维生素生物活性研究课程论文

生命科学是通过分子遗传学为主的研究生命活动规律、生命的本质、生命的发育规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。下面是由我整理的生命科学学术论文，谢谢你的阅读。

有机化学与生命科学的关系

摘 要：有机化学在生命科学发展中起着理论基础，研究工具，阐明本质的重要作用，它们有着密切的关系。本文从有机化学的发展与生命科学，有机化学的主要研究成果与生命科学，有机化学研究的任务与生命科学，三个方面说明有机化学课程与生命科学中的关系。

关键词：有机化学;生命科学;关系

有机化学是生命科学的基础，有机化合物是构成生物体的主要物质，生物体中各种有机化合物的结构、性质以及它们在生物体内的的合成、分解、转化、代谢无不以有机化学为基础。有机化学产品正越来越多地应用于农业。如农药(杀虫剂、杀菌剂、除草剂)、植物生长调节剂、化肥、农膜等保证了农业生产;兽医药、饲料添加剂促进了畜牧业生产。要正确地使用，必须了解这些有机化合物的组成、性质和生理功能。但是，目前有些学校的生命科学专业越来约忽视有机化学课程，课时越来越少，这样对学生的进一步学习不利，比如生物化学、分子生物学等后续课程的学习。本文将从有机化学的发展与生命科学，有机化学的主要研究成果与生命科学，有机化学研究的任务与生命科学，三个方面说明有机化学课程与生命科学中的关系。希望能引起从事生命科学专业人对有机化学的重视。

1. 有机化学的发展与生命科学有密切的关系

有机化学就其最初的意义而言，是生物物质的化学。1807年，J. F. Yon Berzilius首先把从活细胞中获得的化合物命名为有机化合物。那时人们对生命现象的本质还没有认识，因而便赋予有机化合物一种神秘的色彩，许多化学家认为有机物是不可能用人工的方法合成的，它们是“生命力”所创造的。但是1828年，F. Wohler从无机物氰酸铵制得了尿素，否定了关于“生命力”的假说，可以说是化学家第一次干预了生命科学。

随后有机化学的发展主要集中在有机物的结构研究和合成方法上，较少关心它们的生物功能。尽管如此，许多化学家的研究成果还是成为了生命科学发展过程的里程碑。比如，19世纪中叶，I. Pasteur关于左旋和右旋酒石酸经典式的研究，导致70年代Vanthof和LeBel碳原子四面体构型学说的建立，它是生命分子结构不对称性的基础。E. Fischer对碳水化合物立体化学和肽合成化学的贡献是这两大类重要的生命分子化学的奠基石。20世纪50年代，A. Todd建立的核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的化学结构，为Vatson-Crick DNA双螺旋结构的提出铺平了道路。60年代H. G. Khorana开创的磷酸二酯法合成寡核苷酸，不但证明了DNA上每三个碱基组成一个三联体密码子编码一个氨基酸从而提出了一套遗传密码，而且也开始了人工合成DNA的研究。化学家也将用化学小分子和化学工具研究生命体系。1985年H. Smith和K. Mullis发明了聚合酶链式反应(PCR)从而使分子生物学在技术上有了一个突破和飞跃。1988年SchrEiber在做靶向合成(TOS)天然产物FK506时发现FK506的结合蛋白FKBP12。1991年他们又利用小分子探针FK506和Cyclosporin发现他们可以抑制磷酸化酶神经组蛋白Calcineuin的活性。同时发现了可以生成FKBP-12-FK506神经组蛋白复合物和cyclophilin-cyclospolin-calcineulin的复合物。这些小分子同时与两个蛋白结合，而表现出的生物活性也是细胞内信号传导通路的分子基础。1992年，SchrEIber在美国《化学与工程新闻》发表了题为“用有机化学的原理探索细胞学”的论文，确信生命的过程就是生物体中化学变化过程[1-3]。

总之，有机化学理论上和实践上的成就为现代生物学的诞生和发展打下了坚实的基础。价键理论、构象学说、反应机理等成为解释生化反应的有力手段，蛋白质和核酸的组成和结构研究，顺序测定方法的建立，合成方法的创建，酶催化机制的研究，模拟酶的合成的化学模型的建立，小分子探针技术，单分子激发的技术，单分子操作的技术等重大成就，为现代生物学及生物技术开辟了道路。有机化学与生物问题的密切结合是推动生命科学发展的有力柱，也将人们对生命过程的了解提高到一个新的层次[4, 5]。

