生物化学学科的论文范文 篇一
标题:酶催化作用的机制及应用进展
摘要:酶催化作用是生物化学研究中的一个重要领域,它涉及到生物体内多种生化反应的加速和调控。本文将介绍酶催化作用的机制以及其在实际应用中的进展。首先,我们将讨论酶催化作用的基本原理,包括酶与底物的结合、酶的构象变化以及催化剂作用等方面。接下来,我们将介绍酶催化作用在食品工业、医药领域和环境保护等方面的应用进展。最后,我们将总结酶催化作用的优势和局限性,并展望未来的研究方向。
关键词:酶催化作用,机制,应用进展
引言:酶是生物体内一类具有催化活性的蛋白质,能够加速生物体内多种生化反应的进行。酶催化作用在生物体内起着至关重要的作用,其机制的研究不仅有助于理解生物体内的生化过程,还可以为工业生产和医药领域提供新的方法和技术。本文将着重介绍酶催化作用的机制以及其在实际应用中的进展。
正文:酶催化作用的基本原理是酶与底物的结合和酶的构象变化。酶与底物之间的结合是通过酶的活性位点与底物的亲和作用实现的。酶的活性位点是一种特殊的结构,能够与底物分子形成特定的氢键、离子键或范德华力等非共价相互作用,从而促进底物的结构改变和反应进行。同时,酶的构象变化也是酶催化作用的重要机制之一。酶在与底物结合后,会发生构象变化,使得底物分子更容易发生化学反应。此外,酶还可以提供催化剂作用,通过降低底物的活化能,加速反应的进行。
酶催化作用在食品工业、医药领域和环境保护等方面有着广泛的应用。在食品工业中,酶被广泛应用于面包、啤酒和乳制品等的生产过程中。例如,面包的发酵过程中,酵母菌产生的酶能够将淀粉分解为葡萄糖,从而提供能量给面团发酵。在医药领域,酶催化作用被用于制备药物和诊断疾病。例如,靶向药物的制备过程中,酶可以选择性地催化特定的反应,从而提高药物的纯度和效果。在环境保护方面,酶催化作用可以用于水处理和废物处理等方面。例如,酶可以催化水中有害物质的降解,净化水源。
结论:酶催化作用是生物化学学科中的重要研究领域,其机制的研究对于理解生物体内的生化过程具有重要意义。同时,酶催化作用在食品工业、医药领域和环境保护等方面有着广泛的应用。然而,酶催化作用仍然存在一些局限性,例如对于底物的特异性要求较高。未来的研究方向可以聚焦于解决这些问题,并进一步拓展酶催化作用的应用领域。
参考文献:
1. Nelson, D.L., Cox, M.M. Lehninger Principles of Biochemistry. 7th edition. W.H. Freeman and Company, 2017.
2. Chen, K., Arnold, F.H. Engineering new catalytic activities in enzymes. Nat. Catal. 2019, 2, 1-11.
生物化学学科的论文范文 篇二
标题:DNA修复机制及其在细胞生存中的重要性
摘要:DNA修复是细胞内的一种重要机制,它能够修复DNA分子中的损伤,维持细胞的遗传信息的完整性。本文将介绍DNA修复的基本原理和机制,并探讨DNA修复在细胞生存中的重要性。首先,我们将讨论DNA损伤的种类和产生原因。接下来,我们将介绍DNA修复的几种主要机制,包括直接修复、碱基切除修复和重组修复等。最后,我们将探讨DNA修复的重要性,包括维持基因组的稳定性和抵抗外界环境因素等方面。
关键词:DNA修复,损伤,机制,细胞生存
引言:DNA是细胞内的遗传物质,它携带了细胞的全部遗传信息。然而,DNA分子在细胞生存过程中会受到各种损伤,例如紫外线照射、化学物质暴露以及内源性代谢产物等。为了维持细胞的生存和遗传信息的完整性,细胞发展出了一系列的DNA修复机制。本文将着重介绍DNA修复的基本原理和机制,并探讨DNA修复在细胞生存中的重要性。
正文:DNA损伤的种类和产生原因多种多样。DNA损伤的种类包括碱基损伤、单链断裂、双链断裂和交联等。而DNA损伤的产生原因包括外界环境因素和内源性代谢产物。外界环境因素如紫外线照射和化学物质暴露可以直接导致DNA的结构损伤。内源性代谢产物如氧自由基和代谢产物也会对DNA分子产生损伤。
