冰箱、冰柜都將束之高閣。所有罐頭食品的包裝將變得更為簡(jiǎn)單和隨便,沒(méi)有人再去關(guān)心過(guò)期、保質(zhì)期、劣質(zhì)產(chǎn)品等等;有的說(shuō),假如沒(méi)有細(xì)菌,水果蔬菜將不再腐爛,買一筐水果隨便一放,什么時(shí)候都可以吃,到那時(shí)所有的果蔬冷藏廠、脫水廠,以至魚肉的冷藏廠、冷凍廠的工人將全部下崗轉(zhuǎn)行;還有的同學(xué)提出了截然相反的意見(jiàn),假如沒(méi)有細(xì)菌,那些死亡的動(dòng)植物遺體怎么分解?可以設(shè)想,秦始皇時(shí)代、唐太宗時(shí)代、時(shí)期、時(shí)期留下來(lái)的尸體,全部堆積在這個(gè)地球上,現(xiàn)代人哪里還會(huì)有生存的空間?動(dòng)植物的遺體不腐爛,自然界怎么會(huì)再有二氧化碳和無(wú)機(jī)鹽?光合作用怎么進(jìn)行?物質(zhì)循環(huán)怎么進(jìn)行?這個(gè)世界還成為世界嗎?還有的說(shuō),假如沒(méi)有醋酸桿菌、乳酸桿菌,人還能吃到美味的食醋、泡菜、喝到營(yíng)養(yǎng)豐富的酸奶嗎?人類還能制造出味精、吃到更豐美的調(diào)菜嗎?假如沒(méi)有甲烷細(xì)菌,怎么會(huì)有沼氣?沒(méi)有根瘤菌,還能吃到含蛋白質(zhì)豐富的豆類食品嗎?沒(méi)有光合細(xì)菌,那些垃圾、污水怎么處理?沒(méi)有光合細(xì)菌,世界不是被污染得面目全非嗎?經(jīng)過(guò)熱烈的討論,學(xué)生一致認(rèn)識(shí)到:這個(gè)世界不能沒(méi)有細(xì)菌,沒(méi)有細(xì)菌的世界是不行的。

通過(guò)提問(wèn)和討論,學(xué)生想象的閘門被開(kāi)啟,思維得到碰撞,個(gè)性受到張揚(yáng),品位得到提升,老師教得輕松,學(xué)生學(xué)得愉快。

二、海闊天空——讓學(xué)生在愉悅中展開(kāi)想象的翅膀

在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)努力創(chuàng)設(shè)各種情境,讓學(xué)生發(fā)揮各自的想象力,開(kāi)啟思維之窗。

在講生物“用進(jìn)廢退”的進(jìn)化規(guī)律時(shí),我列舉了“人的尾巴和體毛對(duì)人的進(jìn)化已經(jīng)沒(méi)有多大的意義,所以就逐漸退化掉了”這個(gè)事實(shí),啟發(fā)學(xué)生想象“假如人現(xiàn)在仍然還有長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴,有密密的體毛的話,會(huì)出現(xiàn)哪些社會(huì)現(xiàn)象呢?”學(xué)生的討論真是有趣極了,他們充分展開(kāi)了想象的翅膀,他們說(shuō)裁縫的工藝技術(shù)將變得更復(fù)雜,整個(gè)服裝市場(chǎng)將有重大改觀,社會(huì)上將出現(xiàn)一大批“理毛師”、“理毛匠”等;還有的說(shuō),下課打鬧時(shí),最簡(jiǎn)單的方法是抓住對(duì)方的尾巴不放。

