生物多样性的实质范例(12篇)

daniel 0 2024-03-04

生物多样性的实质范文篇1

【摘要】论述了体内药物分析实验教学的目标和教学特点,强调了实验规范操作的重要性,突出了探索性、方法学研究和掌握是教学的核心目标,提出重视实验教学与相关学科理论知识相结合的教学要求。初步探讨了体内药物分析实验教学的教学思路。

【关键词】体内药物分析;实验教学

Abstract:ThispaperanalyzestheteachinggoalsandcharacteristicsofBiopharmaceuticalAnalysisexperimentation.Emphasisislaidonthesignificancesofcanonicaloperation,focusingontheobjectivesofexploration,methodologyandmastery,demandingthecombinationofexperimentationteachingwithcorrelativesubjectsofmedicine,andofferingabriefeducationconsiderationfortheBiopharmaceuticalAnalysisexperimentationteaching.

Keywords:biopharmaceuticalanalysis;experimentteaching

体内药物分析(biopharmaceuticalanalysis)是一门研究生物机体中药物及其代谢物和内源性物质的质与量变化规律的分析方法学,通过分析的手段了解药物在体内(包括实验动物等机体)数量与质量的变化,获得各种药物代谢动力学的各种参数和转变、代谢的方式、途径等信息[1]。体内药物分析是一门理论与实际紧密相联的学科,实验是提高学生分析问题、解决问题能力,培养学生严谨科研作风的必不可少的教学环节。体内药物分析不只着眼于体外药物质量,更注重研究和了解药物在生物体内的表现。因此,体内药物分析实验教学不能看作简单的技能训练和培养,更不能简单地认为药学生开设了药物分析实验就可以忽视或省略体内药物分析实验课。体内药物分析实验课应是理论课的重要组成部分,体内药物分析的任务和特点应该在实验课中得到充分体现。我们结合自身教学实践,对体内药物分析实验的教学内容和方法进行了一系列探索和改进,并有所心得。

一、明确教学目标和把握教学特点

体内药物分析是一门实践性很强的课程,体内药物分析的教学目标是(1)学生加深对体内药物分析基本理论和专业知识的理解,为从事临床药学研究奠定基础;(2)熟悉生物样本分析方法的建立步骤和方法验证的内容与要求;(3)掌握生物样本预处理方法的特点及其应用;(4)了解药物动力学实验设计和药动学参数计算。因此,主要的教学目标还是靠实验教学来实现。而且,随着时代的进步和发展,从事新药研制和开发工作的要求以及药动学、生物药剂学、临床医学、临床药学服务的水平的需要使得社会对药学学生的要求越来越高。提高应用现代体内药物分析技术的能力,使药学生真正适应药学事业现实工作和未来发展的需要是社会提出的新的教学目标。

虽然体内药物分析的实验原理与药物分析的原理相同,但是教学方式和方法两者不能等同,体内药物分析的实验教学应该有自己的教学特点的。首先,教学目标的不同,药物分析实验培养学生的基本技能训练和实验操作的规范,而体内药物分析的实验教学更强调实验方法学的传授。所以,实验设计上验证性的实验少,综合设计性实验多;课堂上老师讲解少,学生集体讨论多;对学生方法的掌握、思维的引导关注多,对实验结果的强调少。其次,由于各种分析技术是体内药物分析学科的支柱,一些代表体内药物分析领域最活跃的前沿技术如液质联用(LCMS)、高效毛细管电泳法(CE)、液相色谱-核磁共振联用技术(LCNMR)应用于体内药物分析越来越活跃和成熟,这些代表分析技术发展的趋势的实验教学,应该多采用播放教学录像、多媒体教学等多种教学手段;也可带领学生到科研单位、医院参观、示教体内药物分析的方法及先进的仪器设备[2]。

二、强化操作的严格和规范

体内药物分析的特点主要是干扰杂质多。生物样品中除了所含的待测药物及其代谢药物外,通常还会有大量的内源性物质,如蛋白质、脂肪、尿素、色素等有机杂质以及钾、钠、钙、镁、铁、铜等无机杂质。同时这些内源性物质还可能与药物及代谢药物结合产生新的物质。因此,生物样品一般需经分离净化,排除干扰后才能进行测定。体内样品需经适当处理,才能用适当的方法进行分析。提取的方法有很多,如直接沉淀蛋白法、液-液萃取法、固相萃取法、膜过滤法等。提取是关键,提取的好坏直接决定结果的正确与否。然而,相比于药物分析的实验来说,体内药物分析提取步骤多,操作复杂、所用到的仪器多、耗时较长,往往增大了学生们操作失误的可能。同学们做出来的结果也容易五花八门,由于提取步骤多,实验失败的原因也难以分析。提取的工作多为一环扣一环的,当有的学生提取的后期出现较明显的失误时,会使得实验无法进行下去。我们以体内药物分析实验“差示分光光度法测定血浆中水杨酸浓度”实验教学为例:血浆样品的前处理经历了酸化、二氯甲烷萃取、离心、弃去上清、碱化提取、超声除气泡等步骤,同比于药物分析实验“差示分光光度法测定维生素B1片的含量”,样品提取只有经历了过滤,而两者的分析方法均为标准曲线法和差示分光光度法。由此可见,扎实的实验操作技能是体内药物分析的基础,而严格的实验操作和规范是体内药物分析实验教学取得成效的保证。

三、注重方法学的分析和掌握

当然体内药物分析实验开展的目的不是简单的为了让学生掌握基本的药典操作规范以及实验基本技能。体内药物分析是一门实践性很强的课程,并没有现成的方法去照搬。所以,体内药物分析的分析方法的建立和评价是实验课程的重点。体内药物分析重视方法的专属性、选择性、灵敏度,因此也一般选择仪器分析方法。并且分析方法应该从样品的种类、样品中待测物的浓度、待测物的稳定性、检测仪器的种类、待测物的检测方式等方面进行综合考虑。如“阿奇霉素制剂生物等效性”实验过程中[3],血样中阿奇霉素的浓度范围为5ng/mL~1μg/mL,其检测方法可采用HPLC法、LCMS法和微生物法等数种方法,若用HPLC法来检测该样品,由于阿奇霉素的紫外吸收较弱,必须对样品进行富集浓缩,则样品的前处理方法采用液-液萃取法为佳;若用LCMS法来检测该样品,则由于LCMS仪器的灵敏度足以检测浓度为1ng/mL以上的样品,故样品的前处理只需采用蛋白沉淀法即可;若用微生物法来检测该样品,则样品连蛋白也不需沉淀,直接上样即可。蛋白沉淀是体内药物分析的血样处理关键步骤。蛋白沉淀法中高氯酸沉淀法、甲醇沉淀法、乙腈沉淀法是最常用的方法,但从样品的稳定性角度考虑,阿奇霉素遇酸不稳定,故只能采用甲醇沉淀法或乙腈沉淀法,如果测定的是血清中头孢拉定的浓度,头孢拉定为β内酰胺类抗生素,对酸稳定,且酸有利于头孢拉定的提取,蛋白沉淀法的选择就要采用高氯酸沉淀法了。在实验教学过程中,这种方法学的建立和样品前处理方法的取舍才是老师传授的主题和学生需要重点理解的。以上例子不但说明了方法学的建立选择的重要性,也给出了体内药物分析实验课的一条基本教学思路-注重方法学的分析和掌握。

四、重视实验与相关学科的理论知识相结合

在体内药物分析中,被测物处于复杂的生物介质中,浓度呈微量、动态变化。而且药物在体内经过吸收、分布、代谢、排泄过程。这时各种分析的技术只是实验实践的工具,最终是为了药动学、生物药剂学、临床药学、及新药开发服务。体内药物分析必须与相关学科的理论知识相结合。如临床药理研究,常需进行血药浓度的测定,以了解血药浓度与药物效应之间的关系。如临床药学研究,常需进行治疗药物监测(TDM),提供准确的血药浓度测定值,以实行给药方案个体化。在新药研制过程中,按照国家新药审批的有关规定,应提供药物在动物和人体内的有关药代动力学参数,如血药浓度的峰值、达峰浓度的时间、药-时曲线下面积、表现分布容积、半衰期、生物利用度、肾清除率以及血浆蛋白结合率等基本数据。另外还要了解药物代谢产物学科和体内内源性物质等相关知识[4]。总之,体内药物分析也是一门综合性很强的学科,在实验教学实践过程中,一定要体现出体内药物分析与其他学科的交叉和融合。实验设计上应增加分析后的药动、药代、生物量效以及与临床相关指标的分析,尽量与实际学生今后的实习、工作实践接轨,拓宽学生的思路,提高分析问题解决问题的能力。

总之,开展体内药物分析实验课教学时要明确教学目标和把握教学特点,探索本科实验教学理念,我们认为严格规范的操作是实验教学的基本保证也是最低要求,分析方法的建立和评价是实验教学的核心也是教学主要目标,实验实践与相关学科的理论知识的结合是实现实验目标的需要也是教学与实践的必然要求。

【参考文献】

[1]李好枝.主编.体内药物分析[M].北京:中国医药科技出版社,2004.

[2]石娟,陈慧娟,杨群英.药学专业应开设体内药物分析实验课[J].药学教育,2000,16(3):30-31.

