與高三生物相關(guān)的知識點
隨著高考的日益迫近,有些同學(xué)可能心理壓力會越來越重。因此,這個時期應(yīng)當(dāng)以卸包袱為一個重要任務(wù)。要善于調(diào)節(jié)自己的學(xué)習(xí)和生活節(jié)奏,放松一下繃得緊緊的神經(jīng)。以下是小編給大家整理的與高三生物相關(guān)的知識點,希望能幫助到你!
與高三生物相關(guān)的知識點1
發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品,或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)。發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種的選育、培養(yǎng)基的配制、滅菌、擴大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過程和產(chǎn)品的分離提純等方面。
(1)“發(fā)酵”有“微生物生理學(xué)嚴格定義的發(fā)酵”和“工業(yè)發(fā)酵”,詞條“發(fā)酵工程”中的“發(fā)酵”應(yīng)該是“工業(yè)發(fā)酵”。
(2)工業(yè)生產(chǎn)上通過“工業(yè)發(fā)酵”來加工或制作產(chǎn)品,其對應(yīng)的加工或制作工藝被稱為“發(fā)酵工藝”。為實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),就必須解決實現(xiàn)這些工藝(發(fā)酵工藝)的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備和過程控制的工程學(xué)的問題,因此,就有了“發(fā)酵工程”。
(3)發(fā)酵工程是用來解決按發(fā)酵工藝進行工業(yè)化生產(chǎn)的工程學(xué)問題的學(xué)科。發(fā)酵工程從工程學(xué)的角度把實現(xiàn)發(fā)酵工藝的發(fā)酵工業(yè)過程分為菌種、發(fā)酵和提煉(包括廢水處理)等三個階段,這三個階段都有各自的工程學(xué)問題,一般分別把它們稱為發(fā)酵工程的上游、中游和下游工程。
(4)微生物是發(fā)酵工程的靈魂。近年來,對于發(fā)酵工程的生物學(xué)屬性的認識愈益明朗化,發(fā)酵工程正在走近科學(xué)。
(5)發(fā)酵工程最基本的原理是發(fā)酵工程的生物學(xué)原理。
(6)發(fā)酵工程有三個發(fā)展階段。
現(xiàn)代意義上的發(fā)酵工程是一個由多學(xué)科交叉、融合而形成的技術(shù)性和應(yīng)用性較強的開放性的學(xué)科。發(fā)酵工程經(jīng)歷了“農(nóng)產(chǎn)手工加工——近代發(fā)酵工程——現(xiàn)代發(fā)酵工程”三個發(fā)展階段。
發(fā)酵工程發(fā)源于家庭或作坊式的發(fā)酵制作(農(nóng)產(chǎn)手工加工),后來借鑒于化學(xué)工程實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)(近代發(fā)酵工程),最后返璞歸真以微生物生命活動為中心研究、設(shè)計和指導(dǎo)工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)(現(xiàn)代發(fā)酵工程),跨入生物工程的行列。
原始的手工作坊式的發(fā)酵制作憑借祖先傳下來的技巧和經(jīng)驗生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品,體力勞動繁重,生產(chǎn)規(guī)模受到限制,難以實現(xiàn)工業(yè)化的生產(chǎn)。于是,發(fā)酵界的前人首先求教于化學(xué)和化學(xué)工程,向農(nóng)業(yè)化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)習(xí),對發(fā)酵生產(chǎn)工藝進行了規(guī)范,用泵和管道等輸送方式替代了肩挑手提的人力搬運,以機器生產(chǎn)代替了手工操 作,把作坊式的發(fā)酵生產(chǎn)成功地推上了工業(yè)化生產(chǎn)的水平。發(fā)酵生產(chǎn)與化學(xué)和化學(xué)工程的結(jié)合促成了發(fā)酵生產(chǎn)的第一次飛躍。