在生物教學(xué)中,這種開(kāi)啟學(xué)生想象力的機(jī)會(huì)比比皆是,它要求教師要善于想象,如在講“光合作用”時(shí),又提出“假如科學(xué)家能完全揭曉光合作用的秘密,那么,人們就可以利用二氧化碳和水這兩種最常見(jiàn)、最普通、最易得到的東西,來(lái)建造糧食生產(chǎn)廠、蔬菜生產(chǎn)廠,到那時(shí)整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)又會(huì)怎么樣呢?”在講“計(jì)劃生育和優(yōu)生優(yōu)育”時(shí),提出“假如我國(guó)20世紀(jì)50年代就搞計(jì)劃生育”或提出“假如我國(guó)至今還不搞計(jì)劃生育”。通過(guò)這種訓(xùn)練,師生共同展開(kāi)了想象的翅膀,不僅活躍了課堂氣氛,豐富了生物學(xué)知識(shí),而且大大提高了寫作能力。有的同學(xué)把課堂討論的結(jié)果加以總結(jié)和整理,寫成了新穎別致、想象豐富的童話、散文和科技小論文,在報(bào)刊上發(fā)表,從而達(dá)到了對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合教育、使學(xué)生全面發(fā)展的目的。

三、倍加呵護(hù)——讓學(xué)生在競(jìng)爭(zhēng)中展示自我

陶行知在《兒童科學(xué)教育》一文中提到:“我希望中國(guó)的男教師學(xué)做富蘭克林的父親,女教師學(xué)迪生的母親?!苯逃獙W(xué)會(huì)寬容,要允許學(xué)生犯錯(cuò)誤。每個(gè)學(xué)生都有不同于成人的觀察、思考和解決問(wèn)題的方式,一個(gè)學(xué)生就是一個(gè)豐富的世界,教育應(yīng)給予每個(gè)學(xué)生全面發(fā)展的個(gè)性空間,珍惜學(xué)生獨(dú)特個(gè)性和培養(yǎng)學(xué)生具有獨(dú)特個(gè)性的人是我們對(duì)待學(xué)生的態(tài)度。要時(shí)刻銘記陶行知先生的告誡,“當(dāng)心你的教鞭下有瓦特、你的冷眼中有牛頓、你的譏笑中有愛(ài)迪生”。因?yàn)樵诮處煹男撵`天平上,每一個(gè)學(xué)生都應(yīng)該是同樣重的砝碼。打造寬容課堂,給孩子一片自由的探索空間,順其自然地陶冶其天性,喚醒其靈性,舒展其個(gè)性。

此外,在教學(xué)中要加強(qiáng)直觀教學(xué),盡可能多地運(yùn)用直觀教學(xué)為學(xué)生提供生動(dòng)形象的信息。其中生物實(shí)驗(yàn)是最受學(xué)生歡迎的。以人教版初中《生物》中“原生動(dòng)物門”為例:草履蟲形體微小,難以用肉眼觀察,那么它有多大?是什么樣子?又是怎樣運(yùn)動(dòng)的呢?教學(xué)中安排了觀察草履蟲形態(tài)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)及應(yīng)激性的表象。然后引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)獲得的表象進(jìn)行思維加工,歸納總結(jié)所學(xué)知識(shí)。教學(xué)中還可以利用掛圖、模型、幻燈片、影視等直觀手段使學(xué)生間接認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象而形成表象。

在教學(xué)中要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想能力。如栽花為什么要用有小洞的瓦泥盆,而不用鐵瓦盆,從而講植物細(xì)胞中的呼吸作用;講酵母菌時(shí),可以聯(lián)想到蒸饅頭要用酵母粉等。在教學(xué)中還要發(fā)揮想象的教學(xué)功能。在教學(xué)過(guò)程中學(xué)生主要是接受間接經(jīng)驗(yàn),這就需要學(xué)生借助教師的語(yǔ)言和各種感性材料完成再造想象過(guò)程。例如:生命起源過(guò)程,學(xué)生無(wú)法直接感知,只能在想象中去認(rèn)識(shí)它??梢酝ㄟ^(guò)錄像、電視動(dòng)畫片給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)想象的情景和氛圍,使他們仿佛置身于遠(yuǎn)古的地球,思維隨著畫面的變化而任意馳騁。

在素質(zhì)教育成為時(shí)代主流的今天,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神為核心的課堂教學(xué)改革越來(lái)越受到重視。作為一名初中生物教師,在遵循生物教學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)上充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的想象力,讓學(xué)生的個(gè)性在生物課堂上搖曳生姿,充分舒展,這必將為富有潛力的生物學(xué)科注入新的活力。今天我們努力創(chuàng)設(shè)一個(gè)良好的開(kāi)端,進(jìn)行一些有益的嘗試,那么明天,我們必將擁有一份沉甸甸的收獲,迎來(lái)生物教育的輝煌。

參考文獻(xiàn):

[1]周小山.教師教學(xué)究竟靠什么:談新課程的教學(xué)觀.北京:北京大學(xué)出版社,2002.

