生物质的来源及其特点范文
时间：2023-12-13 17:52:08
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篇1
[关键词]恶臭气体 治理 生物除臭 选择应用
[中图分类号] R123.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-320-2
恶臭污染物是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质[1]，污水单元在运行中将产生大量的恶臭气体。这不仅会影响污企业员工的身体健康，还会对周围的环境带来影响，所以污水单元的臭气治理问题不容忽视。
1污水预处理臭气主要成分及来源
1.1臭气的主要成分
污水单元的恶臭污染物有微量烯烃、甲苯、二甲苯、挥发酚、氨、硫化氢、硫醇等。这些恶臭污染物一方面是石油炼制过程中的原油在高温高压的条件下各种物质发生了复杂的有机反应而生成的、也可能是生产装置的原料或产物，随着废水流入污水单元并在空气中挥发出来；另一方面污水中的有机物在下水管道及污水单元的各个构筑物的密闭环境下，由微生物的厌氧生化反应形成[2]。
1.2臭气的主要来源
从上述的臭气形成过程来看，污水单元的臭气主要来自于含油污水池、油水分离器、两级气浮、污油池、污泥池、污油罐和污泥浓缩罐等。
2除臭工艺的选择
当前常见的除臭方法有化学除臭法、活性碳吸附法、燃烧法、生物除臭法等。
2.1化学除臭法
化学除臭法是利用臭气中的某些物质和药液产生反应并产生无臭物质的特性，如利用呈碱性的苛性钠和次氯酸钠溶液，去除臭气中硫化氢等酸性物质，利用盐酸等酸性溶液，去除臭气中的氨气等碱性物质。化学除臭法对H2S、NH3等吸收处理比较彻底、速度快，但是对硫醇、挥发性脂肪酸或其他挥发性有机化合物的去除比较困难，不能保证完全消除异味[3]。
2.2活性碳吸附法
活性炭吸附法是利用活性炭能吸附臭气中致臭物质的特点达到脱臭目的。为了有效地脱臭，通常利用各种不同性质的活性炭对酸性物质、碱性物质以及中性物质的吸附能力不同在吸附塔内设置多组活性炭，臭气和各种活性炭接触后被吸附，净化空气排出吸附塔。该法具有较高的效率，但活性炭吸附到一定量时会达到饱和，就必须再生或更换活性炭。
2.3燃烧法
燃烧法分为直接燃烧法与催化燃烧法两种，根据臭气中恶臭物质的特点，在控制一定温度以及接触时间的条件下，臭气会直接燃烧并得以去除。催化燃烧法则是在燃烧介质上添加贵金属催化剂，降低臭气的燃烧温度，减少燃烧所需的燃料。随着全球能源的紧缺，也有人提出利用厌氧工艺产生的沼气作为燃料法的燃料[4]。
2.4生物除臭法
2.4.1生物过滤法
生物过滤法的原理是恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后，具有一定湿度的恶臭气体从底部由下向上穿过由生物活性滤料组成的生物滤床，恶臭物质由此转移到微生物相上，通过附着于滤料上的微生物的代谢作用而被分解掉。
2.4.2生物滴滤法
生物滴滤法与生物过滤法的结构较为类似，但不同的是生物滴滤法不断的在设备填料上方喷淋循环液，所以设备内臭气、填料、循环液间同时存在着生物除臭的三个过程：恶臭气体中的致臭物质由气相溶于水；溶于水的致臭物质被附着在填料上微生物吸收、吸附而进入生物体内；致臭物质在体内被微生物分解、转化，使臭气消除。
在上述的除臭方法中化学除臭法附属设施多、运行管理复杂，运行费用高，盐酸、次氯酸钠、氢氧化钠等属于国家规定的危险化学品，一旦发生泄漏事故后果严重，并且其废液都比较难处理，还会产生二次污染。活性碳吸附法初期建设投资比较低，建成投运后效果明显，但运行压力损失大、易饱和，饱和后需更换或再生，再生方式复杂、费用高、劳动强度大，并且再生后吸附能力会降低。燃烧法处理臭气需要一定的温度，根据研究资料介绍，当温度达到648℃并接触0.3S时[5]臭气才能处理完全，要达到这一温度就需要使用天然气作为燃料，虽然可以使用甲烷代替天然气，但污水单元作为一级处理并无厌氧装置可以产生甲烷，所以基于燃烧法能耗大、运行费用高的特点燃烧法不予考虑。而生物除臭法其适用范围广、设备简单、投资省、运行费用低、无二次污染，相对于前面的几种方法来说非常适合于我们的污水预处理单元。表1对上述的各种方法进行比较：