生物多样性的实质范文篇2

关键词:学科理念;科学素养;思维方式;高效课堂

赵占良先生说:“提升对生命世界的理解力,主要不在于增加了多少内容,而在于提供学生思考问题的思路,认识事物的视角。”意思是说,是否学好了生物学,主要不在于记住了多少生物学中的事实性知识,而在于是否掌握了分析、判断生物学事实的生物学基本理念。在课堂教学中,运用生物学科中的基本理念认识生命,分析生物学问题,有助于形成现代科学的思维方式,提升对生命现象的理解能力,从本质上理解生命系统和生命现象,提高生物科学素养。

一、生命系统的理念

生命系统是指具有生命的各种不同层次的结构组成的一个有机联系整体。生命系统是一个多层次自由组织的开放系统,属于复杂的系统。作为系统的整体特性并不是其各组成部分性质的线性叠加,而是在各组相互作用的基础上,显示出的一些全新的特质。

把生物和生物学知识体系放在系统的位置上加以认识和考察,有利于我们从整体上把握生物学知识,使之成为一个有明显结构层次、线条清晰而成网络的知识体系。在教学中注重体现系统论的思想和方法,对培养学生从整体上把握生物学知识体系,提高学科内综合能力等,都具有良好的效果。

二、细胞代谢的理念

美国科学家威尔说:“每一个生物科学问题的答案,都必须在细胞中寻找。”细胞是一个开放的生命系统,细胞代谢的正常进行,就必须与外界进行物质、能量和信息的交换。细胞代谢就是生物细胞内发生的使细胞成分不断更新的一系列化学反应。细胞是生物体结构和功能的基本单位,细胞代谢是最基本的生命活动,是一切生命活动的基础。

生命活动异彩纷呈,精巧惟妙,多种多样,这是生命活动的多样性。但从生命活动的本质上看,细胞代谢是一切生命活动的基础,这就是生命活动的统一性。

三、基因的理念

所有生物都需要获得精确的信息指令来指导和控制其生长、代谢、运动、分化和繁殖等,而分子水平上的信息传递或信息流动是一切生命活动必不可少的过程。这个信息传递就是由DNA分子携带的基因中的遗传信息向后代的传递,还包括由基因携带的遗传信息通过转录、翻译过程合成蛋白质,通过蛋白质作为生命活动的承担者,进而控制生物性状。基因中遗传信息的传递和表达,是一切生命活动最本质的基础。我们要学会深入到基因水平,寻找生命活动的根源,运用基因的理念解释生物学现象,就是从本质上认识生命世界和生命现象。

四、稳态的理念

生命活动是生命系统与所处环境的物质、能量和信息交流。生命活动的正常进行需要生命系统的物质组成和形态结构的相对稳定,而环境又总是在不断地发生变化,环境条件的变化有可能影响生命系统的物质组成和形态结构的稳定,所以生命活动的一个重要方面就是要不断进行生命系统的物质组成和结构与环境变化的协调,维持生命系统的结构和功能的稳定,这就是稳态。生命系统的结构属于耗散结构,也就是说,生命系统需要耗散从外界环境中吸收的能量,才能维持其稳态。一方面,各层次生命系统的功能都是以维持稳态为目的,另一方面,生命系统保持其组成成分和结构的稳态,是各层次生命系统维持正常功能的必要前提。

五、生物进化的理念

地球上所有的生物都来自最原始的共同祖先。现存的每一种生物身上都浓缩了大约38亿年的进化历程,积累了经过自然选择的洗礼而保留下来的基因库。这些基因库在每一个生物个体上表达,表现出它的适应性和独特性,众多的独特性又表现出生物的多样性。进化可以把包括人类在内的所有生命系统和生物学现象串联起来。

每一种生命现象,我们都可以从现实情况和进化渊源两个方面找到原因。例如我们都体验过的膝跳反射,从现实情况看,是我们对外界刺激作出的应答性反应,从生物进化的角度看,是我们在进化过程中形成的避害机制。

通过生物与环境的共同进化,地球上出现了生物物种的多样性和生态系统的多样性,生物多样性使我们的地球五彩缤纷,充满了生机与活力。

六、生物多样性的理念

生物多样性反映的是地球上所有生物及其生活环境在内的相互间存在着错综复杂关系的一个概念。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性的形成是自然选择的结果。

工业革命以来,由于人口急剧增长、资源过度利用、环境污染和生物多样性锐减等问题越来越突出。20世纪60年代以来,特别是80年代以后,人们认识到维护地球的生命是由多样性的生命来完成的,生物多样性是地球上的生物经过几十亿年发展进化的结果,生物多样性的发展是人类生存和可持续发展的基础。保护生物多样性的意识已成为广泛的国际共识。只有保护了生物多样性,以代谢、遗传和进化为特征的生命才是永恒的,才能真正达到人类与自然关系的和谐。保护生物多样性也是我们建设社会主义生态文明的科学基础。

学科理念是学科教学的灵魂。古人云:“授人以鱼,不如授人以渔。”在生物教学中,重要的是始终贯穿生物学科理念,让学生掌握现代科学的思维方法,全面提高生物科学素养,培养出更多的创新型人才,因而从根本上提高课堂教学效率。

参考文献:

生物多样性的实质范文1篇3

【关键词】中药质量;质量评价;评级体系;草本学

doi:10.3969/j.issn.1004-7484(s).2013.09.683文章编号:1004-7484(2013)-09-5347-02

保证中药有效性以及安全性的重要手段就是对中药质量的认识、控制和评价。与此同时也与中药生产、研究和临床使用也息息相关。中药质量的形成具有以下特点:一是中药的产生主要源于大自然,因此,在变异以及生物遗传性上也必然遵循大自然的规律;而中药质量的差异性主要取决于不同的外界环境因子对生物有机体的作用以及不同中药遗传物质的基础差异。二是中药质量的二次生成,即通过制备之后,重新获取新的中药化学物质群,制备的过程主要包括了中药的加工和储存、中药的炮制、提纯以及制备成试剂等[1]。三是中药的给药途径与治疗效果的密切关系。其主要原因是中药的化学体系具有复杂性。因此,为了保证中药治疗的有效性和安全性,我们必须充分考虑所用中药的原型成分、给药途径、在体内的反应过程(分布、排泄、吸收和代谢等)以及中药的最终“效应成分”。四是中药的草本学属性。以上对中药质量的认识为研究的基点,来对中药的质量进行综合评估。

1对中药质量的认识

中药的质量决定了它的有效和安全性,它是通过生长发育来形成期质量,并在后期通过一系列的制备过程,使其在患者机体内运行的时候充分发挥其功效,进而达到缓解、预防和治疗疾病的目的。这也是药物从形成到应用的一个全过程。

1.1中药质量的本草学属性中药的发展和使用在我国已有上千年的历史,中药学是以经验科学为基础,因此,对中药的正确认识是安全、有效用药的关键,而对中药的本草学认识主要包括了产地、品种、功效以及质量[2]。虽然目前中药的发展已经有了很大的改进,但是在其内涵上却没有得以确定。目前对中药质量的评价以及客观的描述并不能完全凭借中药生物学和化学质量的评价。因此中药的草本学对中药质量的评价也具有重要的意义。

1.2中药质量的生物学内涵基于绝大多数中药主要源于自然界,其质量的差异性主要由不同的外界环境因子对生物有机体的作用以及不同中药遗传物质的基础差异所决定的。

1.2.1中药的种内变异对药材质量的影响物种的种内变异是自然界中一种较为常见的现象,并且一般为可遗传变异。目前根据其变异阶段的不同分为地理宗、变型、化学型、亚种、居群以及地方宗等阶元[3]。并且同一中药在不同的变异层次,其品质也存在很大的差异性,主要是由于种间的化学成分以及形态性状不同。一般中药的种内变异主要表现为以下几个方面:环境饰变(表型可塑性)、生态宗、地理宗以及居群的多态现象。

1.2.2环境对中药质量的影响环境对中药质量的影响通常也称之为环境饰变,即为表型可塑性[4]。其对中药质量的影响主要以以下几种方式来实现:生物量、生物合成原料(如土壤中的有机物)以及生物体内合成反应条件(如水分、光照以及温度等)。

1.2.3药材系统发育、个体发育对中药质量形成的影响系统发育对中药质量形成的影响因素主要包括了种系发生、分布、生态历程、起源与演化、进化速率、散播途径、共祖近度以及地质历程等。而个体发育影响中药质量形成的相关因素主要包括了药材产地、所处生态条件、种群共生与竞争关系、基原种质、生物期等[5]。

1.3对中药化学实质的认识中药的化学实质是对其进行质量控制和评价的重要参考依据,然而其生物效应以及化学物质的形成、转变具有复杂性。故而我们必须对其形成的过程有一个正确的认识,才能对其实质进行评估。主要包括了以下几点:

1.3.1中药本草植物化学成分的生物合成规律它主要包括了生源途径以及亲缘关系,其中生源途径主要为植物次生代谢(合成脂肪酸类、聚炔、酚类化合物、乙酰辅酶A途径、醌类、多酚、多酮等);莽草酸途径(即为桂皮酸途径);异戊二烯代谢途径;氨基酸途径等。

而亲缘关系与化学实质具有以下规律,主要表现为发生的单元类群具有共同的祖种,且一般为自然的类群;其差异主要表现为生态历程与地质历程的差异,并且近源类群会随着生态梯度与地理梯度呈多样化的替代现象。

1.3.2化学成分在中药在制备过程中所发生的变化重要的制备是一个极为复杂的过程,具体主要包括了中药产地的加工和储存,加工的过程分为中药晾晒、干燥以及制切。并且要注意有效成分的挥发以及温度、湿度等情况。再者就是中药的炮制,其目的是煎出有利成分、缓和药性、减轻毒性反应以及增加药效。在此就是中药提纯的过程,同时也是中药化学物质群重组的过程,它是中药质量评价的关键所在。

1.3.3中药不同给药途径与机体内化学成分变化的关系中药的给药途径与化学成分的变化关系主要表现为以下几种:一是以原型药物成分直接进入作用于患者的靶点。二是通过口服,在经过一系列的代谢之后,使代谢产物发挥其功效。三是通过药物化学成分激活机体内源性物质的方式,来达到间接性治疗的目的。四是发挥药物化学成分的干预性作用,进而辅助其它药物发挥药效。

1.3.4复方的“系统质”药材的药效和药性这两者是体现中药化学成分生物药性的重要标志[7]。中药的系统主要指的是系统质以及中药的整体取性,而并不是一个单一的化学成分。因为单一的成分是不可能发挥原药材的药效与药性的。

2对中药质量的研究以及评价方式

在对中药系统、全面认识的基础上,对其质量进行科学性的评价和研究。

2.1对中药基元品种以及变异品种的鉴定中药基元品种的变异对其质量也会产生巨大的影响,因此,在对其质量进行研究和评价的时候,我们必须先研究并确定基元品种以及变异的阶元,这样才能对质量的标准限度范围进行合理的制定。它的具体方法如下:

2.1.1药材居群的取样主要是在同一特定空间内提取拥有同一基因库群体的样本,并对其变异和进化的程度进行观察,使其更准确地了解这个特定群体内个体的变异方式以及变异程度,与此同时还能够明确处理异常个体的方法等情况。

2.1.2对中药的性状统计分析方法性状的统计主要包括了数量性状、质量性状,并且每种性状均有多样化的特点,故而,对中药种内变异形式以及变异幅度的研究可以作为对中药质量进行评价和研究的基础,并在此基础上,制定出合理的中药质量控制指标。并借此来评价中药品质的稳定性与优劣性。

2.2中药的取样规范与方法

2.2.1野外取样法基于中药的不均一性特点,我们在取样的时候必须选取有一定覆盖度和代表性的个体,进而才能使研究的结果具有参考价值。在取样的过程中,要充分认识到各种药材的变异程度、变异方式等。在田间采用随机以及样方结合的方法从居群中取样[6]。目前所常用的取样方法有整群采样、简单随机采样、双重采样、系统采样以及分层随机采样等。