篇8

關(guān)鍵詞:多媒體 生物課堂 教學(xué)活動(dòng)

中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-2117(2014)12-0-01

1 多媒體課件在初中生物課堂教學(xué)中應(yīng)用的誤區(qū)

學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體,教師在初中生物課堂中使用多媒體課件要充分尊重學(xué)生的主體地位。但在教學(xué)實(shí)踐中,有很多教師利用PPT將課本內(nèi)容放映給學(xué)生看,這種簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換只是將傳統(tǒng)的“照本宣科”變成了課外展示。另外,初中生物課程中有很多需要學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的地方,有的教師為了節(jié)省時(shí)間,利用多媒體課件,將實(shí)驗(yàn)步驟拆解、模擬。表面上是給學(xué)生直觀的展示,實(shí)際上限制了學(xué)生的自主探究意識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐能力。

2 合理運(yùn)用多媒體課件的建議

2.1 激發(fā)興趣,導(dǎo)入新課

“好的開(kāi)始是成功的一半”,可以說(shuō),教師能否在導(dǎo)入課程的過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,直接影響到整堂課的教學(xué)效果。多媒體課件的使用可以使初中生物的課堂導(dǎo)入變得生動(dòng)有趣,迅速調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如,在講授《人體的呼吸》一課時(shí),直接向?qū)W生解釋人體的呼吸系統(tǒng)會(huì)使課堂變得枯燥,教師可以在課堂的導(dǎo)入部分播放一段初生嬰兒哭啼的視頻,并向?qū)W生提問(wèn):“為什么嬰兒總是‘呱呱墜地’呢?”學(xué)生帶著對(duì)問(wèn)題的思考,激發(fā)起了對(duì)課程內(nèi)容的興趣。再如,在講到《從種到界》一課時(shí),由于這部分內(nèi)容比較抽象,學(xué)生對(duì)生物的分類還沒(méi)有相應(yīng)的知識(shí)儲(chǔ)備。這時(shí)教師可以將“動(dòng)物的爭(zhēng)吵”這個(gè)話題作為課堂導(dǎo)入展示給學(xué)生,通過(guò)動(dòng)物之間的談話,讓學(xué)生身臨其境地理解動(dòng)物之間的分類與不同。從而提高課堂教學(xué)的效率。

2.2 有的放矢,突破難點(diǎn)

“好鋼用在刀刃上”,對(duì)于初中生物中,傳統(tǒng)教學(xué)方式無(wú)法有效解決的教學(xué)難題可以充分運(yùn)用多媒體課件的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行化解。例如,在講授《血液循環(huán)》一課時(shí),血液流動(dòng)的路徑是教學(xué)的難點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是通過(guò)課本提供的插圖進(jìn)行展示,通過(guò)教師的講解,讓學(xué)生自己去理解血液循環(huán)的整個(gè)過(guò)程。學(xué)生對(duì)抽象的血液流動(dòng)并沒(méi)有一個(gè)直觀的感知。通過(guò)多媒體技術(shù),教師可以將血液循環(huán)的過(guò)程制作成Flash,讓學(xué)生清楚地看到血液的流動(dòng)情況,從而形成對(duì)血液循環(huán)的形象認(rèn)識(shí),突破教學(xué)難點(diǎn)。再如,在講到《昆蟲的生殖和發(fā)育》一課時(shí),由于本節(jié)課程內(nèi)容容量大,知識(shí)點(diǎn)繁雜,教師在講解時(shí)可以通過(guò)多媒體課件向?qū)W生展示家蠶、蝗蟲等昆蟲的生殖發(fā)育錄像,讓學(xué)生對(duì)昆蟲的生殖有了基本的了解。這樣就節(jié)約了解釋的時(shí)間,保證了課堂教學(xué)的完整性。