通過發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)的幾十年實踐,人們逐步認識到發(fā)酵工業(yè)過程是一個隨著時間變化的(時變的)、非線性的、多變量輸入和輸出的動態(tài)的生物學(xué)過程,按照化學(xué)工程的模式來處理發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)(特別是大規(guī)模生產(chǎn))的問題,往往難以收到預(yù)期的效果。從化學(xué)工程的角度來看,發(fā)酵罐也就是生產(chǎn)原料發(fā)酵的反應(yīng)器,發(fā)酵 罐中培養(yǎng)的微生物細胞只是一種催化劑,按化學(xué)工程的正統(tǒng)思維,微生物當(dāng)然難以發(fā)揮其生命特有的生產(chǎn)潛力。于是,追溯到作坊式的發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)的生物學(xué)內(nèi)核(微生物),返璞歸真而對 發(fā)酵工程的屬性有了新的認識。發(fā)酵工程的生物學(xué)屬性的認定,使發(fā)酵工程的發(fā)展有了明確的方向,發(fā)酵工程進入了生物工程的范疇。
發(fā)酵工程是指采用工程技術(shù)手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的離體酶的某些功能,為人類生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品,或直接用微生物參與控制某些工業(yè)生產(chǎn)過程的一種技術(shù)。人們熟知的利用酵母菌發(fā)酵制造啤酒、果酒、工業(yè)酒精,乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大規(guī)模生產(chǎn)青霉素等都是這方面的例子。隨著 科學(xué)技術(shù)的進步,發(fā)酵技術(shù)也有了很大的發(fā)展,并且已經(jīng)進入能夠人為控制和改造微生物,使這些微生物為人類生產(chǎn)產(chǎn)品的現(xiàn)代發(fā)酵工程階段?,F(xiàn)代發(fā)酵工程作為現(xiàn)代生物技術(shù)的一個重要組成部分,具有廣闊的應(yīng)用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌種并且提高其產(chǎn)量;利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)藥品,如人的胰島 素、干擾素和生長激素等。
已經(jīng)從過去簡單的生產(chǎn)酒精類飲料、生產(chǎn)醋酸和發(fā)酵面包發(fā)展到今天成為生物工程的一個極其重要的分支,成為一個包括了微生物學(xué)、化學(xué)工程、基因工程、細胞工程、機械工程和計算機軟硬件工程的一個多學(xué)科工程?,F(xiàn)代發(fā)酵工程不但生產(chǎn)酒精類飲料、醋酸和面包,而且生產(chǎn)胰島素、干擾素、生長激素、抗生素和疫苗等 多種醫(yī)療保健藥物,生產(chǎn)天然殺蟲劑、細菌肥料和微生物除草劑等農(nóng)用生產(chǎn)資料,在化學(xué)工業(yè)上生產(chǎn)氨基酸、香料、生物高分子、酶、維生素和單細胞蛋白等。
從廣義上講,發(fā)酵工程由三部分組成:是上游工程,中游工程和下游工程。其中上游工程包括優(yōu)良種株的選育,最適發(fā)酵條件(pH、溫度、溶氧和營養(yǎng)組成) 的確定,營養(yǎng)物的準備等。中游工程主要指在最適發(fā)酵條件下,發(fā)酵罐中大量培養(yǎng)細胞和生產(chǎn)代謝產(chǎn)物的工藝技術(shù)。這里要有嚴格的無菌生長環(huán)境,包括發(fā)酵開始前采用高溫高壓對發(fā)酵原料和發(fā)酵罐以及各種連接管道進行滅菌的技術(shù);在發(fā)酵過程中不斷向發(fā)酵罐中通入干燥無菌空氣的空氣過濾技術(shù);在發(fā)酵過程中根據(jù)細胞生長 要求控制加料速度的計算機控制技術(shù);還有種子培養(yǎng)和生產(chǎn)培養(yǎng)的不同的工藝技術(shù)。此外,根據(jù)不同的需要,發(fā)酵工藝上還分類批量發(fā)酵:即一次投料發(fā)酵;流加批量發(fā)酵:即在一次投料發(fā)酵的基礎(chǔ)上,流加一定量的營養(yǎng),使細胞進一步的生長,或得到更多的代謝產(chǎn)物; 連續(xù)發(fā)酵:不斷地流加營養(yǎng),并不斷地取出發(fā)酵液。在進行任何大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵前,必須在實驗室規(guī)模的小發(fā)酵罐進行大量的實驗,得到產(chǎn)物形成的動力學(xué)模型,并根據(jù)這個模型設(shè)計中試的發(fā)酵要求,最后從中試數(shù)據(jù)再設(shè)計更大規(guī)模生產(chǎn)的動力學(xué)模型。由于生物 反應(yīng)的復(fù)雜性,在從實驗室到中試,從中試到大規(guī)模生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)許多問題,這就是發(fā)酵工程工藝放大問題。