2.2.2药材部位的取样对于同一药材,其在不同部位,化学成分的分量也存在很大的差异性。其差异主要体现在药材的叶、茎、花等部位,因此,对中药质量进行科学、合理研究及评价的准确性与取样的均一性密切相关。

2.2.3对试验样品的前期处理以及提取的方法对中药进行前期的处理,粉碎是必不可少的,这样能促进药物的溶解以及机体的吸收。但是不同药材在粉碎的难度上也存在差异性,因此重要的质地也是我们必须考虑的。

2.3中药质量的分析测试对中药的质量进行评价,必须借助多模式、多维的分离分析技术,这样才能提升药物的检测灵敏度以及容量,并将不同中药的全面表征良好的分离出来,以具有代表性的药材作为试验研究的样本,制定出专属性、适应性的质量检测方法以及具有多种指标性成分的质量评价和控制方法。

2.4质量综合评价与数据分析处理对数据进行分析有效的提升了分析的效率,并且将数据信息进行有效整合分析,并建立中药化学成分功效网络,还能研究了解中药质量的安全性以及有效性。

3结语

对中药质量的评价必须是在认识中药质量的基础上开展的,但是基于中药的复杂性特点,要想对中药有一个全面的认识,则还有待进一步的研究和探索,这样才能保证质量评价的有效性和科学性,促进临床安全、有效的用药。

参考文献

[1]杨秀伟,张鹏,吴琦.羌活中二氢呋喃香豆素在人源肠Caco-2细胞单层模型的吸收转运研究[J].中草药,2009,40(5):748-753.

[2]张铁军,韩世柳,田成旺,等.清咽滴丸极性成分的高效液相指纹图谱及其模式识别的研究[J].中草药,2010,41(8):1282-1285.

[3]杨秀伟,郭庆梅,王莹.独活中6种香豆素类成分在Caco-2细胞单层模型中的吸收转运研究[J].中西医结合学报,2008,6(4):392-398.

[4]张铁军,高山林,王文燕,等.物种概念及其在中药研究中的作用和意义[J].世界科学技术—中药现代化,2004,6(3):1-8.

[5]王文燕,赵强,张铁军,朱宏吉,黎阳.川芎药材的HPLC指纹图谱及模式识别研究[J].中草药,2009,(12).

生物多样性的实质范文1篇4

论文关键词:学生,物理,误区

物理学是一门自然科学。物理来源于生活,我们的生活就是一个多姿多彩的物理世界。但是任何一条物理规律在生活中都不是表现得那么直接,生活中的现象与其物理本质之间总是云遮雾罩,而学生常常只看到一些事物表面现象并积累了一定的经验,但这大多是非成熟的经验,有些常与物理本质相悖。学生学习物理时常过于依赖这些经验,常凭这些非成熟经验按照某种固有的思路和模式去思考问题,把习惯了的思维方式一成不变地去解决新问题。这样凭固有的惯性思维和经验有时确实能很快解决与旧问题有关系的新问题,但也正是这样的惯性思维和不成熟的经验易使学生陷入学物理的误区。这些易陷的误区可以归纳为以下几个方面:

首先,学生惯性的经验思维会阻碍他们对问题的深入理解和索求,造成盲目的处理问题。这样,不利于学生思维灵活性的培养,使学生不能批评地接受新知识,直接影响学习效果。如有很多学生总认为抛出的物体受到重力和抛力的共同作用。这是受力使物体运动及抛”字的影响及干扰。如果思维灵活些,反向思维一下,假如有抛力存在,那么它的施力物体是什么呢?这样问题就迎刃而解了。再如,在学习摩擦力的方向总是与相对运动或相对运动趋势的方向相反时有些同学总认为摩擦力总是阻碍物体运动的,而实际上摩擦力既可以是阻力也可以是动力。这就是惯性思维的阻碍,没有批判性地一分为二地看问题,盲目地肯定或否定一切往往会犯片面性的错误。

其次,学生易陷用平时生活经验代替科学结论,得出与科学结论相反的结果。学生在现实生活中形成的生活经验在脑海中已是根深蒂固,这使得他们在学习物理知识时往往摆脱不了脑海中的经验去分析问题,常用表面现象妄下结论。而物理学既具趣味性又是一门严谨的科学,每一个科学结论都要经过严密的科学实验才能下结论的,这样凭生活经验妄下结论势必造成错误的科学结论。例如,人向平面镜靠近过程中,平面镜中的像越来越大的经验,就得出物体离平面镜越近所成的像越大的结论。其实,平面镜成像规律告诉我们:像与物等大,像的大小与平面镜的大小及平面镜的距离无关,而距离越近看到的像越大,这是视角变宽的缘故,和我们平时看物体时近大远小”的道理是一样的。又如,平常中看到60W的灯泡比40W的灯泡亮,100W的灯泡比60W灯泡亮,于是得出瓦数越大的灯泡越亮的错误结论。这是没有考虑是否在额定电压的情况下,如果把它们串联在额定电压下40W的灯泡反而比100W的灯泡亮。再如,看见平时开得快的车辆难以停下来,得出运动快的物体惯性大的错误结论。平时接触到的静止物体都要经过力的作用后才能运动的,从而错误地认为物体运动需要力,力消失运动静止,这些都是没有实质性了解物理现象的本质,空凭生活经验得出结论,没有正确理解结论成立的条件。其实,任何物理规律或原理都是在一定条件下才能成立的。

再次,学生易把生活概念和物理概念相混淆。物理知识的习惯用语在日常生活能为人们交流信息,服务生活,人们都习以为常地默认其”。可是仔细琢磨,有很多说法与物理概念相悖的。如做功”和做工”,一个人用手提袋100牛的沙石沿水平地面地面行走了500米,从而认为这个人对这袋沙石做的功为50000焦的功的错误结论。这是受人们平时所说的做工”所影响,平时所说的做工”是指人的体力劳动和脑力劳动的总称,也就是平常所说的工作,而物理学做功的概念是指必须满足两个必要条件:一是作用在物体上的力;二是物体在该力的方向上移动一定的距离,二者缺一不可。从这很显然知道这个人是做工”了,但不是物理学上的功,因为在提力方向上物体没有移动距离。

生物多样性的实质范文篇5

关键词:固相微萃取;环境监测;应用

中图分类号:X83文献标识码:A

固相微萃取(solidphasemicroextracfion,SPME)是在1990年由加拿大Watedoo大学Pawliszyn教授首创的一种样品前处理方法。它是在固相萃取技术基础上研发而成的一项新技术,融合了萃取、浓缩、解吸和进样等功能,可在无溶剂样品中实现萃取。SPME法保留了固相萃取法的优点,同时克服了需要柱填充物、使用吸附剂进行解吸的弊端,目前已被广泛应用于多个领域。

1SPME简介

SPME是一种非溶剂型的选择性萃取方法,在纤维上涂敷高分子有机涂层或者吸附剂的固定相,借助其吸收或者吸附的功能,将目标分析物进行萃取和浓缩,然后在气相色谱进样器中直接热解吸,并进行分析和检测,达到相应的萃取和检测目的。此种联用方法仅适用于半挥发性和挥发性有机物的浓缩检测。但随着高效液相色谱、电泳、紫外光谱等检测仪器与SPME技术的联用,SPME应用范围得以推广。

在实际应用SPME技术时,分析物在涂层和样品基质之间的分配系数是关键因素,要考虑影响分配系数的因素,并进行相应的优化选择,如萃取涂层的选择、萃取的方式和温度、pH调节、搅拌方式等。

SPME可分为三种萃取方式:直接萃取、顶空萃取(HS-SPME)和膜保护萃取。根据分析基质的不同需进行选择合理方式。直接萃取适用于干净水体以及气态基质中的萃取和检测。HS-SPME适用于固态及水体中的萃取,能有效地消除基质的影响和背景吸收,显著缩短平衡时间,同时可延长萃取头的使用寿命。膜保护萃取是借助渗透膜将萃取头保护起来后直接用于萃取,检测较脏基质(如悬浊液等)内的有机物时可采用此种方式。但由于保护膜的存在,待分析的物质需要穿透渗透膜才能到达萃取涂层,其萃取时间会比较长。

SPME还受温度的双重影响。升高萃取温度,一方面可使分析物分配于顶空的状态得到优化,对基质中分析物的扩散十分有利,使分析速度加快、平衡时间得以缩短;另一方面,降低了分析物在基质和涂层内分配的系数,SPME的灵敏性受到干扰。所以,确定最佳的萃取温度十分重要。此外,当萃取酸性或碱性物质时,对萃取基质pH值加以适当调节,将分析物维持在分子状态下,使分析物具有更强的脂溶性,使其在水中溶解度有效降低,有助于萃取效率的提高。

由于SPME法对待测物的选择性高、样品用量少且方便快捷,所以它已成功地应用于环境气态、水体、固态中的挥发性有机物(VOCs)、半挥发性有机物及无机物的分析,如多环芳烃、醛类、苯系物、农药残留、多氯联苯、有机金属化合物及无机金属离子等。此外,与其它技术相比SPME法更适合于现场监测。

2SPME在大气环境监测中的应用

SPME技术可用于测定大气中的挥发性、半挥发性有机化合物的种类和浓度,包括挥发性有机酸、挥发性卤代有机污染物、卤代烃、醛、苯类、短链脂肪烃、脂肪胺、脂肪酸(C2~C5)以及萘等。SPME技术可用于同时测定气体中多种有机物成分,广泛用于室内有机污染物和工业废气的监测。

采用SPME对大气环境进行萃取分析时,根据定量分析的要求,一项必要步骤是准备具有一定浓度的标准气体,并且其混合物要同时具备三个条件:(1)要对气体浓度的标准性有提升作用;(2)有助于气体浓度维持一定时间的恒定;(3)实验进程中要获得等浓度的气体混合物,借助温度、质量及压强等相关计算对气体实际浓度加以确定。要想通过SPME实现对大气环境的准确检测,就要对采样过程及分析技术进行不断的改进和优化。

采集标准气体时,通常使用的有静态和动态两种采集方法。如对一个房间或者其他空间的挥发性有机污染物实施监测和分析时,可以通过风扇等将样品送进萃取涂层内,即动态取样,也可以把萃取头直接放置在其他样品中进行取样操作,即是静态取样。对比静态取样和动态取样两种方法的取样成果,前者取样的萃取量约是后者的65%~85%,同时前者的精密度也相对较低。大气中的有机污染物中,甲醛、羧酸类等有机物普遍存在衍生化反应,将分析物通过衍生反应由极性转化为非极性,并把非挥发性转化为挥发性,以此将分析物和涂层、基质之间的分配系数加以提高,进而使得SPME的选择性和检测的灵敏度均得到显著提升。