2.3 營(yíng)造氛圍,加深理解

多媒體課件在幫助教師進(jìn)行有效的課堂導(dǎo)入和解決教學(xué)難點(diǎn)問(wèn)題的同時(shí),也可以起到營(yíng)造良好課堂教學(xué)氛圍,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解的作用。例如,在講授《光合作用》一課時(shí),教師可以向?qū)W生展示一些大自然美麗植物的圖片,讓學(xué)生在理解光合作用的基本原理的同時(shí),感受大自然的美,激發(fā)對(duì)美的感受力,同時(shí)也讓學(xué)生有興趣投入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中去。多媒體技術(shù)的運(yùn)用,還可以給生物課堂教學(xué)營(yíng)造一種舒適愉悅的教學(xué)氛圍,使學(xué)生輕松接受生物知識(shí),加深學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的感知和理解。例如,在講解《地球上的生命起源》一課時(shí),由于學(xué)生積累不夠,對(duì)自然界的知識(shí)掌握甚少,因此,教師可以通過(guò)制作多媒體課件,讓學(xué)生在觀看課件中,增強(qiáng)對(duì)自然知識(shí)的掌握,激發(fā)學(xué)習(xí)生物的熱情,迅速融入到對(duì)知識(shí)的探究中。再通過(guò)對(duì)米勒實(shí)驗(yàn)進(jìn)行直觀演示,加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解,從而培養(yǎng)學(xué)生的思維和實(shí)踐能力。

篇9

1 以同位素標(biāo)記法揭示生命活動(dòng)規(guī)律

1.1 證明DNA分子的復(fù)制方式

DNA是生物的主要遺傳物質(zhì),它之所以能在生物的親代和子代之間保持相對(duì)的穩(wěn)定性和連續(xù)性,與它能夠進(jìn)行自我復(fù)制有關(guān)。DNA分子的自我復(fù)制方式是半保留復(fù)制,即新形成的DNA分子中有一條鏈?zhǔn)窃瓉?lái)的。而DNA分子的復(fù)制方式是通過(guò)對(duì)氮的同位素標(biāo)記得以證明的。

1.2 證明生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的有機(jī)聯(lián)系

自然界中的H有3種同位素,即氕、氘和氚,氕和氘是穩(wěn)定的同位素,而氚具有放射性,能夠發(fā)射負(fù)β射線??茖W(xué)家在研究分泌蛋白的合成與分泌時(shí),曾經(jīng)做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):在豚鼠的胰臟腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸,3 min后,被標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在附著有核酸體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,在17 min后出現(xiàn)在高爾基體中,117 min后出現(xiàn)在靠近細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的運(yùn)輸?shù)鞍椎男∨?,以及釋放到?xì)胞外的分泌物中。這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在功能上是緊密聯(lián)系的。

1.3 證明光合作用釋放的氧氣來(lái)源

自然界中的O元素也有三種同位素,即16O、17O、18O。魯賓和卡門用18O分別標(biāo)記H2O和CO2,通過(guò)質(zhì)譜儀測(cè)定代謝物的質(zhì)量后進(jìn)行了分析,從而證明了光合作用釋放的氧全部來(lái)自水。當(dāng)然這個(gè)實(shí)驗(yàn)只是最初的結(jié)果。伴隨著實(shí)驗(yàn)的持續(xù),最后的結(jié)果應(yīng)當(dāng)是釋放出的氧氣,既來(lái)自H2O,也來(lái)自CO2,因?yàn)樗强梢苑磸?fù)被利用的,光合作用和呼吸作用是密切相連的。

2 通過(guò)化學(xué)反應(yīng)原理為生命起源提供生物化學(xué)進(jìn)化上的證據(jù)

雖然目前人們對(duì)地球上最早的生命究竟是怎樣起源的還沒(méi)有弄清楚,但根據(jù)生物學(xué)的基本規(guī)律來(lái)推測(cè),生命從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展趨勢(shì)是確定無(wú)疑的。就是說(shuō)在生命起源之前必定存在一個(gè)化學(xué)進(jìn)化的階段,最后才會(huì)演變?yōu)樵忌?/p>