2. 一百多年来，有机化学的最高科学成果—— 诺贝尔化学奖综览

1901-2010年共110年，除去8年未授奖外，共授化学奖102项，其中有机化学方面得化学奖65项，占整个化学奖的。碳水化合物、光合作用得研究共8项;蛋白质、酶和核酸方面得研究共18项;甾族化合物、维生素和生物碱方面研究共8项;其它方面共31项。其中与生物相关的占34项。占有机化学的。由此可以看出有机化学与生命科学有着密不可分的关系。

3. 有机化学研究的任务与生命科学的关系

有机化学研究的主要任务是分离提纯、物理有机化学、合成。分离提纯即分离、提取自然界存在的各种有机物，测定它们的结构和性质，以便加以利用。物理有机化学是研究有机物结构与性质间的关系、反应经历的途径、影响反应的因素等，以便控制反应向我们需要的方向进行。合成是在确定了分子结构并对许多有机化合物的反应有相当了解的基础上，以由石油或煤焦油中取得的许多简单有机物为原料，通过各种反应，合成我们所需要的自然界存在的，或者自然界不存在的全新的有机物[6]。

有机化合物的分离提纯与生命科学

有机化学的分离提纯与生命科学的关系主要体现在两个方面，一是天然有机化学，二是分离与分析。

天然有机化学是研究动植物(包括海洋、陆地和微生物的次级代谢产物)及生物体内源性生理活性物质的有机化学。目的是希望发掘有生理活性的天然化合物，作为发展新药先导化合物，或者直接用于临床或为农业生产服务。天然有机化学的发展与国民经济有密切的联带关系，对于开发新型药物、新型农药至关重要。我国自然资源非常丰富，又有几千年传统防治疾病的经验积累，在我国大力发展天然有机化学的研究有着非常现实的意义。对内源性生理活性物质的发现及其生理活性研究，又开辟了天然有机化学研究的新领域。充分利用开发我国动植物资源包括海洋生物资源，努力开拓新的生理活性物质，为国民经济服务是天然有机化学的重要任务。

分离提纯和分析的紧密结合是有机分析的一大特点。在生命科学中也涉及到复杂系统的痕量或微量的有机物分离分析问题，比如生物活性物质的提取和分析等。气相色谱的发展是高效分离的突破口，而高效气相色谱和高效液相色谱是现代分离技术的基础。在气相色谱中新型高选择性的耐高温固定相(如手性固定相和异构体选择性分离的固定相)仍是比较活跃的研究领域。液相色谱中选择性色谱柱和选择性流动相

的应用发展是今后若干年中的主攻方面。细径柱的合理开发，多维色谱以及以色谱为主的系统分析网络将使复杂系统有机痕量物质的分离和分析跃上新的台阶。超临界流体色谱，包括毛细管柱超临界流体色谱是正在发展中的新技术。毛细管电泳是生命科学日益发展的情况下产生的新型的高效技术，在蛋白质和核酸的分离方面已显出极大的威力，是有很强发展活力的新领域。核磁共振波谱技术在谱仪性能和测量方法上有了巨大的进步，其中二维方法的发展已成为解决结构问题最主要的物理方法。NMR今后的发展趋势是如何得到更多的相关信息、简化图谱、提高检测灵敏度和发展三维核磁共振技术。质谱技术最突出的进步是新的解析电离技术的发展。随着接口技术的进步，联用技术的应用面更扩大，效果更为提高。这将使质谱成为生命科学中的一个崭新的研究手段。

物理有机化学与生命科学

物理有机化学主要是通过现代物理实验方法与理论计算方法研究有机分子结构及其物理、化学性能之间的关系，阐明有机化学的反应机理。生命科学中的物理有机化学研究，包括主——客体化学中的模拟酶催化反应，主体分子提供的微环境可控制反应，主体分子对客体分子的识别作用以及疏水亲脂作用等都是具有重要理论意义的研究领域。量子有机化学由静态向动态方向的发展是当前物理有机化学的重要组成，分子力学方法在有机分子结构与构象的研究方面有着非常乐观的发展前景。我国化学家蒋锡夔院士等发表了题为“物理有机化学前沿领域两个重要方面——有机分子簇集和自由基化学的研究”的论文，提出了可用物理有机化学方法解决生命科学的难题。