下游工程指從發(fā)酵液中分離和純化產(chǎn)品的技術(shù):包括固液分離技術(shù)(離心分離,過濾分離,沉淀分離等工藝),細胞破壁技術(shù)(超聲、高壓剪切、滲透壓、表面活性劑和溶壁酶等),蛋白質(zhì)純化技術(shù)(沉淀法、色譜 分離法和超濾法等),最后還有產(chǎn)品的包裝處理技術(shù)(真空干燥和冰凍干事燥等)。此外,在生產(chǎn)藥物和食品的發(fā)酵工業(yè)中,需要嚴格遵守美國聯(lián)邦食品和藥物管理局所公布的cGMPs的規(guī)定,并要定時接受有關(guān)_的檢查監(jiān)督。
發(fā)酵工程的發(fā)展簡史
20世紀20年代的酒精、甘油和丙酮等發(fā)酵工程,屬于厭氧發(fā)酵。從那時起,發(fā)酵工程又經(jīng)歷了幾次重大的轉(zhuǎn)折,在不斷地發(fā)展和完善。
20世紀40年代初,隨著青霉素的發(fā)現(xiàn),抗生素發(fā)酵工業(yè)逐漸興起。由于青霉素產(chǎn)生菌是需氧型的,微生物學(xué)家就在厭氧發(fā)酵技術(shù)的基礎(chǔ)上,成功地引進了通氣攪拌和一整套無菌技術(shù),建立了深層通氣發(fā)酵技術(shù)。它大大促進了發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展,使有機酸、微生素、激素等都可以用發(fā)酵法大規(guī)模生產(chǎn)。
1957年,日本用微生物生產(chǎn)谷氨酸成功,如今20種氨基酸都可以用發(fā)酵法生產(chǎn)。氨基酸發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展,是建立在代謝控制發(fā)酵新技術(shù)的基礎(chǔ)上的??茖W(xué) 家在深入研究微生物代謝途徑的基礎(chǔ)上,通過對微生物進行人工誘變,先得到適合于生產(chǎn)某種產(chǎn)品的突變類型,再在人工控制的條件下培養(yǎng),就大量產(chǎn)生人們所需要的物質(zhì)。目前,代謝控制發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)與核苷酸、有機酸和部分抗生素等的生產(chǎn)中。
20世紀70年代以后,基因工程、細胞工程等生物工程技術(shù)的開發(fā),使發(fā)酵工程進入了定向育種的新階段,新產(chǎn)品層出不窮。
20世紀80年代以來,隨著學(xué)科之間的不斷交叉和滲透,微生物學(xué)家開始用數(shù)學(xué)、動力學(xué)、化工工程原理、計算機技術(shù)對發(fā)酵過程進行綜合研究,使得對發(fā)酵過程的控制更為合理。在一些國家,已經(jīng)能夠自動記錄和自動控制發(fā)酵過程的全部參數(shù),明顯提高了生產(chǎn)效率。
與高三生物相關(guān)的知識點2
1、生產(chǎn)資料使用準則
生產(chǎn)資料使用準則是對生產(chǎn)綠色食品過程中物質(zhì)投入的一個原則性的規(guī)定,它包括農(nóng)藥、肥料、獸藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥、食品添加劑和飼料添加劑的使用準則。
⑴、生產(chǎn)綠色食品農(nóng)藥使用準則
綠色食品生產(chǎn)應(yīng)從作物-病蟲草等整個生態(tài)系統(tǒng)出發(fā),綜合運用各種防治措施,創(chuàng)造不利于病蟲草害孳生和有利于各類天敵繁衍的環(huán)境條件,保持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和生物多樣化,減少各類病蟲草害所造成的損失。
準則中的農(nóng)藥被禁止使用的原因有如下幾種:
①高毒、劇毒,使用不安全;
②高殘留,高生物富集性;
③各種慢性毒性作用,如遲發(fā)性神經(jīng)毒性;
④二次中毒或二次藥害,如氟乙酰胺的二次中毒現(xiàn)象;
⑤三致作用,致畸、致癌、致突變;
⑥含特殊雜質(zhì),如三氯殺螨醇中含有DDT;
⑦代謝產(chǎn)物有特殊作用,如代森類代謝產(chǎn)物為致癌物ETU(乙撐硫脲);
⑧對植物不安全、藥害;
⑨對環(huán)境、非靶標(biāo)生物有害。
對允許限量使用的農(nóng)藥除嚴格規(guī)定品種外,對使用量和使用時間作了詳細的規(guī)定。對安全間隔期(種植業(yè)中最后一次用藥距收獲的時間,在養(yǎng)殖業(yè)中最后一次用藥距屠宰、捕撈的時間稱休藥期。)也作了明確的規(guī)定。為避免同種農(nóng)藥在作物體內(nèi)的累積和害蟲的抗藥性,準則中還規(guī)定在A級綠色食品生產(chǎn)過程中,每種允許使用的有機合成農(nóng)藥在一種作物的生產(chǎn)期內(nèi)只允許使用一次,確保環(huán)境和食品不受污染。