DNA修复的主要机制包括直接修复、碱基切除修复和重组修复等。直接修复是指通过酶催化或物理作用来修复DNA分子中的损伤。例如,光解酶能够修复由紫外线照射引起的DNA中的嘌呤二聚体。碱基切除修复是指通过酶催化将损伤的碱基切除,并通过DNA聚合酶和DNA连接酶来合成新的碱基链。重组修复是指通过同源重组或非同源重组来修复DNA分子中的双链断裂。重组修复是一种复杂的修复机制,它涉及到DNA分子的断裂、交换和连接等过程。
DNA修复在细胞生存中起着至关重要的作用。首先,DNA修复可以维持基因组的稳定性。DNA损伤如果不能及时修复,会导致细胞的突变和基因组不稳定性,甚至引发癌症等疾病。其次,DNA修复可以帮助细胞抵抗外界环境因素的侵害。细胞在面对紫外线照射、化学物质暴露和内源性代谢产物等损伤时,通过DNA修复机制来修复DNA分子中的损伤,从而保护细胞的生存。
结论:DNA修复是细胞内的一种重要机制,它能够修复DNA分子中的损伤,维持细胞的遗传信息的完整性。DNA修复的机制多种多样,包括直接修复、碱基切除修复和重组修复等。DNA修复在细胞生存中起着重要作用,能够维持基因组的稳定性和抵抗外界环境因素。未来的研究方向可以聚焦于深入理解DNA修复的机制并开发新的治疗方法和技术。
参考文献:
1. Friedberg, E.C. et al. DNA Repair and Mutagenesis. 3rd edition. American Society for Microbiology Press, 2005.
2. Lindahl, T. Instability and decay of the primary structure of DNA. Nature, 1993, 362, 709-715.
生物化学学科的论文范文 篇三
新的一年的毕业季即将到来,那么大学里什么最重要,那肯定是论文了,如果没有一个合格的论文,那么你如何能够毕业。下面为大家分享一篇关于生物化学的论文,希望对大家写论文有所帮助!
摘要:情绪的研究一直是一个重要领域,同时由于情绪的复杂性,使得情绪的研究具有相当的难度。近年来脑成像技术(fMRI PET)和事件相关电位(ERP)等技术的发展,推动了情绪与认知的神经生理基础的研究。本文从情绪的评定标准、被试的选取、实验材料的编制以及研究技术等方面介绍了情绪神经生物基础研究的基本方法;叙述了情绪刺激加工中情绪活动中,大脑半球的偏侧化效应,脑成像研究中发现正负效价情绪的加工由大量重叠神经通道负责,而不同性质的面部表情由不同的神经通道负责。
关键词:情绪,神经生物,研究方法,脑机制
1、情绪是人类非常重要的一种心理现象,是人对客观事物的态度体验及相应的行为反应。
情绪主要包括主观体验、外部表现和生理唤醒三个成分。其中生理唤醒即情绪产生的生理反应,涉及了广泛的神经结构,不仅包括中枢神经系统、外周神经系统还包括内外分泌系统。具有非常复杂的神经生理基础。并且不同的情绪、情感的生理反应模式是不同的。情绪还具有很强的主观性、动态性、多成分等特征。基于情绪的复杂性和研究方法的限制,情绪的研究一直是一个难点。但是随着近年来脑成像技术(fMRI PET)和事件相关电位(ERP)等技术的发展,对情绪的神经生理基础的研究也取得了长足的进展。
情绪与认知过程相互作用情绪与认知关系及其潜在的神经基础,在近年逐渐成为认知神经科学的热点研究领域,并形成“情感认知神经科学”这一分支。这个领域的研究不经回答了情绪的起源、功能、本质等科学问题,更重要的是它将为情绪调节和情绪障碍疾病的治疗奠定基础[1]。
2、情绪神经生物基础研究的基本方法
2.1情绪的评定标准
研究情绪的神经生物基础,首先要解决的就是什么是情绪,如何评定情绪的问题。这关系到被试的情绪体验、情绪诱发的刺激材料等问题。目前主要存在着两种标准:基本情绪论和情绪维度论。