3工艺流程简图
污水预处理单元采用的除臭工艺是生物滴滤-生物过滤联合工艺，其主要由臭源密封系统、臭气体收集及输送系统、臭气生物处理及排放系统等三大系统组成，工艺流程简图如图
4影响除臭效果的因素
4.1 PH值
臭气中含有的NH3、H2S，在传质过程和生物降解后产生无机酸使环境中pH值下降，研究表明[6]能分解含硫恶臭物的微生物适宜的PH有6.5-7.5与2.0-3.0，但分解NH3--的微生物最适宜的PH值在7.0-8.0之间。
4.2气体湿度
对于生物过滤段来说，由于臭味分子要先被液相吸收才能进一步的被微生物吸附、氧化、分解，所以要求保持生物过滤段的填料有一定的湿度[7]。填料湿度太低则恶臭物质难以及时进入液相并且造成填料易干燥，使微生物活性降低响了整体除臭效率。但是当填料湿度过高时传质效率也会受到影响，且因填料表面液膜太厚、气体穿过阻力增大还可能造成局部厌氧而影响除臭效率。
4.3温度
温度对于生物除臭过程的影响主要在于两方面，一方面是温度对于微生物生物活性的影响，另一方面是对于传质过程的影响。当温度较高时生物较为活跃，其新陈代谢能力较强，能高效的处理恶臭物质，但温度较高时不利于恶臭物质的传质过程，温度低时情况恰恰相反。所以对于除臭过程来说，生物除臭装置的工作温度一般在10-45℃，最佳是在25-35℃之间
4.4填料
填料是生物除臭工艺的核心，是微生物的载体。因此它必须满足以下几点：容许生长的微生物的种类丰富；为微生物提供较大的栖息生长比表面积；营养成分合理（N、P、K和微量元素）；具有良好的吸水性，自身无异味；吸附性好，结构均匀，空隙率大；材料易得、价格便宜；耐老化，运行、养护方便等。
5应用情况
自生物滴滤-生物过滤联合除臭工艺除臭投用运行一个季度的排气分析结果来看除臭效果良好。以H2S为例，进气口检测浓度为16mg/m3左右，排气筒采样分析结果为
6结语
从污水单元的生物除臭工艺运行情况来看，其工艺完全适宜污水单元的臭气治理情况。其对于恶臭物质的去除具有效率高、不存在二次污染、运行成本低、管理方便等优点，相信在臭气治理的应用中将会得到迅速推广。
参考文献
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篇2
【关键词】 微生物代谢产物;，，溶栓药物;，，激酶;，，，纤溶活性
随着基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用，由微生物产生的具有除抗感染、抗肿瘤作用以外的其他活性物质的报道日益增多，如酶制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和氧化剂等，在微生物药物研究之中溶栓药物是近年来的又一大亮点。当前血栓症［如急性心肌梗塞(AMI)、静脉血栓塞等］已成为严重危害人类健康及生命的心血管疾病，据世界卫生组织调查显示，全世界血塞性疾病患者不少于1 500万人［1］，又以老年人占大多数。心脑血管疾病已跃居人类死因的首位，发展高效特异性溶栓药物是防治心脑血管疾病的重要手段，因此溶栓药物的研究开发也相当活跃。由于微生物生长速度快，生长条件易于控制，产物提取工艺也较简单，因而微生物作为溶栓药物(纤溶活性物质)的重要来源，已越来越受到重视。
1 微生物在药物研究中的重要地位