⑵、生產(chǎn)綠色食品的肥料使用準則
綠色食品生產(chǎn)使用的肥料必須是:一是保護和促進使用對象的生長及崐其品質(zhì)的提高;二是不造成使用對象產(chǎn)生和積累有害物質(zhì),不影響人體健康;三是對生態(tài)環(huán)境無不良影響。規(guī)定農(nóng)家肥是綠色食品的主要養(yǎng)分來源。
準則中規(guī)定生產(chǎn)綠色食品允許使用的肥料有七大類26種在AA級綠色食品生產(chǎn)中除可使用Cu、Fe、Mn、Zn、B、Mo等微量元素及硫酸鉀、鍛燒磷酸鹽外,不使用其它化學(xué)合成肥料,完全和國際接軌。A級綠色食品生產(chǎn)中則允許限量地使用部分化學(xué)合成肥料(但仍禁止使用硝態(tài)氮肥),以對環(huán)境和作物(營養(yǎng)、味道、品質(zhì)、和植物抗性)不產(chǎn)生不良后果的方法使用。
⑶、生產(chǎn)綠色食品的其它生產(chǎn)資料及使用原則
生產(chǎn)綠色食品的其它主要生產(chǎn)資料還有獸藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥、食品添加劑、飼料添加劑等,它們的正確合理使用與否,直接影響到綠色食品畜禽產(chǎn)品、水產(chǎn)品、加工品的質(zhì)量。如獸藥殘留影響到人們身體健康,甚至危及生命安全。為此中國綠色食品發(fā)展中心制訂了《生產(chǎn)綠色食品的獸藥使用準則》、《生產(chǎn)綠色食品的水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥使用準則》、《生產(chǎn)綠色食品的食品添加劑使用準則》、《生產(chǎn)綠色食品的飼料添加劑使用準則》,對這些生產(chǎn)資料的允許使用品種、使用劑量、殘留量和最后一次休藥期天數(shù)作出了詳細的規(guī)定,確保綠色食品的質(zhì)量。
2、綠色食品生產(chǎn)操作規(guī)程
綠色食品生產(chǎn)操作規(guī)程是綠色食品生產(chǎn)資料使用準則在一個物種上的細化和落實。包括農(nóng)產(chǎn)品種植、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖和食品加工等四個方面。
⑴、種植業(yè)生產(chǎn)操作規(guī)程
種植業(yè)的生產(chǎn)操作規(guī)程系指農(nóng)作物的整地播種、施肥、澆水、噴藥及收獲等五個環(huán)節(jié)中必須遵守的規(guī)定。其主要內(nèi)容是:①植保方面,農(nóng)藥的使用在種類、劑量、時間和殘留量方面都必須符合《生產(chǎn)綠色食品的農(nóng)藥使用準則》;
②作物栽培方面,肥料的使用必須符合《生產(chǎn)綠色食品的肥料使用準則》,有機肥的施用量必須達到保持或增加土壤有機質(zhì)含量的程度;
③品種選育方面,選育盡可能適應(yīng)當(dāng)?shù)赝寥篮蜌夂驐l件,并對病蟲草害有較強的抵抗力的高品質(zhì)優(yōu)良品種;
④在耕作制度方面,盡可能采用生態(tài)學(xué)原理,保持特種的多樣性,減少化學(xué)物質(zhì)的投入。
⑵、畜牧業(yè)生產(chǎn)操作規(guī)程
畜牧業(yè)的生產(chǎn)操作規(guī)程系指在畜禽選種、飼養(yǎng)、防治疫病等環(huán)節(jié)的具體操作規(guī)定。其主要內(nèi)容是:
①選擇飼養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)?shù)厣L條件的抗逆性強的優(yōu)良品種;
②主要飼料原料應(yīng)來源于無公害區(qū)域內(nèi)的草場、農(nóng)區(qū)、綠色食品種植基地和綠色食品加工產(chǎn)品的副產(chǎn)品;
③飼料添加劑的使用必須符合《生產(chǎn)綠色食品的飼料添加劑使用準則》崐,畜禽房舍消毒用藥及畜禽疾病防治用藥必須符合《生產(chǎn)綠色食品的獸藥使用準則》;
④采用生態(tài)防病及其它無公害技術(shù)。
⑶、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)操作規(guī)程
水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中的綠色食品生產(chǎn)操作規(guī)程,其主要內(nèi)容是:
①養(yǎng)殖用水必須達到綠色食品要求的水質(zhì)標(biāo)準;
②選擇飼養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)?shù)厣L條件的抗逆性強的優(yōu)良品種;
③鮮活餌料和人工配合飼料的原料應(yīng)來源于無公害生產(chǎn)區(qū)域;
