南京曉莊學院(化學專題)課程考察試卷

1、1南京曉莊學院（化學專題）課程考察試卷南京曉莊學院（化學專題）課程考察試卷20201212–20201313學年度學年度第一學期學期教師教育教師教育學院（系）學院（系）0909生物生物班班級班級姓名姓名學號學號得分得分考試要求：考試要求：概述你對無機化學、有機化學、分析化學以及生物化學的理解。其中，哪個是你最感興趣的課題（或章節(jié)），并對你最感興趣的課題進行討論。這幾門學科都是化學的分支，我所理解的無機化學就是除碳氫化合物及其衍生物外，對

2、所有元素及其化合物的性質(zhì)和他們的反應進行實驗研究和理論解釋的科學。有機化學是：有機化學又稱為碳化合物的化學，是研究有機化合物的結構、性質(zhì)、制備的學科。分析化學我沒有系統(tǒng)的學習過，我的理解是：分析化學是關于研究物質(zhì)的組成、含量、結構和形態(tài)等化學信息的分析方法及理論的一門科學生物化學是：用化學的原理和方法，研究生命現(xiàn)象的學科。通過研究生物體的化學組成、代謝、營養(yǎng)、酶功能、遺傳信息傳遞、生物膜、細胞結構及分子病等闡明生命現(xiàn)象這幾門化學課程中，

3、我最感興趣的是生物化學，因為我所學習的專業(yè)是生物科學，而在專業(yè)課中我比較喜歡的是植物生理學，在植物生理學中光合作用、呼吸作用、光形態(tài)建成、植物激素逆境生理等等都與生物化學相關，學習好生物化學能夠幫助我更好的理解植物生理學的有關知識。其中我比較感興趣的是生物固氮，生物固氮在我看來是自然界中僅次于光合作用的第二大神奇的反應。氮是構成生命物質(zhì)的基本元素，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本肥料，盡管分子態(tài)氮占空氣的79%但是因為N三N鍵結合非常牢固，高等植物無

4、法利用。只有通過某些微生物把空氣中游離的氮固定后植物方可利用。這鐘通過微生物將分子態(tài)氮轉化成含氮化合物的過程就是生物固氮。固氮微生物固氮微生物固氮生物都屬于個體微小的原核生物，所以，固氮生物又叫做固氮微生物。根據(jù)固氮微生物的固氮特點以及與植物的關系，可以將它們分為自生固氮微生物、共生固氮微生物和聯(lián)合固氮微生物三類。自生固氮自生固氮微生物在土壤或培養(yǎng)基中生活時，可以自行固定空氣中的分子態(tài)氮，對植物沒有依存關系。常見的自生固氮微生物包括以圓

5、褐固氮菌為代表的好氧性自生固氮菌、以梭菌為代表的厭氧性自生固氮菌，以及以魚腥藻、念珠藻和顫藻為代表的具有異形胞的固氮藍藻（異形胞內(nèi)含有固氮酶，可以進行生物固氮）。共生固氮共生固氮微生物只有和植物互利共生時，才能固定空氣中的分子態(tài)氮。共生固氮微生物可以分為兩類：一類是與豆科植物互利共生的根瘤菌，以及與榿木屬、楊梅屬和沙棘屬等非豆科植物共生的弗蘭克氏放線菌；另一類是與紅萍（又叫做滿江紅）等水生蕨類植物或羅漢松等裸子植物共生的藍藻。由藍藻和某

6、些真菌形成的地衣也屬于這一類。聯(lián)合固氮有些固氮微生物如固氮螺菌、雀稗固氮菌等，能夠生活在玉米、雀稗、水稻和甘蔗等植物根內(nèi)的皮層細胞之間。這些固氮微生物和共生的植物之間具有一定的專一3生物固氮在生物固氮在農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中的應用生物固氮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的作用。氮素是農(nóng)作物從土壤中吸收的一種大量元素，土壤每年因此要失去大量的氮素。如果土壤每年得不到足夠的氮素以彌補損失，土壤的含氮量就會下降。土壤可以通過兩條途徑獲得氮素：一條是含氮肥