生成了氨基酸就可能生成蛋白質(zhì),也就有可能生成核酸。英國(guó)生物化學(xué)家桑格從1945年起開(kāi)始研究肽鏈上氨基酸的排列順序,然后研究了一種簡(jiǎn)單的蛋白質(zhì)——牛胰島素的結(jié)構(gòu),于1955年確定了牛胰島素的結(jié)構(gòu),從而為胰島素在實(shí)驗(yàn)室合成奠定了基礎(chǔ),并促進(jìn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究。桑格因確定胰島素的分子結(jié)構(gòu)而獲得1958年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

弄清楚了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),就有希望合成蛋白質(zhì)。世界上首先合成的蛋白質(zhì)是只有8個(gè)氨基酸的催產(chǎn)素。我國(guó)科學(xué)工作者從1958年開(kāi)始研究胰島素的合成,大體經(jīng)歷3個(gè)步驟,終于1965年在世界上首次人工合成了結(jié)晶牛胰島素。

20世紀(jì)60年代后桑格的工作轉(zhuǎn)向核酸方面的研究,致力于對(duì)核糖核酸和脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)的分析研究。他利用酶的生物活性,用生物學(xué)的處理方法,正確地確定了核糖核酸中每種堿基的排列順序和脫氧核糖核酸中核苷酸的排列順序。他還發(fā)展了脫氧核糖核酸的精確快速分析法。他用此法于1977年成功地測(cè)定了細(xì)菌病毒ФХ174脫氧核糖核酸分子的全部共5 386個(gè)核苷酸的排列順序。桑格因設(shè)計(jì)出一種測(cè)定DNA內(nèi)核苷酸排列順序的方法而與W.吉爾伯特、P.伯格共獲1980年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

萊文是美國(guó)生物化學(xué)家,1911年發(fā)現(xiàn)了兩種不同類型的核酸:一種是核糖核酸,即RNA;另一種是脫氧核糖核酸,即DNA。后來(lái)知道這兩種核酸除了所含的核糖不同以外,所含的有機(jī)堿基也不同。1934年萊文發(fā)現(xiàn)了核酸由四種核苷酸組成,每一個(gè)核苷酸由一個(gè)核糖(或脫氧核糖)、一個(gè)磷酸和一個(gè)有機(jī)堿基組成。他認(rèn)為核苷酸的區(qū)別除了五碳糖以外,主要是堿基的區(qū)別。組成DNA的四種核苷酸的堿基是:腺嘌呤,簡(jiǎn)稱A;胸腺嘧啶,簡(jiǎn)稱T;胞嘧啶,簡(jiǎn)稱C;鳥嘌呤,簡(jiǎn)稱G。在RNA中,尿嘧啶取代了胸腺嘧啶,尿嘧啶的簡(jiǎn)稱是U。萊文雖然發(fā)現(xiàn)了核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu),但沒(méi)有確定四種核苷酸以什么樣的形式組成核酸分子。

3 以原子結(jié)構(gòu)理論闡釋復(fù)雜生命現(xiàn)象

3.1 衰老現(xiàn)象的闡釋

對(duì)于人為什么會(huì)衰老,雖然到現(xiàn)在還沒(méi)有找到最終的答案,但自由基理論給了一個(gè)比較滿意的回答。自由基理論認(rèn)為,當(dāng)自由基產(chǎn)生以后,攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)執(zhí)行正常功能的生物分子。在嚴(yán)重的情況下自由基在攻擊生物膜的磷脂分子時(shí),就可以產(chǎn)生同樣的自由基。這些新產(chǎn)生的自由基又會(huì)去攻擊其他分子,由此引起雪崩式的反應(yīng),對(duì)生物膜損傷很大。此外自由基還攻擊DNA分子,可能引起基因突變;另外自由基還攻擊蛋白質(zhì),致使蛋白質(zhì)分子的活性下降,使細(xì)胞衰老。

那么自由基是怎樣產(chǎn)生的呢,這要用化學(xué)理論來(lái)解釋。人們通常把異?;顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F(tuán)稱為自由基。在自由基中含有未配對(duì)的電子,因此表現(xiàn)出高度的活潑性。自由基產(chǎn)生的途徑主要是:細(xì)胞在代謝過(guò)程中不斷進(jìn)行各種氧化反應(yīng),在氧化反應(yīng)過(guò)程中很容易產(chǎn)生自由基;另外輻射及有害物質(zhì)的入侵也能刺激細(xì)胞,產(chǎn)生自由基,比如水在電離輻射下便會(huì)產(chǎn)生自由基。因此可以用自由基理論來(lái)解釋生命的衰老,而自由基的理論支撐是原子結(jié)構(gòu)理論。