微生物药物是指具有抗微生物作用及其它生理活性的微生物次级代谢产物及其衍生物。1929年英国细菌学家 A. Fleming发现了第1个有实用意义的抗生素-青霉素，在巨大的医疗效益促进下，各国的微生物学家就掀起了一个广泛寻找土壤中拮抗性微生物的热潮。如1944年，美国微生物学家 S. Waks man从近104株土壤放线菌中，找到了疗效显著的链霉素［2］，而日本科学家梅译滨夫除了发现卡那霉素等多个具有临床应用价值的抗生素外，还提出了酶抑制剂的概念，开创了从微生物次级代谢产物中寻找其它生理活性物质的新时代。所谓微生物次级代谢产物，是指在微生物生命活动过程中产生的极其微量的、对微生物本身的生命活动没有明显作用，而对其它生物体往往具有不同的生理活性作用的一类物质。近20年来不断发现和开发成功的非抗菌性的特异性酶抑制剂、免疫调节剂和受体拮抗剂等生理活性物质已经成为当今微生物药物研究与开发的主体。1980～1999年微生物代谢活性生理物质的大致分布如表1［3］。作为微生物药物，其作用对象已不是简单的微生物感染或肿瘤细胞，已经迅速向其它生理活性物质拓宽。
表1 1980~1999年新微生物代谢产物活性统计（略）
2 微生物与溶栓药物的发展
溶栓酶［4］可来源于人体（如尿激酶 (UK)、组织纤溶酶原激活剂 (t-PA)等）、动物（如腹蛇抗栓酶、蚓激酶等）、微生物等，其中微生物是溶栓药物的重要来源。从作用机理来讲微生物来源的溶栓药物可分成两类：一类是纤溶酶原激活剂，如链激酶 (SK)、葡激酶 (SaK)，其作用原理是先将纤溶酶原激活为纤溶酶，而具有丝氨酸蛋白酶活性的纤溶酶则能降解构成血栓骨架的纤维蛋白，从而引起溶栓作用；另一类是纤溶酶类物质，其作用不通过激活纤溶酶原，而是直接降解血块中的纤维蛋白溶解血栓，如来源于芽孢枯草杆菌的纳豆激酶 (NK)，以及分别来源于芽孢杆菌、粪链球菌、链酶菌等的纤溶活性物质。目前溶栓药物的发展不仅从自然界中的微生物筛选，更为重要的是通过改造的微生物-基因工程菌，提高了溶栓药物的应用专一性。在国内外，利用微生物寻找溶栓药物依然是最佳手段，因此微生物在溶栓药物的发展过程中起了巨大的促进作用。
3 微生物代谢产物在溶栓药物制备中的研究
3.1 链激酶 (streptokinase， SK)［5~9］链激酶来源于β-溶血链球菌(Streptococcus homo-lyticus )是最早用于临床的溶栓剂，发现于1949年，直到1958年才开始作为药物，主要用于治疗心肌梗塞，分子量为47～50.2 KD。SK进入血液循环后，必须与纤溶酶原 (PLG)以1∶1比例结合成 PLG-SK复合物，复合物中纤溶酶原活化位点通过三维结构的改变暴露在分子表面，这样才能激活纤溶酶原成为有活性的纤溶酶。纤溶酶的作用有两个：其一是迅速降解纤维蛋白原成小分子产物，这些降解产物不能参与血纤维网的形成过程，从而阻碍血栓形成；另一方面纤溶酶可以直接降解纤维蛋白，引起血栓溶解。SK经应用于临床表明，优点是有效、价廉，冠状动脉开通率为58%，缺点是具有抗原性。由于天然产生的 SK抗体广为存在，在应用 SK治疗的过程中，严重的免疫反应时有发生，从而导致出血综合症，另外 SK半衰期短影响了药效的发挥。为了保证 SK应用的安全性和有效性，现正有研究者利用杂交瘤技术制备抗 SK单克隆抗体 (mAb)，通过竞争性结合实验，分为6个主要的补体组，它们分别与 SK分子不同区域结合，研究其分子结构与免疫原性之间的关系，且已经应用于临床，产生了一定的效果。
3.2 葡激酶 (Staphylokinase， SaK)［7，10，11］葡激酶 (Staphylokinase， SaK)是由金黄色葡萄球菌分泌的一种胞外蛋白质，是由四种纤溶酶原激活因子构成的蛋白质家族，四个成员分别是 STAN、STA-CM-I、STA-CN-Ⅱ、STAR-C，它们的分子量均为16.5 KD。葡激酶的作用机制与SK有相似之处，也是一“间接型”纤溶酶原激活物。它必须先形成无活性的复合物 PLG-SaK，继之在机体产生的少量纤溶酶启动下，纤溶酶原活性部位暴露，由单链变为双链的纤溶酶，形成活性 Pli-SaK复合物，后者进一步激活纤溶酶原分子，使之转变为纤溶酶并进一步溶解血栓。体内实验证明SaK有极强的纤维蛋白特异性，这一点与 SK完全不同。动物血栓模型显示，SaK溶解富含血小板的动脉血栓并使血管维持再通状态的疗效显著优于 SK，STAR-C能使更多的栓塞血管畅通，而且所用时间也较短。一期临床试验已经证明，STAR-C对纤维蛋白原、纤溶酶原、a2抗纤溶酶没有系统的副作用。当药用剂量达到30 mg时，SaK与 t-PA有相似的溶栓效果，作用时间可持续30 min，而且在这一剂量下，无纤维蛋白原的大量降解现象，这是其它无纤维蛋白专一性的激活剂无法达到的效果。虽然迄今为止未见有 SaK引起过敏反应的报道，但 SaK来源于细菌，有着潜在的免疫原性，最近科研工作者已尝试用蛋白质工程的手段来降低其免疫原性，并取得了一定的成果。