7、料（包括氮素化肥和各種農(nóng)家肥料）的施用；另一條是生物固氮?？茖W家在20世紀80年代推算過，全世界每年施用的氮素化肥中的氮素大約有810^7t，而自然界每年通過生物固氮所提供的氮素，則高達410^8t。根瘤菌拌種對豆科作物進行根瘤菌拌種，是提高豆科作物產(chǎn)量的一項有效措施。播種前，將豆科作物的種子沾上與該種豆科作物相適應的根瘤菌，這顯然有利于該種豆科作物結瘤固氮。特別是新開墾的農(nóng)田和未種植過豆科作物的土壤中，根瘤菌很少，并且常常不能使豆科作

8、物結瘤固氮，更需要進行根瘤菌拌種。對比實驗表明，在其他條件相同的情況下，經(jīng)過根瘤菌拌種的豆科作物，可以增產(chǎn)10%～20%。豆科植物做綠肥用豆科植物做綠肥，例如將田箐、苜?；蜃显朴⒌鹊男迈r植物直接耕埋或堆漚后施用到農(nóng)田中，可以明顯增加土壤中氮的含量?？茖W家統(tǒng)計過，一般地說，1hm^2農(nóng)田使用7500kg綠肥，可以增產(chǎn)糧食750kg。如果用新鮮的豆科植物飼養(yǎng)家畜，再將家畜的糞便還田，則既可以使土壤肥沃，又可以獲得更多的糧食和畜產(chǎn)品。本世紀初

9、以來全球農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量不斷增長，在一定程度上依賴于氮素化肥的施用量不斷增加。農(nóng)作物依賴于施用氮素化肥所獲得的增產(chǎn)實際上是以消耗能源和污染環(huán)境為代價所取得的。在大氣中氮氣含量接近80%，但這種氮氣并不能直接為高等植物吸收利用。人類自從發(fā)現(xiàn)豆科植物與根瘤菌共生結瘤固氮現(xiàn)象以來對生物固氮研究已有112年之久，中國對生物的共生固氮現(xiàn)象也進行了長達62年的探索性研究。然而，關于生物固氮，特別是非豆科農(nóng)作物的生物固氮，還有許多問題有待于進一步研

10、究。目前，生物固氮研究已經(jīng)被列為“國際生物學計劃”中的重點研究內(nèi)容，各國政府都將其視為重點科技攻關項目。通過適當方式將生物固氮機制引入到非豆科農(nóng)作物中，進而建立起非豆科農(nóng)作物固氮新體系，這是農(nóng)業(yè)科學研究中一項富有挑戰(zhàn)性的研究課題。這不僅引起了農(nóng)業(yè)科學家的極大興趣，而且也受到了全社會各階層有識之士的廣泛關注。生物固氮的研究生物固氮的研究進展一、生物固氮研究的一、生物固氮研究的簡況1886年在第59屆德國科學家和醫(yī)生學術討論會上，德國學者赫

11、爾利格爾(HermannHellriegel）首次提出令人驚奇的試驗結果，即當大豆生長在缺氮的土壤中時，大豆的根瘤也能使其良好生長，其機理在于其根瘤具有固氮功能。在當時稱之為根生桿菌，現(xiàn)在稱之為大豆根瘤菌的細菌對豆科植物根部的根瘤形成具有特殊的刺激作用。在根瘤菌內(nèi)，根瘤菌將大氣中的氮還原為能被植物吸收利用的氨，豆科宿主在吸收了這些氨之后又能將其轉變?yōu)楹袡C化合物，以供其生長發(fā)育之需。通過對根瘤菌進行接種培養(yǎng)后于1895年就獲得了具有很