3SPME在水体环境监测中的应用

通过选用不同的萃取涂层、萃取方式和后序检测装置,SPME技术已被广泛地用于监测饮用水、湖水、河水等环境水体中的污染物,如有机化合物、卤代烃类化合物、农药残留物等等。在水体环境进行检测时,多采用的SPME萃取方式是直接萃取和顶空萃取,具体选用哪一种要根据污染物的种类以及对应的有效检测模式等加以进一步分析和选择。将固相毛细管安放在取样针内部形成萃取管以利用SPME萃取技术,能实现水质监测和分析灵敏度、准确性以及可靠性的显著提高,通过在线采集样本、萃取、检测及分析技术和流程的完整建立,还可实现对多种化合物的同步检测,监控稳定性中相对标准偏差可低至2%以下。

4SPME在土壤环境监测中的应用

SPME的顶空萃取技术可用于测定土壤和沉积物中挥发或半挥发性物质,监测有机物污染物的降解、迁移及转化过程。对于固态样品中较难萃取和不挥发的污染物的监测,同样可以采用衍生化-SPME技术。借助浸液采用浸取的方式进行,将分析液通过一定手段导入到液相内,进而使用SPME的萃取方法。张廉奉等采用溶胶-凝胶方法制备了三甲基杯芳烃/羟基硅油固相微萃取探头,通过与气相色谱-氢火焰联用测定了土壤中的多环芳烃。该方法检出限低(0.008mg/L~0.440mg/L),重现性好(RSD

结语

SPME相对以往的萃取技术具有不可比拟的优势,不依赖于溶剂、用于实验分析的样品用量小、携带方便以及良好的保真性等,大量的实验及实践表明,SPME对大气环境、水体环境以及土壤环境的检测结果都具有非常强的可靠性,固相微萃取技术在环境监测中必将发挥越来越重要的作用。

参考文献

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[7]肖俊峰.固相微萃取技术应用于有机氯农药分析的研究[D].中国科学院研究生院(大连化学物理研究所),2004.

生物多样性的实质范文篇6

关键词:微透析;植物;质外体;HPLC;GC;CE

中图分类号:O652文献标识码:A文章编号:0439-8114(2013)12-2733-04

ApplicationofMicrodialysisTechniqueinPhysiologyandBiochemistryofPlantResearch

MAJin-long1,2b,JIANGGuo-bin2a,YAOShan-jing1,JINHua2a,DENGShao-li2a

(1.DepartmentofChemicalandBiologicalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;2a.EnvironmentandResourcesCollege;2b.LifeScienceCollege,DalianNationalitiesUniversity,Dalian116600,Liaoning,China)

Abstract:Microdialysisisasamplingtechniquethatcanbeemployedtomonitorbiologicaleventsbothinvivoandinvitro,itcanbecoupledwithavarietyofanalyticalinstruments,canprovidemonitoringinformationforbiologicalactivesubstanceschangedwithtimeandconcentrationinotheraqueousenvironmentoroutsidethecellsdynamicallyinrealtime.Itisadvantageousinfast,selectiveandsensitiveanalysiswhilepreservingtemporalinformationwithoutaffectingthegrowthoforganisms.Atthesametime,thechangesofanalytecanbedetectedimmediatelyinexternalenvironment.Furthermore,microdialysissampleswithoutpretreatment,whicharecoupledwithhigh-preciseanalyticalsystems,willrealizetrulyreal-time,onlineandcheaptrackingdetection.Althoughmicrodialysissamplingfocusingonintercellularmatrixhasbeenappliedinanimalsandhuman,ithasnotbeenextensivelyemployedtodetectvariousmaterialchangesinplantapoplast.Somicrodialysissamplingtechniquecanovercomethebottleneckofpreviousresearchonplants.Anoverviewofmicrodialysissystemaboutprinciple,probe,membraneandparameters,furthermoresamplingforplantsandanalyticalmethodsemployedforonlineanalysis,includinggaschromatography(GC),highperformanceliquidchromatography(HPLC),capillaryelectrophoresis(CE),andsoon,werereviewed.

Keywords:microdialysis;plant;apoplast;highperformanceliquidchromatography(HPLC);gaschromatography(GC);capillaryelectrophoresis(CE)

生物体作为一个活的个体,每时每刻都在进行着各种生物、物理、化学的变化,只有极少数具有时间上的高分辨率的仪器可以连续监测生物体发生的变化。微透析仪就是很有力的一种采样仪器,无论在体内还是体外都可以实现连续监测生物活性分子等物质的浓度。自从1996年Bito等[1]首次提出微透析仪器,微透析仪器得到了广泛应用。目前,绝大多数的应用领域为人体、神经学科、组织药代动力学和药物区域代谢等方面,可以说主要集中在动物方面。遍及动物体各部位器官包括肝脏、心脏、皮肤、胎盘血、胃和耳朵等。在植物方面的应用较少,主要用于监测欧洲云杉中乙烯含量[2],以及欧洲云杉生长区中乙烯和玉米素核苷含量变化[3],还有植物中Cu2+和Ni+含量的监测[4]。

有学者将微透析技术应用于鹅掌柴和杨树上取得了一定的进展,实现了植物质外体内含物的实时、在线监测[5],本文主要介绍微透析与多种传统分析仪器联用,在植物生理生化研究中实现实时、在线、无损监测,从而深入研究植物的抗逆机理。

1微透析系统

1.1微透析基本原理

微透析(Microdialysis)起源于20世纪50年代末期,用来描述一种类似于透析的萃取技术[6]。微透析技术的基本原理与透析原理相同,即小分子物质顺着浓度梯度通过半透膜进行扩散,只是装置更精巧,采用一种新型同心圆探针,膜区采用具有不同截留分子量的半透膜材料制成,埋入待测的生物组织区域内,再以恒定的速率向探针内灌注等渗灌流液,微透析探针如图1,当灌流液流经探针前端透析膜时,探针膜外侧组织内可透过半透膜的相对分子质量较小的生物活性物质,依浓度梯度从膜外扩散进入透析管内,并被透析管内连续流动的灌流液不断带出,从而达到活体组织取样的目的。

微透析样品中待测物质浓度不能确切代表组织中该物质的实际浓度,而且试验过程中使用空白灌流液不间断透析,因此不会达到平衡状态,微透析样品浓度只是该组织部位真实浓度的“片段”,实际浓度应恒定地大于透析液中浓度,二者的比率即为相对回收率。

1.2微透析探针

微透析探针是一段管式半透膜与石英、不锈钢或者塑料材质的管相连,常规使用的探针外径一般为200~500μm,半透膜的截留分子量(MWCO)范围为5000~100000Da。根据使用对象的不同,常规的微透析探针分为两种4个式样,即并联和串联2种,并联探针根据使用材质不同分为刚性和柔性2个式样;串联探针根据使用部位不同,分为线性和环行2个式样。在植物中广泛使用的共3种(图2),即圆柱型套管探针、线型探针和柔韧型探针。

目前国际上生产微透析探针和系统的公司主要有瑞典CMA和Agnthos公司、美国BAS公司、荷兰BrainlinkBV公司、日本EICOM公司和德国EnkaGlantzoff公司,由于微透析一直以来主要应用在动物和人体当中,因此还没有生产专门用于植物的微透析探针的公司,现在绝大多数研究植物微透析都采用动物探针或者自制探针。

1.3微透析膜

微透析膜主要有如下几种:亲水性透析膜、纳米孔透析膜、均质膜和离子交换膜。微孔膜的结构类似于一个传统的过滤装置,且基本操作原理也相同。孔径大小通常在1~10nm,比传统的过滤装置小得多。通常制作透析膜的材料是聚四氟乙烯,还有纤维素酯、聚碳酸酯、聚砜、丙烯腈共聚物、聚缩醛、聚丙烯酸酯、聚电解质复合物、交联聚乙烯醇和丙烯酸共聚物如全氟磺酸等,这些材料制作的微透析膜得到广泛的应用。均质膜是由均匀的薄膜平均分布在整个界面上。在膜的周围通过分子扩散进行传质过程,透析效率取决于溶解度和目标物在膜的界面扩散程度。离子交换膜没有常规的大孔径,全部是微孔径,但在成膜聚合物里包含有正电荷或负电荷离子吸附在孔隙壁上[9]。

影响膜分离效果的因素主要在分离模式或者是探针种类上:膜表面(特殊功能的膜材料);膜路径长度(长度越长效果越好);膜的孔隙率(最重要的影响因素);膜厚度(考虑传质效率和膜的寿命,选取最适区间);膜的几何形状(决定接触面积大小)。

在透析过程中一个重要但容易被忽视的参数,就是截留分子量(MWCO),这个参数是由孔径尺寸决定的。为了在目标组分和大分子基质之间保证最佳分离效果并且保证时间相对较短,就需要选择一个最佳的孔径。这需要在高通量分析和充分去除干扰物之间需求一个平衡。膜厚度和孔隙率(即每单位膜面积的孔隙数量)往往不出现在科学文献中,尽管这些参数对透析效率影响很大,但是为了获得样品高通量分析,很明显需要使用薄且高度多孔膜[10]。

随着纳米技术如采用原位影印多孔聚合物集成芯片级微透析膜,使得微透析技术获得长足进步,纳米孔径微透析膜芯片可以使用相分离聚合技术即通过一固定形状的紫外激光束快速而廉价地制作出来。控制相分离过程可以定制不同MWCO的工程膜应用到相关领域。采用两个不同MWCO的膜,进行反向流动模式微透析从样品中分离出低分子量的目标物;第一步采用低的MWCO进行蛋白脱盐,第二步采用较高的MWCO以目标物大小为基础分离蛋白质。几次测试证明了膜均一性、重复性和低分子量组分通过膜可以快速扩散等特性[11]。

1.4微透析相关参数

在微透析技术中,涉及到如下几个参数,需要在试验操作过程中优化和注意:灌流速度;可用于分析的透析液体积;透析液中目标物的浓度范围;分析方法的敏感度和检测限;灌流液种类;得到有效结果的测试频率(有时间限制样品)。