3.3 纳豆激酶 (Nattokinase，NK)［12，13］纳豆激酶是目前研究比较多的新一代溶栓药物，是纳豆在发酵过程中由纳豆枯草杆菌 (Bacillus Subtilis)产生的一种丝氨酸蛋白酶。研究表明，纳豆激酶具有纤溶活性，可治疗和预防血栓病，它还可激活体内的纤溶酶原，从而增加内源性纤溶酶的量与作用。众多研究表明纳豆激酶是一个单链多肽酶，由275个氨基酸组成，中间无二硫键。分子量为27.3KD，其 pH值为8.6±0.3，其活性中心催化部位由 Asp32，His64，Ser221组成，底物结合部位由 Ser125，Leu126，Glu127组成。动物血栓模型显示，等摩尔的 NK、纤溶酶、弹性蛋白酶的血管再通率分别为（62.0+5.3%），（15.8+0.7%），10%，无论体外或体内实验，NK的纤活性都为纤溶酶的4倍以上，此外NK还可以激活静脉内皮的细胞产生 t-PA，利于溶栓作用的更好发挥。NK对交联纤维蛋白有很强的水解活性，但对纤维蛋白原却并不敏感。实验证明，NK的纤维蛋白原水解活性远低于纤溶酶和弹性蛋白酶，甚至尿激酶，而与 t-PA相同，这提示 NK在发挥纤溶作用的同时，不水解血浆蛋白原，不易引起出血倾向。基于纳豆激酶是来源于一种食源性的溶栓药物，无任何毒副作用，还具有药效时间长、无免疫原性的特点，因而有很大的开发价值。
3.4 链霉菌产生的新型纤溶酶［14，15］由中国医学科学院和中国协和医科大学等单位报道，从链霉菌 Y405中得到一种新型具有纤溶活性的蛋白酶-SW1，其分子量为30 KD，pH值8.5，这种酶在4℃～37℃和 pH 4.0～9.0时具有较好的稳定性。通过对该蛋白酶在体内和体外生理作用的研究表明，它直接降解血栓中的纤维蛋白，而不是纤溶酶原激活剂。实验结果显示，SW1在体内对大鼠静脉血栓有显著的溶解作用，其效果与同剂量的尿激酶相当。SW1使大鼠血浆中纤溶酶和纤溶酶原水平提高，而对内源 t-PA和 a2纤溶酶抑制剂无显著影响。此外 SW1还引起系统中纤维蛋白原水平下降，说明 SW1还可降解纤维蛋白原，这与体外的试管凝块实验结果是一致的，表明它对血栓中纤维蛋白的特异性不强，在溶栓的同时有可能造成系统纤溶。SW1的底物特异性及纤溶降解产物有待进一步的深入研究。需要指出的是链霉菌是多数抗生素生产的重要菌种，能同时分泌多种蛋白酶，而且为非致病菌，比起链球菌、金黄色葡萄球菌等致病菌有较大的优越性，因此对该种菌产生的活性物质研究有重要的实际意义，利用链霉菌产生的新型纤溶酶来制备溶栓药物可能是一种新的尝试。
3.5 海洋假单胞菌产生的纤溶酶［16］ 由青岛海洋大学刘晨光等报道的又一来自微生物界有待开发的溶栓药物，不过该菌株来源于海洋。与陆栖微生物相比，海洋微生物具有其独特的生理特性，如：耐盐、耐高压、嗜低温等，所以海洋微生物是获取新生物活性物质的又一重要来源。经研究发现这种纤溶酶的分子量是21 KD，等电点是7.4～7.5，最适合作用 pH是8.0，最适合作用温度是50℃。该酶具有降解苯甲酰L精氨酸乙酯盐酸盐 (BAEE)的活性，酶的动力学分析表明：Km=0.87 mmol/L，Vmax=1.80×10-3 mmol・L-1・s-1。对于该酶，还需进一步研究其结构、催化特征以及毒理药效作用等，为该酶进一步开发为新药和发酵工业生产提供科学依据。
4 结论与展望