基本情绪论认为情绪在发生上有原型,即存在着数种跨文化的基本情绪类型,每种情绪类型各有其独特的体验特征、生理唤醒模式和外显模式,其不同形式的组合形成了所有的人类情绪[2]。Ekman[3]的许多开创性的研究为基本情绪理论奠定了基础。对于有哪些基本情绪则有不同看法。模式分类分析显示除了厌恶以外,不同情绪类型都显示了特定的自主神经活动模式。但是,并没有足够证据证明个基本情绪具有各自不同的神经生理机制[4]。对于面部表情识别来说,其识别的基础也并不是基本情绪类型,而是面部表情在情绪体验的双极维度上的位置,或者是面部表情诱发的行为预备模式等[5]。
维度理论认为几个维度组成的空间包括了人类所有的情绪。维度论把不同的情绪看作是逐渐的、平稳的转变,不同情绪之间的相似性和差异性是根据彼此在维度空间中的距离来显示的[1]。维度模式常为两个维度组成:①效价或者愉快度,其理论基础是正负情绪的分离激活;②唤醒度或者激活度,至于感情状态系相联系的集体能量激活的程度,唤醒的作用是调动集体的技能,为行动做准备。目前的研究大多是以情绪的维度理论为基础的。
2.2情绪的研究技术与方法
2.2.1情绪诱发的方法和相关材料
在情绪研究实验中,有一个非常重要的环节就是情绪的诱发。情绪的诱发通常可以分为两大类,一种是内部诱发,另一种是外部诱发[6]。内部诱发是让被试想象或回忆自己所经历的情绪事件;而外部诱发是通过让被试看一些富有情绪色彩的电影、场景或图片或是通过一些任务范式,例如GO-NOGO任务。外部诱发所使用的刺激如要包括视觉刺激、听觉刺激,罗跃嘉[10]人根据美国国立心理健康研究所情绪与注意研究中心与佛罗里达大学编制的三套情绪材料系统,编制了中国情感图片系统(CAPS)、中国人情感面孔图片系统(CAFPS)、中国情感数码声音系统(CADS)、和汉语情感词系统(CA
WS)。2.2.2研究技术
该领域中事件相关电位(ERP)的电生理技术和采用功能核磁共振(fMRI)的使用极大的推动了他的发展。ERP技术通过分析情绪状态下,个体所接受的各种认知任务刺激消失后的延迟阶段的脑电位变化,反映情绪对认知任务的影响。ERP技术具有很好的时间分辨率,可以捕捉到情绪的动态变化。与ERP相比,脑成像技术fMRI具有高空间分辨率的特点,能够将各种心理活动的神经生理基础和各种脑功能区域划分出来。目前在fMRI研究中多采用N-back实验范式。其做法是在情绪状态下要求被试完成几组循环任务作业和再认作业,最后的差异信号来自于进行任务作业是的信号减去进行再认作业是的信号 [11]。
3、情绪加工的脑机制
3.1正负情绪的大脑功能左右半球偏侧化
脑成像研究证实了正性和负性情绪的分离,即两者各自具有特定的大脑功能系统,分别与左半球和右半球活动相联系,或者说分别是左半球和右半球优势[1]。Lee[12]等从IAPS中选择正性和负性图片各20 张,在被试看图片的同时进行fMRI扫描,分析发现,情绪图片激活了双侧额叶、扣带前回、杏仁核、前颞叶以及小脑,负性情绪图片更显著的激活了右半球,正性图片则左侧优势。
尽管一些研究证实了正负情绪半球的差异,但是也有一些研究却并没有得到类似结果。Phan 等[13 ]综合分析了在1992 年到2002年 2月之间进行的65项不同脑成像研究结果,得到的结论是:并没有充分和一致的实验证据支持正负情绪加工的半球差异;分析认为情绪活动半球差异是很复杂的,并且具有很大的区域特殊性。
3.2情绪的效价载荷脑机制研究
不同的情绪具有不同的效价载荷 ,有些情绪是积极的 ,有些情绪是消极的。那么加工不同效价的情绪的脑区到底是相互独立的还是互有重叠 ?针对这一问题 ,Lane 等[14]以愉快的、 不愉快的和中性的照片作为实验材料 ,使用 PET技术研究了大脑在加工不同情绪载荷的照片时的激活模式。结果发现 ,相对于中性的照片 ,愉快和不愉快的照片激活了丘脑、 视丘下部、 中脑、 前额叶区(BA9)以及尾状核前部。此外 ,不愉快的照片也激活了杏仁核、 海马、 旁海马回(BA28) 、 枕颞皮层(BA18 ,19 ,37)以及小脑。这和以前有关情绪的脑成像的研究结果是一致的[15 ]。