3.2 光反應(yīng)機(jī)制的闡釋

光反應(yīng)主要包括2個(gè)過(guò)程,即水的光解和光合磷酸化。解釋水在光下可以分解也有賴于原子結(jié)構(gòu)理論。葉綠體的類囊體上的色素有兩類:一類具有吸收和傳遞光能的作用,即大多數(shù)的葉綠素a、全部的葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素;另一類是少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a,這種葉綠素a一方面能吸收光能,另一方面能夠轉(zhuǎn)換光能。在光的照射下有吸收和傳遞光能的色素將吸收的光能傳遞給少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a,使得這些葉綠素a被激發(fā)而失去電子。脫離葉綠素a的電子經(jīng)過(guò)一系列的傳遞,最后傳遞給一種帶有正電荷的有機(jī)物——NADP+(氧化型輔酶Ⅱ)。失去電子的葉綠素a轉(zhuǎn)變成為一種強(qiáng)氧化劑,它可以從水中奪取電子,這樣就迫使水分子氧化分解,生成氧分子和氫離子,這葉綠素a由于獲得了電子而恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)。這樣,在光的作用下,少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a,持續(xù)地丟失電子和獲得電子,從而形成了電子流,使光能轉(zhuǎn)化成電能。

4 通過(guò)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算定量某物質(zhì)的存在

比如計(jì)算在酵母菌發(fā)酵過(guò)程中某物質(zhì)的量。

【例題】 “在啤酒生產(chǎn)過(guò)程中,發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過(guò)程大致如下:將經(jīng)過(guò)滅菌的麥芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期酵母菌迅速繁殖,糖度下降,產(chǎn)生白色泡沫,溶解氧逐漸耗盡。隨后酵母菌繁殖速度迅速下降,糖度加速降低,酒精濃度漸漸上升,泡沫不斷增多。當(dāng)糖度下降到一定程度后結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)和鮮啤酒。根據(jù)上述過(guò)程回答以下問(wèn)題:

(1) 該過(guò)程表明啤酒酵母菌異化作用的特點(diǎn)是________。

(2) 初期酵母菌迅速繁殖的主要方式是________。

(3) 經(jīng)測(cè)定酵母菌消耗的糖中,98.5%形成了酒精和其他發(fā)酵產(chǎn)物,其余1.5%則用于________。

(4) 請(qǐng)寫出由麥芽糖葡萄糖酒精的反應(yīng)方程式。

(5) 如果酵母菌消耗的糖(設(shè)麥芽糖其分子量為342),有98.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))形成酒精(分子量為46.0)和其他發(fā)酵產(chǎn)物。設(shè)500 t麥芽汁,其中麥芽糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.00%,發(fā)酵后最多能生產(chǎn)酒精濃度為3.20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的啤酒多少噸?

這是2001年理科綜合(全國(guó)卷)的一道高考試題,該題目與化學(xué)知識(shí)的聯(lián)系密切,這里至少包含兩個(gè)化學(xué)知識(shí)點(diǎn):(1) 化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫;(2) 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

參考答案:

(1) 酵母菌的異化作用類型是既可以進(jìn)行有氧呼吸也可以進(jìn)行無(wú)氧呼吸,在氧氣充足的情況下可以進(jìn)行有氧呼吸,氧氣不足時(shí)可以進(jìn)行無(wú)氧呼吸

(2) 在氧氣充足的情況下,酵母菌代謝能力增強(qiáng),大量繁殖,而繁殖的主要方式是出芽生殖

(3) 1.5%的葡萄糖還要用于自身的代謝,即生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖

篇10

惡劣環(huán)境下有豐富生態(tài)系統(tǒng)的原因

在深海,陽(yáng)光照射不到如此深的地方,到處是漆黑的一團(tuán),無(wú)法進(jìn)行光合作用,因此深海區(qū)域植物是無(wú)法生存的。沒(méi)有植物提供養(yǎng)料,一般來(lái)說(shuō),也不會(huì)有微生物和其他動(dòng)物。但事實(shí)表明在深?;鹕教幱胸S富的生態(tài)系統(tǒng),那么它是如何形成的?靠什么來(lái)維持生命?