④人工配合飼料的添加劑使用必須符合《生產(chǎn)綠色食品的飼料添加劑使用準則》;
⑤疾病防治用藥必須符合《生產(chǎn)綠色食品的水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥使用準則》;
⑥采用生態(tài)防病及其它無公害技術(shù)。
⑷、食品加工業(yè)綠色食品生產(chǎn)操作規(guī)程
其主要內(nèi)容是:
①加工區(qū)環(huán)境衛(wèi)生必須達到綠色食品生產(chǎn)要求;
②加工用水必須符合綠色食品加工用水標(biāo)準;
③加工原料主要來源于綠色食品產(chǎn)地;
④加工所用設(shè)備及產(chǎn)品包裝材料的選用必須具備安全無污染條件;
⑤在食品加工過程中,食品添加劑的使用必須符合《生產(chǎn)綠色食品的食品添加劑使用準則》。
目前中國綠色食品發(fā)展中心正委托國內(nèi)機構(gòu),按東北、華北、西北、華中、華東、西南、華南七個地理區(qū)分別制定,其中華北地區(qū)已有19個物種的生產(chǎn)操作規(guī)程制定完成。
與高三生物相關(guān)的知識點3
原生質(zhì):指細胞內(nèi)有生命的物質(zhì),包括細胞質(zhì)、細胞核和細胞膜三部分。不包括細胞壁,其主要成分為核酸和蛋白質(zhì)。如:一個植物細胞就不是一團原生質(zhì)。
結(jié)合水:與細胞內(nèi)其它物質(zhì)相結(jié)合,是細胞結(jié)構(gòu)的組成成分。
自由水:可以自由流動,是細胞內(nèi)的良好溶劑,參與生化反應(yīng),運送營養(yǎng)物質(zhì)和新陳代謝的廢物。
無機鹽:多數(shù)以離子狀態(tài)存在,細胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成成分(如鐵是血紅蛋白的主要成分),維持生物體的生命活動(如動物缺鈣會抽搐),維持酸堿平衡,調(diào)節(jié)滲透壓。
糖類有單糖、二糖和多糖之分。a、單糖:是不能水解的糖。動、植物細胞中有葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖。b、二糖:是水解后能生成兩分子單糖的糖。植物細胞中有蔗糖、麥芽糖,動物細胞中有乳糖。c、多糖:是水解后能生成許多單糖的糖。植物細胞中有淀粉和纖維素(纖維素是植物細胞壁的主要成分)和動物細胞中有糖元(包括肝糖元和肌糖元)。
可溶性還原性糖:葡萄糖、果糖、麥芽糖等。
脂類包括:a、脂肪(由甘油和脂肪酸組成,生物體內(nèi)主要儲存能量的物質(zhì),維持體溫恒定。)b、類脂(構(gòu)成細胞膜、線立體膜、葉綠體膜等膜結(jié)構(gòu)的重要成分)c、固醇(包括膽固醇、性激素、維生素D等,具有維持正常新陳代謝和生殖過程的作用。)
脫水縮合:一個氨基酸分子的氨基(-NH2)與另一個氨基酸分子的羧基(-COOH)相連接,同時失去一分子水。
肽鍵:肽鏈中連接兩個氨基酸分子的鍵(-NH-CO-)。
二肽:由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物,只含有一個肽鍵。
多肽:由三個或三個以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。有幾個氨基酸叫幾肽。
肽鏈:多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。
氨基酸:蛋白質(zhì)的基本組成單位 ,組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,決定20種氨基酸的密碼子有61種。氨基酸在結(jié)構(gòu)上的特點:每種氨基酸分子至少含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH),并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上(如:有-NH2和-COOH但不是連在同一個碳原子上不叫氨基酸)。R基的不同氨基酸的種類不同。
核酸:最初是從細胞核中提取出來的,呈酸性,因此叫做核酸。核酸最遺傳信息的載體,核酸是一切生物體(包括病毒)的遺傳物質(zhì),對于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極其重要的作用。
脫氧核糖核酸(DNA):它是核酸一類,主要存在于細胞核內(nèi),是細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì),此外,在細胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體也有少量DNA。20、核糖核酸:另一類是含有核糖的,叫做核糖核酸,簡稱RNA。