继Lane等的研究以后,Paradiso 等[16]也以愉快的、不愉快的和中性的视觉刺激(照片)为实验材料研究了情绪效价载荷不同的视觉刺激的大脑激活模式。与 Lane 等的研究不同的是,他们要求被试仔细检查每种照片,并对其情绪效价进行判断。结果发现尽管实验要求有所变化,但两个实验激活的脑区比较相似。所不同的是,他们的研究发现相对于不愉快的照片,被试在加工愉快的照片时激活了颞叶内侧(BA8) 、背外测皮层 (BA9 , 10) 以及眶回附近的大脑皮层(BA11) 。而在 Lane 等的研究中,则没有出现这样的结果。这些结果似乎显示外显的情绪加工比内隐的情绪加工要求更多的脑区的卷入。
3.3面部表情识别的脑机制研究
Morris[17]运用PET技术,研究了被试在加工恐惧和高兴的面部照片时的大脑激活模式。同时他们还发现随着恐惧强度的增加,左侧的脑岛前部和后部、左侧额下回、左侧前楔叶、左侧枕核以及右侧扣带前回都会出现选择性的激活。
而随着高兴强度的增加,两侧的梭状回、左侧舌回、双侧距状裂以及右侧颞上回都出现选择性激活。此外,Phillips等运用fMRI技术,以恐惧和厌恶的面部照片作为实验材料,探讨了大脑在加工不同强度的面部照片时的激活模式[18],结果发现在加工不同强度的面部表情时,大脑皮层的激活模式有所不同。总体而言,现在比较一致的结论是不同的面部表情是由不同的神经通道负责加工的。杏仁核,尤其是左侧杏仁核与恐惧的面部表情的加工有关,前脑岛和壳核与厌恶的面部表情的识别有关,而前扣带回和额叶的被测则在愤怒的表情加工中起主导作用[15]。
参考文献:
1 罗跃嘉,黄宇霞,李新影,李雪冰.情绪对认知加工的影响:事件相关脑电位系列研究[J].心理科学进展,2006,14(4):505-510.
2 Ekman P. A n argument f or basic emotions [J ] . Cognition and Emotion , 1992b ,6 :169 – 2001.
3 Ekman. P H andbook of Cognition and Emotion[M] . Sussex , U. K. : John Wiley Sons , Ltd. , 1999 , 45 – 601
4 Russell J A. Is there universal recognition of emotion from facial expression?: A review of cross 2 cultural studies [ J ] .Psychological Bulletin , 1994 , 115 : 102 - 141.
5 罗跃嘉,吴键辉.情绪的心理控制与认知研究策略[J].西南师范大学学报(人文社会科学版),2005,31(2),26-29.
6 王亚鹏,董奇.情绪加工的脑机制研究及其现状[J].心理科学,2006,29(6) ,1512-1514.
7白露, 马慧, 黄宇霞, 罗跃嘉. 中国情绪图片系统的编制[J]. 中国心理卫生杂志, 2005, 19 (11): 719~722.
8 王妍, 罗跃嘉. 大学生面孔表情材料的标准化及其评定[J]. 中国临床心理学杂志, 2005, 13 (4): 396~398.
9刘涛生, 罗跃嘉, 马慧, 黄宇霞. 本土化情绪声音库的编制和评定[J]. 心理科学, 2006, 29 (2): 406~408
10王一牛. 汉语词的感情认知与记忆加工:ERP研究. 中国科学院研究生院博士学位论文, 2005.
11 耿柳娜,刘屈艳扬.负性情绪与工作记忆的关系:认知神经科学新取向[J].中国特殊教育,2009,105(3): 85-89.