2微透析在植物研究方面的优缺点

2.1优点

对于生物组织和液体取样,微透析有几个明显的优点,特别是与分离分析方法联用的时候。透析液通常是含盐水溶液,其中只含有小分子量物质,而细胞和大分子量物质被排除在外,这样在分析之前则无需离心或者蛋白沉淀的步骤。此外,透析液是通过透析膜扩散,流动相没有去除,因此可以不断检测细胞外液中的物质持续几个月[12]。这在动物方面可以节省试验动物数量,在植物方面也同样如此,可以利用少量样本进行长时间检测,得到可靠的数据用以统计分析。由于微透析技术的微创性,对目标生物损害微小,在一株植物上也可放置多个探针,因此可以同时在嫩茎、根部、厚实叶片上同时检测,并且不影响植株生长,其他检测植物生理的技术也可以同时开展,比如叶绿素荧光检测、气孔检测、外观变化等,尤其在研究胁迫下植物生理变化时有着得天独厚的优势。

2.2局限性

首先,微透析探针的插入需要熟练的技巧,操作不同对检测结果会有不同,尤其在植物表面硬度高的部位需要导引针,并且需要采用生物相容性较好且对结果影响小的高分子物质封闭探针与植物结合处,保证密封性的同时还方便探针的摘取。其次,微透析灌流液通常都是水溶液,因此分析物被局限于水溶性物质。一些检测高疏水性物质的尝试或多或少有些失败,但是也有一些报道成功地测量了疏水性物质,为了能够成功地检测疏水性物质,体外试验表明灌流液采用脂质分散剂代替水溶液会起到很好效果。再有,微透析对生物体是一种微创检测,组织部位不同恢复情况不同,且需要一定时间。最后,微透析技术的瓶颈就是传统分析方法的低灵敏性,因微透析样品体积少单位以微升记,目标物浓度极低。随着分析检测技术的发展,与HPLC、CE、MS等联用可以克服这个困难[13]。

3微透析与现代分析仪器联用的效果

3.1微透析与气相色谱(GC)联用

在植物生理生化研究中,乙烯是重要的信号分子,因此检测乙烯含量也是植物生理研究的重点,微透析可以用于植物不同部位,通过与气相色谱(GC)联用,可以检测乙烯气体含量的变化。

3.2微透析与高效液相色谱(HPLC)联用

高效液相色谱(HPLC)是微透析样品分析中比较传统的检测分离方法之一。同样也分为在线和离线两种联用方式,HPLC进样量一般要求在20μL左右,因此在传统植物微透析试验中,灌流液速度为1μL/min,需要30min取样1次进行HPLC检测。HPLC具有高压、高效、高速的特点,适合于生化样品的高效分离分析,且操作简便。微透析样品的最大优点是进样前不需要进行任何预处理,因此也可以在线与HPLC联用进行检测。透析液通常属于亲水性溶液,因此HPLC中反相色谱和离子交换色谱适合于微透析样品的直接分析[14]。

3.3微透析与毛细管电泳(CE)联用

毛细管电泳(Capillaryelectrophoresis,CE)是近年发展起来的一种痕量、高效、快速的分析方法,分析只需要纳升或皮升数量级体积的样品,并使时间分辨率提高10s以上[15]。分析速度和分离效率与场强成正比,因此微透析样品可采用短的毛细管和高的场强就可达到非常快速和高效的分离,电泳分析时间从几秒钟到几分钟即可完毕,这就使得微透析样品取样和分析同步进行,是分析微透析样品的理想方法。与HPLC相比,虽然分离效率略差一些,但进样量少,在一定试验条件下灵敏度强于HPLC。同样微透析与毛细管电泳联用分为离线和在线两种。因CE系统仅需几纳升样品,因此在植物微透析中以1μL/min速度灌流,通常以5min为单位收集样品用于分析,可以检测快速变化的物质,也能采用更低的灌流速度,以增加透析效果,使微透析取样中得到较高的相对回收率,这是其他分析仪器所无法比拟的。常用的检测仪器有UV、LIF、ECD和MS等。微透析与CE联用最大的优势就是可以实现在线分析,首先样品不需要纯化,CE的即时高分辨率可在短时间内同时测定透析液中多种分析物,因而能捕捉植物体内瞬间的变化,尤其植物在外界非生物胁迫时,某些信号物质浓度变化可精确捕捉。

4展望

微透析作为一种取样技术已被广泛应用到各个领域,是一门多学科相结合的取样技术,尤其是在体内各种内源活性生化物质的检测中使用优势更为突出,有着广阔的应用前景。微透析过程可以明显减少取样时对生物体的伤害和正常状态的影响,使得取样结果最大限度地接近所测物质在生物体内的真实状态,可以实现实时、在线取样和检测,更可以明确某种活性物质在同一生物个体体内的随时间的变化过程,最大可能地消除各种复杂操作的影响,避免样本的浪费,而且微透析还有包括成本低廉、分析快速和装置简单且易操作等优点[6]。尤其在分析技术突飞猛进的今天,与多种精密分析仪器的联用,更加显示出其无可比拟的优越性。目前微透析技术还主要集中在动物、人体试验当中,在植物研究中鲜有报道,植物质外体一直是植物生理生化研究的热点和难点,微透析可以很好地解决这一问题,未来可以优化微透析装置设计,以及和多种分析仪器偶联在线使用,可以发展植入式或外挂式微透析装置,以方便各种情况下生物体的取样分析。在植物生理研究中,不仅可以检测质外体各种物质的变化,还可以与其他传统检测同时进行,将各种指标全方位进行综合检测对比分析,可以为生理生化研究提供更为立体的研究数据,揭示出更多信号转导的生理生化机制。

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生物多样性的实质范文

关键词生物质油;催化裂解精制;化学成分;物理特性

中图分类号Q5文献标识码A文章编号1674-6708(2013)110-0159-02

Thestudyoncatalyticcrackingofthebiomassoil

LiuSheng1,MaQingYuan2

1.ACRECoking&RefractoryEngineeringConsultingCorporation,MCC,dalian116065,China;2.UniversityofScienceandTechnologyLiaoning,Anshan114051,China

Abstract:Afterthebiomassoiliscatalyticallycracked,thencontrastthephysicalandthechemicalcharacterofthebiomassoilcrackingandupgradingoilandthe0#dieseloil.providesometheoryaccordingforthecatalyticallycrackingofthebiomassoil.

Keywordsbiomassoil;catalyticcrackingandupgrading;chemicalcomposition;physicalcharacter

生物质制气是近年来迅速发展且比较可靠的一种生物质能利用技术,它是一种生物质热化学处理技术,可将固体生物质原料转化为高品位的可燃性气体燃料[1,2]。但生物质制气的同时会产生大量焦油,而且多数生物质秸秆制气站对其净化后的焦油都没有做任何处理就直接排放,这样不仅危害了宝贵的土地资源,而且对生态环境及人类也造成不同程度的危害。因此,对其进行催化裂解精制制燃料油加以利用是有一定的社会经济效益的。

1生物质油试样的制取

本实验所用的生物质焦油取自于吉林辽源市惠宇能源有限责任公司产出的焦油,炭化原料为玉米秸秆、稻壳,炭化温度在500℃~600℃之间。取得的生物质焦油原油呈黑色微浓的液体,带有刺激性气味。因为生物质焦油中含有少量粗杂质,对生物质焦油直接进行蒸馏,焦油中的粗杂质在蒸馏的过程中,不仅增加热耗,浪费能量,对蒸馏设备也会造成不良影响,而且会增加蒸馏残余物,增大残余物的量,给蒸馏的残渣处理带来很大的困难。因此,本研究要先对生物质焦油进行预处理后才能制成试样,即将取回的原焦油加热到50℃~60℃后,用160目的筛子进行过滤,除掉其中的杂质。然后对其进行蒸馏提取。

1.1试样制取方法和主要制取仪器

蒸馏是分离和提纯有机化合物常用的一种方法,本实验所用生物质焦油不但有一定量的水分,又含有多种化学组分和少量杂质。采用加热蒸馏的方法可以除掉杂质和水分,并且将多种化合物分离,取120℃~280℃温度段的馏分作为试样,然后通过实验了解试样的适合做燃料油的特性。

本文制取试样采用的主要仪器装置如图1所示,制备过程在通风柜中进行,这样可以将焦油蒸馏过程中挥发出的有刺激性气味的气体排出室外以达到改善操作环境的目的。

1.5000ml圆底烧瓶;2.调节电热套;3.弹孔橡胶塞;4.水银温度计;5.冷凝管;6.铁架台;7.牛角管;8.进水口;9.出水口;10.收集瓶

图1试样制取的主要蒸馏仪器

1.2试样的制取

在温度达到120℃时初馏,圆底烧杯里的焦油沸腾喷溅,产生白色的烟,其为馏分,在冷凝管中冷凝成黄色液体。几分钟后烟气消失,但仍然沸腾,但不喷溅。每一次升温,都会产生白的烟,即为馏分,且在冷凝管中冷凝成黄色液体。温度升到140℃~250℃时,瓶内生成黄色气体,经冷凝管流出清油状液体。275℃以后出现干点。收集瓶中液体即是本实验用试样。蒸馏现象如图2所示。

图2蒸馏现象

2试样的催化裂解

催化裂解可以把含氧原料转化为较轻的、可包含在汽油馏程中的烃类组分,多余的氧以CO2、CO和H2O的形式除去。

2.1实验用催化剂

催化裂解中用HZSM-5(50)是比较常见的,能够获得较高的有机物产率,但其结焦率较高。而用高岭土进行的实验却有较低的结焦率,所以本实验对催化剂进行了改进。

实验选用50的硅铝比做HZSM-5分子筛,粒度是300目。将粉末状的HZSM-5和高岭土以1:1质量比混合,压制成片后用120℃烘烤10h,后放进马弗炉用4℃/min的速率加热,到500℃后再焙烧1h,然后自然冷却。将催化剂粉碎分筛,选用粒度为2mm~3mm的颗粒作为本试验所用催化剂。

2.2实验用装置

实验装置由给料装置、固定床反应器、控温设备、加热元件、液体收集装置、冷凝系统等组成,如图3所示。反应器本身为高750mm、内径20mm的不锈钢管,最高设计工作温度为710℃。在反应器的轴向设有热电偶套管,可以测量催化剂床层温度。加热元件的功率为1500W,由一个温控仪控制。反应器中填装量为15g,催化剂床层高度为100mm,催化剂床层上下填有惰性填料。用微量计量泵给料。

1泵;2原生物质焦油;3反应器;4阀门;5热电偶;6加热器;7收集瓶;8冷凝器;9温控仪;10冷水浴;11氮气

图3生物质焦油馏分的精制示意图

2.2实验用方法

在反应器预热的同时通入氮气,在预设温度稳定时切换进料。反应条件为:进料量(g/h)和催化剂量(g)比为4.0h-1,温度为380℃,反应时间30min。经过催化裂解后的反应产物经过冷凝系统的冷凝后收集在浸于冰水混合物中的收集器内。得到不相溶的两相:水相和有机相,有机相就是我们所要制取的精制油。