通過(guò)研究,科學(xué)家們認(rèn)為這是由于在海底深處,較冷的海水通過(guò)海底裂縫滲入到灼熱的地殼下面,滲進(jìn)去的海水被加熱到幾百度,又通過(guò)火山口回吐回來(lái),被加熱的海水中含有大量的礦物質(zhì)和硫化氫,硫化氫是氧化硫菌維持生命所必需的“食物”。氧化硫菌是一種耐高溫的細(xì)菌,是整個(gè)火山生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈基礎(chǔ)。細(xì)菌為浮游生物等較大生物提供了食物。因此,火山附近的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)不是靠著光合作用,而是靠著硫化氫維持其勃勃生機(jī)。

火山微生物防止氣候變暖

科學(xué)家們?cè)?jīng)發(fā)出警告說(shuō),與陸地火山不同,海底火山活動(dòng)時(shí),噴涌出的不是熔巖和火焰,而是大量的泥漿和甲烷,甲烷是造成全球出現(xiàn)溫室效應(yīng)的元兇之一。但是,由于海底火山一般都擁有由一些至今尚不為人所知的遠(yuǎn)古微生物組成的獨(dú)立生態(tài)系統(tǒng),甲烷是這些海底火山周圍生存微生物的“食物”,這些微生物的存在可能消除部分甲烷對(duì)人類的威脅。最近,德法聯(lián)合研究小組在挪威一座火山考察時(shí),發(fā)現(xiàn)了3種生活在火山口的單細(xì)胞生物,其中有一種細(xì)菌被證明可在氧氣的作用下“吃掉”甲烷。經(jīng)檢測(cè),證明這種細(xì)菌可以分解火山所產(chǎn)生的40%甲烷,這有助于控制全球變暖的趨勢(shì)。

探素生命的起源

科學(xué)家們一直認(rèn)為,海底火山噴發(fā)時(shí)形成巨大的“間歇噴泉”可產(chǎn)生高溫化學(xué)反應(yīng),地球上最初的生命形態(tài)可能是在這種高溫化學(xué)反應(yīng)中誕生的。200/年,美國(guó)地質(zhì)學(xué)家宣布,他們?cè)谥袊?guó)境內(nèi)一處礦井中的古老火山裂縫之中發(fā)現(xiàn)了生活在大約14.3億年前地球上一些最早期生物,其形成時(shí)間比此前在火山中發(fā)現(xiàn)的最古老生物還要早10億年。發(fā)現(xiàn)這些古老生物遺跡的地方曾是海底火山的一部分。地質(zhì)學(xué)家提莫吉?卡斯基說(shuō):“新發(fā)現(xiàn)的這些古老生物遺跡表明,微生物是地球上最古老、進(jìn)化最慢的生命形態(tài)?!彼赋?,目前越來(lái)越多的證據(jù)顯示,地球上的生命并非誕生在那些陽(yáng)光充足的小型水池之中,那些雷合硫化氫等有機(jī)物的深水區(qū)才是生命的真正誕生地。

引發(fā)火星生命討論

2004年,科學(xué)察在冰島發(fā)現(xiàn)一個(gè)處于火山口內(nèi)的冰川湖,湖深達(dá)100米,上面覆蓋著300米厚的冰??茖W(xué)家制作了整個(gè)湖底生態(tài)系統(tǒng)的基因圖譜,證明了他們?cè)诤锇l(fā)現(xiàn)的細(xì)菌不同于在冰川上面雪地里發(fā)現(xiàn)的所有細(xì)菌。這種冰島細(xì)菌生活的冰冷、黑暗環(huán)境與火星環(huán)境相似,因?yàn)楝F(xiàn)在已經(jīng)知道火星上有地下冰,也可能有冰川和火山活動(dòng)。因此冰島冰川湖中發(fā)現(xiàn)生命存在的現(xiàn)象,引起對(duì)火星潛在生命的思考。