有机合成与生命科学

有机合成也与生命科学有着密切的关系。在与生命科学的联系中，金属有机化学和元素有机化学是最为活跃的领域之一。比如，有机磷化合物在农药、医药、萃取剂等方面以及有机合成化学中都有重要的应用。开展有生物活性的有机磷化合物的研究，在生命科学研究中也具有极为重要的意义。近年生物有机硅化合物以及有机硅化合物在有机合成中的应用有新的迅速发展。在基础和应用基础研究方面，硅烯、硅宾、硅的3d空轨道化学和多硅烷的研究是当今有机硅化学重要研究课题。有机硅化合物在有机合成中特别在天然有机物的合成中占有重要的地位。

无论从有机化学的发展、有机化学的研究成果和有机化学研究的任务来看，有机化学课程在生命科学中都起着理论基础，研究工具，阐明本质的重要作用。因此在生命科学中要加强有机化学的学习。

[参考文献]

[1]SchrEiber SL. Using the principle of organic chemistry ti explore cell New，1992，70：22~ 32.

[2]周晓俊，吴晖. 有机化学与生命科学. 云南师范大学学报，1998，18(1)：93-96.

[3]张礼和. 从生物有机化学到化学生物学. 化学进展，2004，16(2)：313-318.

[4]朱光美，杜灿屏. 试谈生物有机化学研究的现状与展望. 大学化学，(4)：6-8.

[5]吴毓林，陈耀叠. 探索有机体的奥秘—谈世纪交替时代的有机化学. 中国科学院院刊，1995，10(10)：215-219.

[6]汪小兰，有机化学(第四版)，高等教育出版社，2005，1-2.

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了让您的孩子长得高，充分的睡眠、适量的运动和均衡的营养都很重要。 科学已经证明，人的身高除了遗传因素外，还与抚养方式有关，科学的抚养方式能使少儿成人后身材增高10多厘米。一般来说，孩子的生长发育可分为4个阶段：第一阶段为自出生至6岁；第二阶段为7～12岁，医学上也称发育阶段；第三阶段为女孩13～15岁，男孩14～16岁，是发育高峰期；第四阶段为低潮期，女孩17～19岁，男孩18～20岁，此时，长骨骨骺开始闭合，身高增长逐渐减缓。因此，自出生开始到长高期结束，作家长的应对孩子注意以下几点： 一、注意营养平衡：身长是头、脊柱和下肢的总和，是反应骨骼，特别是长骨生长的重要标志。当孩子骨骼生长营养不能满足需要时，身长增长的速度就会减慢。与骨骼生长关系密切的营养素有维生素d、钙和磷。碘和锌不足，也会造成孩子个于矮小。另外，人体的脏器、骨骼组织的生长发育依赖于营养平衡，孩子荤素偏食均会影响身体正常生长。偏荤的孩子可能会出现肥胖或性早熟，使孩子骨龄提前，长高期缩短；单吃素食的则会出现营养不良，导致生长缓慢。因此，平时孩子的饮食应荤素搭配，营养充足，偏食、挑食和太多地吃零食等不良习惯一定要予以纠正。 二、进行有规律的正确运动：鼓励孩子蹦蹦跳跳是促进长身体的积极因素，能使身高的生理效应得到最大限度发挥。体育锻炼能使骨组织血液供应充分，加速骨骼中矿物质代谢，有助于长骨生长。