3生物质焦油原油和催化裂解精制油的成分分析

本实验对试样进行成分分析所采用的方法为在鉴别复杂混合物方面具有出色能力的色谱-质谱联机(GC/MS)分析方法。

3.1试验用主要仪器和试验条件

本实验用HP6890/5973气象色谱/质谱联用仪对实验所用的生物质焦油进行成分分析。试验条件是:色谱柱为HP-FFAP弹性石英毛细管柱25m*0.2mm*0.33μm;柱温度60℃保持2分钟,后以3℃/min的升温速率升到230℃再保持5分钟;进样口温度240℃;载气用氦气,流量为1mL/min,分流比为40:1;压力为2.4kPa;进样量为0.5μL。质谱条件设为:离子源采用电子轰击源(EI),质量范围m/z为20-500amu;电子倍增器电压为1624v;发射电流34.6μA,四极杆150℃,接口温度150℃。

测出催化裂解精制油和生物质焦油原油的主要化学组成,如表1和表2所示。

表1生物质焦油原油的化学成分

表2催化裂解精制油的化学成分

由以上两表可以看出催化裂解精制油多环芳香碳氢化合物和不含氧的芳香族碳氢化合物含量较高,含氧化合物主要为酚类。这说明生物质焦油中的大部分含氧化合物如酯、有机酸、酮、醇、醛全通过催化剂的催化作用裂解反应生成了多环芳香碳氢化合物和不含氧的芳香族碳氢化合物。其品质和特性得到优化,有作为燃料油的前景和价值。

4催化裂解精制油和0号柴油的理化特性对比

本文研究催化裂解精制油作为燃料油的可行性,因此需对其粘度、密度、凝点、闪点、发热量和pH值同0号柴油进行对比。

测定结果汇总于表3中。

试样相对密度(15℃)/g・cm-3恩氏粘度(15℃)/0E闪点

/℃凝点

/℃pH高位发热量/KJ/g

精制油0.8726.891-66.229.86

0号柴油0.808~0.8323~87906.540.85

表3汇总结果

5结论

由前面所分析的结果可以看出生物质焦油经过催化裂解精制后的化学成分得到改善,其质量和品位得到了优化,理化特性与0号柴油相近。具有替代化石能源的前景,本实验为生物质焦油合理利用和深加工制燃料油提供一定的数据和理论依据,具有非常大的环境、社会和经济效益。

参考文献

生物多样性的实质范文篇8

一、教师首先要熟知初中化学概念的特点

1、初中化学概念有较强的抽象性。从化学概念的分类看,初中化学基本概念有相当一部分类容属于微观范畴,如:分子、原子、离子、质子、中子、化合价等等。这些概念我们看不到、摸不着只能在对物质组成认识的基础上才能进一步抽象、推理而形成概念。它需要学生从感性认识逐步实现到理性认识的飞跃,所以说初中化学概念具有较强的抽象性和高度的概括性。

2、初中化学概念有特别严密的科学性。概念是思维活动的高级形式,是客观事物的本质属性在人脑里的真实反映。任何一个概念都具有严密的科学性。作为启蒙教育的初中化学在对概念内容的描述时,除了重视文字的准确性和语言结构的合理性的同时,更加重视了解概念的内涵和外延,对概念里每一个字、词,每一句话、每一个注释都是经过认真推敲并其特定的意义的,从而保证了概念的完整性和科学性。

3、初中化学概念的形成是有阶段性的。化学概念是由浅入深,由简单到复杂地逐步深入和完善的,在初中化学教材的编写上就注意了学生的接受能力和合理负担,以及概念的深度和广度,而把初中化学所涉及的近60个概念穿插编制在十二个章节中。逐步深入。如:第一单元的化学变化和物理变化、化学性质和物理性质;第二单元的化合反应、分解反应、氧化反应、缓慢氧化、催化剂和催化作用、纯净物和混合物等等;第三单元的分子、原子、元素、离子。第四单元有单质、化合物、氧化物等概念直到第十二章的有机化合物等等。

二、认识化学概念教学的重要性

学生学好化学概念,对孩子们以后进行化学原理、实验、计算等方面的学习会起到很大的帮助,如果在教学中忽视了学生对基本概念的理解和掌握,就会给学生真正学好化学带来莫大的困难。在新课程教学中,很多老师能在课堂教学中,广泛的开展探究学习、合作学习等活动,但重视概念教学的确不多。难道新课程教学真的不需要重视化学概念教学了吗?我认为,化学基本概念在中学化学教学中,仍然应该有极其重要的地位,重视化学概念教学是提高化学教学质量的关键。也是培养孩子们对化学产生浓厚兴趣的关键所在。

三、做好化学概念教学的策略

1、加强直观教学。初中学生由于年龄特征原因,他们的思维主要以直观为主。抽象思维能力还很薄弱。因此,在进行化学概念教学时,要尽量利用直观的手段。比如,原子、分子的结构是微观粒子,看不见,摸不着,学生想象不出来。这时候,老师可以用模型(如水分子、碳60分子、氨分子、二氧化碳分子)来帮助学生的认识原子、分子等微观粒子的结构,从而形成原子、分子等概念。

2、帮助学生理解化学概念的本质。对化学概念的理解不能支离破碎,而应该全面地、准确地理解该概念的内在本质,只有这样才能使学生深刻的理解并能长时间记住它,还能准确地利用化学概念解决实际问题。如果学生不能深刻的理解化学概念,他们只能死记硬背的学习概念了。学生死记化学概念,就不会灵活运用,那就等于没有掌握化学概念。因此,在实际的教学中,老师要帮助学生理解化学概念的本质。比如,对物理变化与化学变化的学习,要强调判断的标准是看有无新物质的生成,有新物质生成的就是化学变化。比如,水变成水蒸气,很多学生错误的认为它是化学变化,那就要向学生讲清楚:水蒸气的本质仍然是水,只是状态发生了变化,不是新的物质,因此它属于物理变化。同样,水结成冰、电灯发光等变化,都没有新的物质生成,它们都属于物理变化;在认识变化和性质时,我们要让学生找到二者的本质区别:变化是叙述物质的变化过程,描述物质的一种变化现象,重点是在强调一个“变”字,而性质则是在描述物质的一种能力,一些本质属性。叙述中常有“会、是、不、可以、难、易”等词语来引导。

3、利用对比方法帮助学生正确的形成概念。化学上很多概念具有对立性,如果在教学中采用对比的方式进行,可以帮助学生更好的领会概念的含义,从而收到良好的教学效果。比如,物理性质与化学性质;物理变化与化学变化;分解反应与化合反应;纯净物与混合物;单质与化合物;分子和原子;有机化合物和无机化合物;氧化反应和还原反应;原子和离子、固体物质的溶解度和气体物质的溶解度等概念,在教学中应该加强对比就能有效的帮助学生理解、掌握它们。

4、利用实验帮助学生建立化学概念。化学是一门以实验为基础的自然科学,在化学教学中无论怎样重视实验都不过分的。在初中化学概念教学中,同样要重视发挥化学实验的作用。比如,饱和溶液与不饱和溶液、浓溶液和稀溶液,在教学中应该让学生亲手配制,这样能使学生深刻的理解其含义。同样,溶解度、质量守恒等概念,都可以用实验让学生建立概念。这远远比老师空洞的讲解,让孩子们枯燥的死记硬背好很多很多。

生物多样性的实质范文篇9

一、生物学核心概念的界定及特征

1.核心概念的界定

既然进行生物学核心概念教学具有多重教育意义,那么,什么是核心概念,目前对于这一问题尚未有统一的认识。美国课程专家埃里克森(Erickson)认为,核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。这些核心概念具有广阔的解释空间,源于学科中的各种概念、理论、原理和解释体系,为学科领域的发展提供了深入的视角,还为学科之间提供了联系[2]。戴伊(Day)指出,核心概念是某个知识领域的中心,虽然不是所有人都接受了这些知识,但它们却获得了广泛的应用,而且这些知识还能经得起时间的检验。费德恩(Feden)等人则认为,核心概念是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后,仍然能应用的概念性知识,并且强调核心概念必须清楚地呈现给学生[3]。

生物学核心概念处于学科中心位置,包括对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。它是人们对某一类生物学问题本质特征的概括。例如“细胞是由物质分子组成的,不同的物质承担着不同的功能”,就是在分析了组成细胞的不同物质分子后,概括出来的本质认识。而蛋白质之所以称为“生命活动的主要承担者”,又是在分析了蛋白质分子结构多样性原因和逐渐了解生命活动无时无刻不与蛋白质相关,以及和其他组成物质相比较后抽象和概括出来的核心概念。

需要说明的是,对“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念的理解,并不是一成不变的。它在本节内容中属于核心概念,而从整个单元来看却不是核心概念。因此,对某一核心概念的界定,会因不同的学段、不同的学习范围而发生变化。

2.核心概念的特征

当直接甄别和界定核心概念有困难时,我们不妨换个角度思考:核心概念有什么特征,我所确定的核心概念具备这些特征吗?

