【摘 要】生物是一門涉及廣泛，包含內(nèi)容豐富，應用靈活的學科，為人類的進步做出了非常大的貢獻，而隨著時代的發(fā)展，生物學的研究越來越細致，越來越深入。本文將以生物學研究的不同方面的角度來展示生物學的豐富多彩。

【關鍵詞】人體 蛋白質(zhì)；基因；代謝

自從有人類以來，他們就對一樣東西充滿了好奇，那就是他們自己，他們想了解自己的身體的運作方式，如何出生，如何消化，如何繁殖，如何死亡。同時他們也對身邊的動植物，環(huán)境，充滿了好奇，所以人類對于生物的研究是從很早就開始的，他們會解剖動物尸體，會仔細觀察他們的生活方式，了解他們與人類的相似之處，會分辨植物間的區(qū)別。而列文虎克對于顯微鏡的發(fā)明與改進，則是為生物學打開了一道大門，生物學家可以觀察更加微觀的結(jié)構(gòu)，從而更深刻地了解他們工作的原理，同時也為他們發(fā)現(xiàn)了一類新的生物，微生物。他們是很難用肉眼看到的，通過顯微鏡人類可以觀察他們的活動與結(jié)構(gòu)，同時更能找到一些疾病的發(fā)病源并且用相關藥物加以治療。而生物學的發(fā)展遠遠不止這些，現(xiàn)代生物學隨著人類對于細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)觀察的深入以及與化學，數(shù)學，物理學等的良好結(jié)合，正在飛速發(fā)展?，F(xiàn)在生物學的研究面已經(jīng)擴展地非常的寬，簡單來說有如下這些：

1.生物的化學組成

生物是由有機物和無機物組成的，有機物包括小分子的如糖，核糖核酸，氨基酸等，大分子的如蛋白質(zhì)，激素等，無機物包括各種無機鹽等，他們在生物體內(nèi)起著不同的作用，并且雖然在化學組成的方面研究比較完全，但是近年來新發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)也是不勝枚舉，比如干擾素，粘結(jié)蛋白等。生物進化等級越高，它的物質(zhì)組成，功能，以及機理則更為復雜，對于人體來講，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與組成是相對復雜的，無機鹽作為人體的無機物，調(diào)節(jié)著人體的新陳代謝的正常進行，一旦人體的某一項不符合要求，身體就會做出病態(tài)的反應加以警告，鈉鉀元素細胞內(nèi)外的濃度差更是很多細胞的工作機理，如神經(jīng)細胞。蛋白質(zhì)是人類組成的構(gòu)件，并且對于各個系統(tǒng)機能的發(fā)揮起著重要的作用，它以各種形式存在于人體中，是細胞組成的主要物質(zhì)，是人類主要攝入的營養(yǎng)以及提供能量的一種方式，是受體等完成高級功能的關鍵性物質(zhì)，是大多數(shù)酶的組成物質(zhì)，并且存在于遺傳物質(zhì)中，在21世紀初，人類發(fā)現(xiàn)有些很難得到的蛋白質(zhì)可以通過基因的翻譯來實現(xiàn)，開發(fā)了一個新的項目——“蛋白質(zhì)工程”。這個工程可以通過使用基因來生產(chǎn)所需蛋白質(zhì)，從而實現(xiàn)批量生產(chǎn)的作用。并且經(jīng)過進一步發(fā)展，可以通過改造生產(chǎn)蛋白質(zhì)的基因來產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)，新的蛋白質(zhì)擁有更好的工作性能，包括耐熱性，耐酸性，工作效率等，使得蛋白質(zhì)的效用更符合人類的需求。但是由于人類對于蛋白質(zhì)復雜的空間結(jié)構(gòu)以及基因翻譯的了解不夠深入，所以無法自己“組裝”基因，自己生產(chǎn)蛋白質(zhì)，只能靠改變部分基因的方法來實現(xiàn)蛋白質(zhì)的改進，“蛋白質(zhì)工程”還有待完善。

2.生物的代謝與調(diào)節(jié)控制

生物在未形成成體時，新陳代謝就已經(jīng)開始了，如人類在胎兒時，當生物死亡之后，新陳代謝也停止，所以新陳代謝是生物的重要生命活動，沒有新陳代謝，生物就會堆積大量有害物質(zhì)，有益物質(zhì)很難進入，生物難以生存，所以生物學家一直很關注新陳代謝是如何實現(xiàn)的。新陳代謝包括兩部分，一種從外界取得物質(zhì)，并成為生物的一部分，稱為同化作用，一種是把生物體內(nèi)的物質(zhì)變?yōu)橥饨绲奈镔|(zhì)，成為異化作用，兩種作用互相制衡，互相協(xié)調(diào)，維持著生命系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，最經(jīng)典的事例出現(xiàn)在植物中，植物通過光合作用，吸收光能與空氣中的二氧化碳和水，轉(zhuǎn)化為身體內(nèi)的化學能，產(chǎn)生碳水化合物，并且通過呼吸作用，消耗體內(nèi)的碳水化合物產(chǎn)生二氧化碳與水，同時放出能量提供給生命活動，這里的能量不是具體的熱量，而是通過一種化學物質(zhì)ATP的合成與分解來實現(xiàn)能量的傳遞。