什么时候、采用什么方法锻炼要讲究一些科学。学龄前儿童身体的循环、肌肉系统十分娇嫩，不宜采用重负荷体育锻炼，可进行跳皮筋、打球等低强度活动。进入青春期后，各系统已有一定的发育，是体育锻炼的最佳时期，可先进行轻负荷的体育锻炼，如引体向上、哑铃、投掷等活动，以后再逐渐加大活动强度。不同的锻炼项目对身体产生不同的影响，如跳跃可以牵伸肌肉和韧带，弹跳和跑步促进下肢增长，引体向上、自由垂吊、单杠有促进脊柱生长的作用。 三、预防疾病、有病早治，疾病对生长发育影响很大，特别是慢性病，如结核病对体重的影响最明显；佝偻病和严重的缺锌症都会影响身体和大脑的发育。 四、生活环境、社会文化、气候地区。据调查，我国北方的孩子比南方的孩子要高些。生活环境、社会文化好的地区，孩子也长得较高。 五、适当用些纯中药进行调理：中医认为，肾主人体生长发育，骨与骨髓的充实与否与肾气盛衰有很大关系；肝统率全身之筋。所以，中药调理一般采用田七、当参、当归等中药，再配以钙，通过健脾胃，补肝肾，长筋骨，从而达到长高的目的。对身材偏矮的孩子最好在生长发育第二、三阶段，在医生指导下，适当进行一些中药调理，这样，一般可使身高比正常增长6～11厘米。 安利教你： 怎样预测孩子成年后的身高 预测孩子成年后的身高，就是利用青少年生长发育的规律性，并将遗传和环境等因素的影响考虑进去，选择各种公式对孩子的成年身高进行估测。这些预测公式是研究人员经过大量调查和对测量资料的统计学处理，并经较长时间的检验和修正之后方才正式使用的。目前较成熟的预测公式有： 1.利用父母身高进行预测。身高的遗传度为，也就是说，成人身高的75%取决于遗传，仅25%取决于环境等因素。一般来讲，父母较高者，子女也较高；父母较矮者，子女也较矮。据此，子女的成人身高可用下列公式计算： 儿子成年身高（厘米）=（父身高+母身高）除以2乘 女儿成年身高（厘米）=（父身高乘母身高）除以2 2.利用儿童(少年儿童营养产品，少年儿童营养资讯)的年龄与身高进行预测。英国学者根据长期追综观察资料发现，儿童各年龄段的身高与成年身高之间有下列相关：出生时为；1岁为；2岁时为；3岁时为，4岁以后相关值不再增高。据此设计了以下公式： 男孩成年身高（厘米）=乘以h3+（厘米） 女孩成年身高（厘米）=乘以h3+（厘米） 公 式中h3为3岁时身高实测值（厘米） 另一位学者认为，大多数儿童2岁时的身高与成年身高之间有最高的相关，他的公式为： 男孩成年身高（厘米）=（厘米） 女孩成年身高（厘米）=（厘米） 公式中h2为2岁时身高；a为（父身高+母身高）除以2。 还有学者认为，预测女孩成年身高时，一定要把月经初潮年龄因素考虑进去。早熟女孩月经初潮来得早，尽管当时身高超过了同龄女孩，但成年身高却往往反比晚熟者要矮，所以女孩应采用下列公式： hm=－乘以am+乘以ht 式中hm为成年身高，am为初潮年龄，ht为初潮时身高。 3.利用足长进行预测。这是根据全国16个省市万余7～25岁城市男女儿童、青少年的足长测试数据编制的，可预测成年身高。 4.利用骨龄进行预测。这种方法，应在医生的指导下计算出骨龄，然后把骨龄指标加入预测成年的身高的多元回归方程计算出的公式中，即可算出。