核心概念是在一般概念的基础上提炼出来的,因此它可以统摄一般概念,能够揭示学科知识的本质和学科知识之间的联系,具有统整学科知识的功能。因此,生物学核心概念应该具有以下特征。

第一,居于学科知识的中心。蛋白质分子不仅参与构建了细胞这座生命大厦,而且在细胞代谢、分裂、分化、癌变、凋亡、遗传、细胞间的信息交流等各项生命活动中扮演着重要角色。可以说,“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念贯穿了三个必修模块。

第二,是形成新知识的“生长点”。学生一旦建立起“蛋白质是生命活动的主要承担者”的概念,就容易形成科学地分析问题和解决问题的思路及方法。例如,细胞分化过程中,细胞的形态、结构、功能之所以发生了稳定性差异,是因为分化细胞中产生了组织特异性蛋白质。

第三,具有思维训练价值。组成蛋白质的氨基酸序列具有多样性,使得蛋白质的空间结构变化多端;而蛋白质只有维持特定的空间结构才能行使特定的生物学功能。因此,空间结构的多样性赋予了蛋白质多种多样的生物学功能,足以承担起丰富多彩的生命活动。可见,生物学核心概念是在许多一般概念的基础上加以分析、综合、抽象、概括出来的,它的形成过程需要综合的思维能力。

二、建构生物学核心概念的策略与程序

1.建构核心概念的策略

与“蛋白质是生命活动的主要承担者”有关的一般概念和事实见图1。

(1)事实和感性认识是建构概念的基础

“应为学生的学习设计怎样的学习路径?”“哪些生活经验有助于学生理解和建构核心概念?”笔者在研读《标准》和教材的基础上,找寻学生“最近发展区”,决定采取以“肽键”为线索、以实验为先导,围绕“肽键”认识蛋白质多样的结构与功能相适应的教学策略,尝试对“组成细胞的分子”这类比较枯燥乏味的内容进行探究式教学,帮助学生在相关生物学事实和一般概念的基础上,构建相应的核心概念。

新课伊始,用什么样的导言既能贴近学生生活又能直切主题?思前想后,笔者决定以问题“早晨大家都吃了什么?”(鸡蛋、面包、牛奶)“为什么要吃鸡蛋、喝牛奶?”(含蛋白质多)“怎么能证明鸡蛋和牛奶中含有蛋白质呢?”导入新课,然后,逐一在装有等量清水、蛋清、牛奶、豆浆和淀粉液的试管中滴加3滴双缩脲试剂,当试管中液体变色后,又问学生“哪个液体含有蛋白质?”学生脱口而出“蛋清、牛奶和豆浆”。学生的答案虽然正确,但是细致分析,它并不是通过实验结果得出的,而是凭借先入为主的生活经验(前概念)判断出来的。教师不能被这种假象所蒙蔽,于是追问“怎么知道蛋清、牛奶、豆浆中还有蛋白质?”(试管中的颜色发生了变化)“清水和淀粉液与双缩脲试剂结合后也有颜色变化呀!”(学生无语……)

教师利用“蛋白粉溶液+双缩脲试剂产生紫色反应”为“标准”,解释双缩脲试剂能识别蛋白质结构中的“肽键”,并形成紫色化合物(络合物)。用这支试管的颜色与其他各试管的颜色比较,说明蛋清、牛奶和豆浆中含有蛋白质。随后,紧紧围绕“什么是‘肽键’?

;“‘肽键’在哪儿?”“肽键’和蛋白质是什么关系?”开展后续的教学。

上述教学处理,既能很好地利用感性和直观材料,帮助学生在事实的基础上建构新概念,又能体现生物学科作为理科的教学特色。

(2)充分的学习体验有助于构建相应的概念

生物课程期待着学生主动参与学习过程,在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识,养成理性思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习的能力。在传统教学中,教师往往忽略学生的学习体验过程,“一言堂”比比皆是,且过于关注琐碎的知识内容。其实,学生不需要记忆那些细枝末节的信息或孤立的事实,而是需要从大量事实和学习的体验中,理解其中的规律,形成相应的概念和原理,并能将这些概念和原理迁移应用于新情境中。

例如:在认识氨基酸结构特点时,先用类比方法,引导学生理解蛋白质与淀粉一样,也是由小分子物质构成的多聚体,即氨基酸是蛋白质的基本单位。而后出示三种氨基酸结构简式(见图2),请学生说出它们的异同,概括出氨基酸的通式。随后,让学生辨认四种不同类型氨基酸的氨基、羧基和R基。最后,展示20种氨基酸的结构简式,明确氨基酸的不同主要是R基不同,R基的结构特点决定着氨基酸的特性。

又如:在认识“肽键”时,先让学生观看氨基酸“脱水缩合”课件(动画),然后让他们说出“肽键”是怎样形成的,在哪里形成的以及组成。以此逐渐认识经“脱水缩合”形成二肽、三肽和多肽的概念。

还有,在认识蛋白质分子结构多样性的原因时,先提出问题“20种氨基酸能够合成多少种蛋白质呢?”学生在不知如何回答的情形下,出示两种“九肽”的氨基酸组成:①半胱氨酸—酪氨酸—异亮氨酸—谷氨酰胺—天冬酰胺—半胱氨酸—脯氨酸—亮氨酸—甘氨酸;②半胱氨酸—酪氨酸—苯丙氨酸—谷氨酰胺—天冬酰胺—半胱氨酸—脯氨酸—精氨酸—甘氨酸。让学生分析这两种“九肽”的区别,并认识到虽然都是“九肽”,由于氨基酸种类和排列顺序不同,其生理功能完全不同,①是催产素,②是加压素。再利用“镰刀型细胞贫血症”的实例,说明由570多种氨基酸组成的血红蛋白,只要有一个氨基酸发生错误,就会造成蛋白质空间结构发生变化,功能也发生改变——携氧能力大大下降。在充分的事实面前,学生会逐渐认识到,组成蛋白质分子的氨基酸种类、数目、排列顺序和肽链盘曲、折叠方式的不同,都是决定蛋白质分子结构多样性的原因,进而理解蛋白质功能多样性的原因。

实践证明,让学生经历充分的学习体验,可以使他们在主动学习的过程中,加深对事实的观察和分析,逐渐体会事实背后所蕴含的深刻生物学原理和本质,进而顺利地建构科学概念。

(3)建构概念的意义在于新情境下的应用

概念放在一定的应用情境下才会显得生动和有意义。对于教师来说,帮助学生建构知识框架,形成正确的概念固然重要,但是,如果把这些概念“束之高阁”也就失去了原本意义。所以,构建概念重在应用。

例如:学生形成了“具有一定空间结构的蛋白质,才能有生物学功能”的基本概念后,可继续提问:“生鸡蛋含有蛋白质,煮熟的鸡蛋呢?”学生经过思考后,答出蛋白质变性问题。教师追问:“蛋白质变性后,是否还属于蛋白质[提供论文和论文的服务]呢?”教师演示:加热试管中的蛋清后用双缩脲试剂检验,结果为“紫色”,说明熟鸡蛋仍是蛋白质,因为“肽键”还在!继续比较“生蛋清”和“熟蛋清”的“紫色”,发现“熟蛋清”比“生蛋清”深。引导学生分析:加热改变了蛋白质的空间结构,暴露更多的“肽键”与双缩脲试剂反应后颜色加深。

通过这个环节的设计,学生对“肽键”是蛋白质特有的结构,认识更加深刻。与此同时,还学会了在新的问题情境下,利用概念解决问题的方法。

2.建构核心概念的程序

掌握核心概念需要学生主动建构,而非依靠教师的机械灌输。因此需要一套有效的教学程序。北京教育学院的胡玉华教授以图解的形式作了如下页图3所示说明[4]。

笔者依据上述教学程序对“蛋白质”一节进行了教学实践,收到了良好的教学效果,见下页图4所示。

三、建构生物学核心概念的反思与体会

“在课堂教学中,核心概念应成为课堂教学目标之一。在制定教学目标的过程中,教师需要思考:核心概念之间的联系,核心概念与原有概念之间的联系以及核心概念与其他相关概念之间的联系。”[5]在“蛋白质”一节的教学中,虽然涉及了一些生物学事实或事实性的概念,但这还不足以使学生构建出“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念,以及与它相关的更上位概念“细胞是由物质分子组成的,不同的物质承担不同的功能”。因为学生的学习主要是通过课堂教学一课时一课时地理解和不断积累的过程。对核心概念的认识,也是在获得大量事实和一般概念的基础上,逐渐概括和建构起来的。

生物多样性的实质范文篇10

一、创设质疑情境,让学生有问题可问

1.借助模型、图片、视频等直观手段创设问题情境。

如在“生命活动的承担者――蛋白质”一节中,我在投影中放置了“大头娃娃”“非洲难民儿童”的照片,面对这样震撼人心的画面,学生自然而然就会产生疑问:为什么会出现这种情况?蛋白质的功能还有哪些?哪些食物可以大量补充,有无替代……从而产生积极参与课堂活动的兴趣,唤起求知欲望。

2.利用认知冲突创设问题情境。

如建立一个比较稳定的人工生态系统需要提高物种的多样性,但一些地区引进水葫芦增加物种多样性,却导致该地区生态系统的稳定性下降。通过这样的矛盾,引起学生的争论,从而产生问题情境,启迪学生积极探究真相。学生深入讨论探究,能提出诸如“该地区物种多样性锐减的原因是什么?”“水葫芦为什么会在该地区泛滥成灾?”“怎样才能提高该地区的物种多样性?”“引入其他生物会出现这样的现象吗?”等问题。通过提出和解决这些问题,学生对外来物种入侵导致生物多样性锐减的危害以及引种要慎重就有比较深刻的理解了。

3.利用生物实验创设问题情境。

只要教师设计引导得好,学生就能在实验过程中思考和探究,针对自己的操作、实验现象等产生质疑。“在色素提取和分离”实验中,学生不同组之间结果相差很大,如“没有色素带、色素带不全、色素带多出一条”等。面对这样的实验结果,学生自然就有疑问,想知道出现各类实验结果的原因,积极参与生物实验的兴趣就会增强。

4.利用具体实例创设问题情境。

在实际生活中,学生经常会产生“为什么会这样”“为什么要这样做”等问题,教师可以以此作为背景创设相关的问题情境。在分析“内环境与稳态”时,我将自己生病时的一张验血单呈现给学生,学生自然生成“验血单上的各个指标分别能反映哪些疾病?”“为什么这些指标能诊断呢?”等问题。在分析“生态系统的基本原理”时,一首描写茅洲河变迁的打油诗“六十年代淘米洗菜,七十年代开始变坏,八十年代鱼虾绝代,九十年代成了灾害”的呈现,会让学生生成很多问题“这是怎样的画面?”“什么原因导致的?”“怎样来治理?”等。

二、教授质疑方法。让学生善于提问

1.模仿问题提问。

在教学活动中,我经常为学生提供高质量的探究范例,以供学生学习、模仿、领悟,进而为他们自己主动提问拓宽思路。将课本上的探究实验与学生一起分析,启发学生从实验材料的选择、实验步骤的顺序、实验现象出不来的原因、实验误差存在的原因等角度提出问题。在做“植物细胞的吸收和失水”实验时,学生就提出“为什么用紫色洋葱,不用白色,不用以前用的菠菜?”“为什么质壁分离复原时,有些细胞复原,有些却没有?”“该实验能否改进,使现象更明显”等有深度的问题。

2.问题引导提问。

在教学中,将教学内容设计成各个小问题或问题串,以问题为线索,引导学生在解决问题的过程中发现新问题。通过小组讨论,学生在熟悉的同学间能更好地提出自己的见解或疑惑。即使个别学生不敢或不愿在全班同学面前提问,也可以通过同组的其他同学将自己的问题表述出来。