人體無時無刻不在進行著運動和生命活動，但是人體還能保持一個動態(tài)平衡，依賴于自身強大的調(diào)節(jié)機制。人類的調(diào)節(jié)方式多種多樣，一種是激素調(diào)節(jié)，例如在人類食用食物之后，血糖會升高，在饑餓時血糖又會降低，此間為了保證生命活動的正常進行，需要胰島素和胰高血糖素的調(diào)節(jié)。一種是神經(jīng)調(diào)節(jié)，這種一般通過反射弧來實現(xiàn)，反應速度較快，如膝跳反射。一種是神經(jīng)激素調(diào)節(jié)，如甲狀腺激素的分泌等。

3.生物的基因組成，表達，與調(diào)節(jié)

什么才是生物體內(nèi)影響其性狀，表現(xiàn)行為等特征的關鍵物質(zhì)，曾經(jīng)困擾了生物界很長時間。通過格里菲斯，赫里希，蔡斯等人的實驗，最終證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)，有些病毒則以RNA為遺傳物質(zhì)，導致瘋牛病的朊病毒則以蛋白質(zhì)為遺傳物質(zhì)，遺傳物質(zhì)的確定為生物學打開了一道新的大門。生物學家首先開始研究DNA的結(jié)構(gòu)，通過一系列化學組成，空間結(jié)構(gòu)的分析，加上化學與物理學的依據(jù)，最后確定了DNA的雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)。DNA在動植物體內(nèi)與蛋白質(zhì)一起形成染色體存在?？茖W家通過觀察以及實驗的各種方式及，發(fā)現(xiàn)了許多現(xiàn)象，如異染色質(zhì)化與染色質(zhì)活化；DNA的構(gòu)象變化與化學修飾。后來發(fā)現(xiàn)DNA可以轉(zhuǎn)錄為RNA，進而在核糖體中翻譯為蛋白質(zhì)。

通過人類對于基因產(chǎn)生，傳遞以及表達機理的深入理解，基因工程與細胞工程漸漸地進入了人類的視野?；蚬こ痰脑硎菍⑺枰幕驈脑矬w中提取出來，把它用適當?shù)墓ぞ呙讣羟邢逻m當?shù)膮^(qū)段，進而用DNA連接酶將其連接在載體基因上，進而將載體導入適宜的受體細胞，讓載體中的目的基因在受體細胞中表達，從而實現(xiàn)目的物質(zhì)的大批量生產(chǎn)?；蚬こ炭梢钥朔h緣雜交不親和的障礙，實現(xiàn)人類所需物質(zhì)的大批量生產(chǎn)，例如樂意使用酵母菌細菌生產(chǎn)干擾素，可以使得本來提取十分困難的干擾素產(chǎn)量大幅度增加；又如可以用奶牛生產(chǎn)出帶有胰島素的牛奶，進而將胰島素提取，基因工程又被叫做轉(zhuǎn)基因技術，轉(zhuǎn)基因技術雖然先進，但是因為今年出現(xiàn)了較多事故，所以并不被所有人認同，有些民眾尚不敢食用轉(zhuǎn)基因食品。

細胞工程則是主要作用于植物與動物的一種工程。植物細胞主要進行植物體細胞融合，通過誘導劑誘導融合之后，新產(chǎn)生的體細胞通過植物組織培養(yǎng)可以產(chǎn)生新的個體，新的個體可以表達之前兩種植物的部分性狀，生物學上常應用這個技術來使兩種植物互補不足，盡量發(fā)揮各自的優(yōu)點，將其改造為更符合人類和自然需求的新品種。動物細胞工程主要是克隆技術，將某一品種動物的基因從體細胞中提取再轉(zhuǎn)移到另一品種的去核卵細胞中，形成胚胎后放入子宮中，得到一個克隆生物。克隆使得優(yōu)良品種可以延續(xù)，但是克隆由于涉及到人類的倫理問題，所以要謹慎使用，目前不能大力推廣。

生物科學包含的方面不止這些，它包含了我們生活中的各個方面，隨著科學的發(fā)展，生物學研究的深入，相信人類一定可以更好地利用生物學，解決現(xiàn)存的問題，使得生物學大放異彩！

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