饮食，又称“膳食”，是指我们平常所食用的食物和饮料。人们通过饮食可以获得身体所需要的营养素和能量，维持自身健康。维生素是人体营养、生长所必需的有机化合物，它存在于各种各样的食物中，维生素大部分不能在人体内合成，或者合成量不足，不能满足人体的需要，因而必须从食物中摄取。维生素虽然不是构成人体的原料，也不能提供人体需要的能量，但在人体生长、代谢、发育过程中却发挥着重要的作用。它在物质代谢过程中重要的调节作用，也是人体许许多多辅酶的组成成分。人体对这类物质的需要量虽然微乎其微，但却是必不可少。维生素是个庞大的家族，就目前所知的维生素就有几十种，大致可分为脂溶性和水溶性两大类。水溶性维生素从肠道吸收后,通过循环到机体需要的组织中,多余的部分大多由尿排出,在体内储存甚少。脂溶性维生素大部分由胆盐帮助吸收,循淋巴系统到体内各器官。脂溶性维生素由于易溶于非极性有机溶剂，而不易溶于水，可随脂肪为人体吸收并在体内储积，排泄率不高，体内可储存大量脂溶性维生素。各种维生素的化学结构以及性质虽然不同，但它们却有着以下共同点：①维生素均以维生素原(维生素前体)的形式存在于食物中；②维生素不是构成机体组织和细胞的组成成分，它也不会产生能量，它的作用主要是参与机体代谢的调节；③大多数的维生素，机体不能合成或合成量不足，不能满足机体的需要，必须经常通过食物中获得；④人体对维生素的需要量很小，日需要量常以毫克(mg)或微克(μg)计算，但一旦缺乏就会引发相应的维生素缺乏症，对人体健康造成损害。人体有如一座极为复杂的化工厂，不断地进行着各种生化反应。其反应与酶的催化作用有密切关系。酶要产生活性，必须有辅酶参加。已知许多维生素是酶的辅酶或者是辅酶的组成分子。因此，维生素是维持和调节机体正常代谢的重要物质。可以认为，维生素是以“生物活性物质”的形式，存在于人体组织中。 食物中维生素的含量较少，人体的需要量也不多，但却是绝不可少的物质。膳食中如缺乏维生素，就会引起人体代谢紊乱，以致发生维生素缺乏症。维生素Ａ属脂溶性维生素，由于人体或哺乳动物缺乏维生素A时易出现干眼病,故又称为抗干眼醇。维生素A能够预防皮肤和人体的其它组织变的干燥，人的眼睛需要维生素A来产生一种感光的物质，缺少维生素A的人在黑暗中视力模糊，他们可能患上干眼症、夜盲症等，结果会造成感染，导致失明。维生素B是一类水溶性维生素，大部分是人体内的辅酶，主要有以下几种：维生素B1也叫做硫安素，能够把含淀粉的食物化为能量，也能邦助心脏和神经系统顺畅的运作，缺少维生素B1，我们会感到虚弱，也可能会罹患脚气病、神经性皮炎等。维生素B2又名核黄素。人体缺少它易患口腔炎、皮炎、微血管增生症等。维生素B12即抗恶性贫血维生素,又称钴胺素,含有金属元素钴，是维生素中唯一含有金属元素的，它的作用是和叶酸一起帮助红血球的产生， 妇女在怀孕期间摄取叶酸可以预防婴儿出现体格方面的问题。它能抗脂肪肝，促进维生素Ａ在肝中的贮存，促进细胞发育成熟和机体代谢。缺乏维生素B12时会发生恶性贫血，人体对B12的需要量极少，人体每天约需12μg，人在一般情况下不会缺少。Ｂ族维生素分类繁多，这里不再一一列举。有一种维生素大家都很熟悉：维生素Ｃ！维生素Ｃ又叫抗坏血酸，是一种水溶性维生素，能够治疗坏血病并且具有酸性,所以称作抗坏血酸。维生素Ｃ的主要功能是帮助人体完成氧化还原反应，提高人体灭菌能力和解毒能力。我们需要维生素Ｃ来保持强壮的骨骼和完好的牙齿以及健康的血液流通，帮助伤口愈合，我们身体里面储存的维生素Ｃ很少，所以每天必需从食物当中来摄取，如果在食物中缺乏维生素Ｃ时,则会发生坏血病。维生素Ｄ为类固醇衍生物,属脂溶性维生素。维生素Ｄ与动物骨骼的钙化有关,故又称为钙化醇，它能够使血液里面的钙质增多，神经和肌肉细胞需要钙来维持正常的运作，强壮骨骼的成长也需要钙。由于维生素Ｄ有调节钙的作用,所以是骨及牙齿正常发育所必需。特别在孕妇、婴儿及青少年需要量大。如果此时维生素Ｄ量不足，则血中钙与磷低于正常值,会出现骨骼变软及畸形。发生在儿童身上称为佝偻病；在孕妇身上为骨质软化症。维生素Ｅ又名生育酚，是一种脂溶性维生素, 维生素Ｅ易于氧化,故能保护其他易被氧化的物质(如维生素Ａ及不饱和脂肪酸等）不被破坏。维生素Ｅ能抵抗自由基的侵害，预防癌症的心肌梗死。它促进男性产生有活力的精子，人体缺少它，男女都不能生育，严重者会患肌肉萎缩症、神经麻木症等。维生素Ｅ是强抗氧化剂，维生素Ｅ供应不足会引起各种智能障碍或情绪障碍。维生素对我们的健康很重要，不同的维生素存在于不同的食物里，包括：毂类，蔬菜，水果，鱼，肉，蛋和乳制品。维生素Ａ：动物肝脏、蛋类、乳制品、胡萝卜、南瓜、香蕉、橘子和一些绿叶蔬菜中。维生素Ｂ1：葵花籽、花生、大豆、猪肉、谷类中。维生素Ｂ6：肉类、谷类、蔬菜和坚果中。维生素Ｂ12：猪牛羊肉、鱼、禽、贝壳类、蛋类中。维生素Ｃ：柠檬、橘子、苹果、酸枣、草莓、辣椒、土豆、菠菜中。维生素存在于鱼肝油、鸡蛋、人造黄油、牛奶、金枪鱼中。维生素Ｅ：谷物胚胎、植物油、绿叶。维生素Ｋ：绿叶蔬菜中。即使含有同样维生素的食物，在含量方面可能不同，所以，每天吃多种食物是很重要的，这样我们的身体才会得到足够的多种维生素。维生素与我们健康息息相关，但切不可把维生素当“补药”，多多益善，盲目服用维生素制品。食用新鲜蔬菜和水果是最简单而安全的补充维生素的方法，千万不能长期大剂量服用维生素保健品，这样才能避免出现反作用。 以前选修写过的，虽然很多内容是网上找的，但也经过自己编辑...