3.联系实际提问。

生物多样性的实质范文篇11

国际生物多样性日活动总结1

5月22日,是联合国确定的国际生物多样性日”。《生物多样性公约》生效xx周年,也是我国加入《生物多样性公约》xx周年,今年国际生物多样性日主题是纪念生物多样性行动25周年”。按照生态环境部部署要求,为扎实开展我省的专题宣传活动,提升公众生物多样性保护意识,促进全社会关注并参与生物多样性保护,现将有关事项通知如下:

一、加强法规政策宣贯,提升公众生物多样性保护意识

各市环保局要组织部级自然保护区、省级自然保护区主管部门和管理机构,认真履行对自然保护区的管理职责,切实做好《自然保护区条例》等有关法律法规的宣传;紧紧围绕绿盾20xx”自然保护区监督检查专项行动,加强对专项行动的宣传报道,设置举报电话和举报邮箱,鼓励公众自觉参与专项行动、监督专项行动,确保专项行动取得扎扎实实的成效;加大对典型违法案例的曝光力度,让破坏生态环境者付出代价;通过宣传和参与,全面提升公众尊重自然、顺应自然、保护自然和绿水青山就是金山银山等生态文明理念,努力营造全社会广泛参与生物多样性保护的良好氛围。

二、强化科普知识和保护成果宣传,引导绿色消费方式

各市环保局要通过网站等新媒体,利用文字、图片、视频等形式,充分发挥自然保护区、湿地博物馆、生态馆、鸟展馆等科普宣教设施的优势,举办生物多样性展览,展示本地生物多样性保护成果,使人们走进自然、亲近自然,感受到自然保护工作带来的美好生活环境。加强对环保科普基地的宣传,把与生活密切相关的垃圾焚烧、污水处理、人工湿地水质净化工程等作为重要的宣传基地,普及环保知识,增强全社会参与环保工作、支持环保工作的自觉性,走低碳绿色消费之路。

三、工作要求

各市环保局要坚持节俭办活动的原则,高度重视,周密部署,强化协调,根据本地实际情况,切实做好20xx年5.22国际生物多样性日”专题宣传活动。各项活动应于5月20日前全面展开;5月20日至22日,请各市环保局、各部级自然保护区管理机构每日向我厅报送生物多样性日宣传信息,包括文字、图片、视频等;5月25日各市环保局将宣传活动工作总结报送我厅流域处。

国际生物多样性日活动总结2

生物多样性是地球上生命经过几十亿年发展进化的结果,是人类赖以生存的物质基础。为纪念国际生物多样性日,提高师生对生物多样性的认识,普及生物学知识,让更多的同学了解生物多样性现状,唤起大家对地球大家庭的关爱。结合我校教学实际情况,围绕今年国际生物多样性日主题,开展了丰富多彩的活动。

总结如下:

一、高度重视,整合力量。接到通知后,我校及时成立领导小组,高度重视5.22国际生物多样性日”的宣传开展工作,并纳入各科教学活动计划当中,统筹安排,提前策划。制定了具有本校特色的宣传活动教育教学方案。

二、贴近实际,增强效果。为提高人们对保护生物多样性重要性的认识,本着宣传环保意识、促进生物多样性的宗旨,围绕XX年国际生物多样性日主题,结合本校实际,从贴近学生学习生活开展宣传活动,切实增强宣传教育活动的实际效果和辐射效应。我校开展了如下活动:1.低年级读图识图辨认动植物游戏2.中高年级手抄报比赛3、游校园认识植物活动。

三、总结经验,交流成果。生物多样性是可持续发展的`基础,保护生物多样性以及生态系统,对经济发展、消除贫困、水土保持和污染控制都有帮助。通过一系列的活动,提高了师生对生物多样性的认识,普及了生物学知识,让更多的同学了解了生物多样性现状,唤起了大家对地球大家庭的关爱。

国际生物多样性日活动总结3

5月22日是联合国确定的国际生物多样性日”。为进一步落实国际《生物多样性保护公约》的相关规定,加强我市生物物种资源保护,按照四川省环境保护厅《关于做好20xx年国际生物多样性日”专题宣传活动的通知》要求,我市市、县(区)两级环保部门紧紧围绕生物多样性与可持续旅游”主题开展了专题宣传活动,宣传环境保护的理念,倡议可持续发展和保护生物多样性。

生物多样性是地球上生命经过几十亿年发展进化的结果,是人类赖以生存的物质基础。为提高广大群众对生物多样性的认识,普及生物学知识,让更多的人了解生物多样性现状,提高社会各界对生态环境的保护意识。结合我市环保工作实际,5月22日,我市市、县(区)两级环保部门通过多形式、多渠道开展了丰富多彩的专题宣传活动。一是组织职工观看生物保护宣传片,开展生物多样性小知识问答比赛;二是在本单位公示栏、LED电子屏幕、qq群里宣传生物多样性资料,让广大职工在工作之余了解和学习更多的生物多样性知识;三是组织职工到辖区人流集中地开展宣传活动。通过宣传展板介绍攀枝花特有苏铁以及国内濒危动植物的情况,并发放生物多样性及环保资料共20xx余份,让更多的市民意识到维持生物的多样性,就是在保护我们自己的生存环境,爱护地球大家庭,其实也就等于是在爱我们自己。

通过此次宣传,让环保职工及广大市民对生物的种类及现状有了更清楚地认识,认清了目前我国及全世界的生物保护必要性与迫切性,提高了群众的环保意识,增强了职工的工作热情。

国际生物多样性日活动总结4

5月22日是联合国确定的国际生物多样性日”。为进一步落实国际《生物多样性保护公约》的相关规定,加强我市生物物种资源保护,按照四川省环境保护厅《关于做好国际生物多样性日”专题宣传活动的通知》要求,我市市、县(区)两级环保部门紧紧围绕生物多样性与可持续旅游”主题开展了专题宣传活动,宣传环境保护的理念,倡议可持续发展和保护生物多样性。

生物多样性是地球上生命经过几十亿年发展进化的结果,是人类赖以生存的物质基础。为提高广大群众对生物多样性的认识,普及生物学知识,让更多的人了解生物多样性现状,提高社会各界对生态环境的保护意识。结合我市环保工作实际,5月22日,我市市、县(区)两级环保部门通过多形式、多渠道开展了丰富多彩的专题宣传活动。一是组织职工观看生物保护宣传片,开展生物多样性小知识问答比赛;二是在本单位公示栏、LED电子屏幕、qq群里宣传生物多样性资料,让广大职工在工作之余了解和学习更多的生物多样性知识;三是组织职工到辖区人流集中地开展宣传活动。通过宣传展板介绍攀枝花特有苏铁以及国内濒危动植物的情况,并发放生物多样性及环保资料共20xx余份,让更多的市民意识到维持生物的多样性,就是在保护我们自己的生存环境,爱护地球大家庭,其实也就等于是在爱我们自己。

生物多样性的实质范文

一、立足实验思维,在实践中构建生物知识网络

作为一门立足于实验的科目,生物学的大多知识的获得都是以实践为基础的。因此,生物实验课给予学生亲自动手操作的机会,对提升他们探索与动手能力方面有较大的帮助。随着新教材的实施,不难发现近几年的教学方向多注重从实验出发,教学大纲对学生实验的要求也大大提高了。然而,随着实验教学内容的增加,关于实验的课时却没有增加。课时的不足和实验条件的匮乏,导致很多实验的教学仅仅停留在教师的口头叙述及书本结论上,而不能让学生真正地了解实验的探究过程,无法循着科学家的思维路径进行探究实验活动。教师在授课时,如果仅仅告诉学生结论,那对于学生的思维训练来说,不得不说是一个极大的遗憾。教师应该带领学生追随科学家的思维探索步伐,更多地给学生展示实验的过程,使学生得到更多的思维训练。

例如,在学习光合作用时,教师可以给学生重点介绍科学家的实验设计思路。下面就以恩吉尔曼水绵光合作用的实验为例,进行简单的介绍:1.阅读实验过程与提出疑问。教师先简单介绍有关水绵的生理特性,然后让学生自己阅读实验过程,思考老师提出的问题:此实验设计的巧妙之处何在?2.让学生在阅读时带着疑问思考并寻找答案。可能会有部分学生在实验过程中没有发现实验材料选取的独特性,此时教师可以引导学生理解水绵的特性(具有细而长的带状叶绿体,叶绿体在细胞中又呈螺旋状分布),强调实验材料选取的重要性。3.拓展学生的思维。教师提出问题:“该实验中,水绵和好氧细菌的临时装片为什么要放在真空及黑暗的环境里?为什么要做黑暗、局部、曝光的对比实验?”4.合作讨论,得出结论。学生通过合作讨论获得答案,并结合答案最终得出“氧是叶绿体释放的,叶绿体是光合作用的场所”的结论。

二、随机通达教学,从多方面对生物学习进行思考

随机通达教学策略是美国学者斯皮罗等人在了解灵活性理论指导的基础上,提出的针对高级学习的一种教学方式,其核心主张是就同一内容,在不同的时间、情景和目的下多角度、多层次地进入学习,达到获得高级知识的目的。

由于高中的生物知识比较复杂,所以可通过多角度、多层次进入学习的方式来进行知识的获得与整合,以达到更全面了解与掌握知识的目的。例如,在学习“生命活动的主要承担者——蛋白质”时,可以让学生随机通过不同的途径与方式,自主得出不同的结论。在学习“蛋白质结构的多样性”时,学生可以自主得出“蛋白质氨基酸的种类、数目和排列顺序的多样性导致蛋白质结构的多样性”“蛋白质的空间结构不同导致蛋白质结构的多样性”“蛋白质结构的多样性导致蛋白质功能的多样性”等结论,使学生的高级学习产生类推性、反加性与连贯性,以及让学生对“蛋白质结构的多样性”这方面知识有更全面的理解,实现认知的飞跃和有效的认知建构。

另外,教师可通过让学生分组交流与合作学习的方式,让学生对获得的知识进行整合,得出更加全面和完整的结论。同时,学生间的交流可以发挥优势互补与思维碰撞的作用,让学生对在不同情景下获得的知识进行讨论与评价。学生提出自己的观点,要先接受来自组内各成员的评价与质疑,再通过组内讨论得出最终的结论。当然,结论的正确与否在于其次,重要的是合作学习中思维训练的重要性。在整个学习中,学生不仅要更加完善地提出自己的观点与认识,在原有的认识上通过思维整合让自己的结论更加完善,而且要用科学敏锐的思维去评价组内其他同学的认识。这样的学习方式不但可以培养学生思维的缜密性,而且可以发展思维的多样性与敏锐性。

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