近几年来，从微生物代谢产物与溶栓药物的发展来看，有的已经应用于临床，而有的还在实验研究阶段。目前已用于临床或正在研究的溶栓药物的大致比较结果如表2。从给药途径、安全性和来源看，纳豆激酶是最为理想的溶栓药物。
表2 几种常见溶栓药物的比较（略）
近年来在微生物分离、鉴定、培养等方面技术的进展，将可能对更多种属的微生物及其代谢产物进行筛选研究。对于已研究较多的链霉菌属，如果利用新的分子靶点与筛选模型，仍可能发现新的活性物质。同时由于微生物种类繁多，本文所列举的远远没有覆盖当前的研究范围，如根霉菌、大肠杆菌等常见的微生物也能够产生纤溶酶。而基因组和蛋白质组等方面研究的进展，将提供与治疗疾病相关的新分子靶点，针对新靶点可筛选与发现新型、有效的微生物药物。由此可见微生物代谢产物，在整个药物的发展过程中扮演着重要的角色，伴随新的微生物不断发现，将会有更多新的溶栓药物不断涌现。
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篇3
目前全国已经有近1/10的耕地土壤遭到污染。国家投入巨资启动的全国土壤污染状况调查正在进行中，土壤污染状况调查的重点区域是长三角、珠三角、环渤海湾地区、东北地区、成渝平原、渭河平原以及主要矿产资源型城市。这表明，土壤污染已成为我国乃至全球性土壤退化的重要因素，土壤环境质量下降是当前实现可持续发展面临的严峻挑战。多年来被忽视的土壤污染问题已经得到了国家和公众的高度重视。
土壤污染有明显的地域性。污染物质在大气和水体中，一般都比在土壤中更容易迁移。这使得污染物质在土壤中并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性。我国的土壤污染比较重的地方在珠三角、长三角和东北地区。土壤污染有明显的地域性还表现在，一般具有离城市和矿山越远，土壤污染程度越轻的特点。从总体来说，
土壤污染大致可以分为：重金属污染、农药和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等多种类型。我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。石油化工企业产生的废水污灌会使大米产生油味。有些地区污灌已经使得蔬菜的味道变差，易烂，甚至出现难闻的异味；农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。
造成土壤污染的原因主要有三：一是历史欠账，二是工业发展不合理的模式，三是农业生产系统内部环保意识淡漠。这在世界范围内有一定的规律性。
大约1/3的耕地土壤污染与污灌有关。工业废渣在占地的同时，产生的废弃物又通过风、水扩散开来。大量的固体废弃物，像粉煤灰，污染重的钢渣都污染土壤，此外还有施用不当的农药、化肥，以及未经环保处理的畜禽废弃物对土壤的污染。城市垃圾，含污染物的河底淤泥混入人粪尿，被盲目用作肥料也是造成土壤污染的原因之一。土壤受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他生态环境问题。人们往往对污染危害土壤生态认识不足，土壤里是有生物的，污染使土壤生物种群发生了变化，生产能力退化。
土壤污染具有隐蔽性和滞后性。与水、大气污染明显不同的是，土壤污染具有隐蔽性和滞后性。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观，人们可以发现变色、异味等，通过感官就能发现。而土壤污染则不同，它往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。如日本的 “水俣病”经过了10-20年之后才被人们所认识。
大量污染物排放通过污灌等途径最终直接或间接地进入土壤，并经长时间积累导致土壤严重污染。土壤污染具有不可逆转性。重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。
鉴于土壤污染难于治理，而土壤污染问题的产生又具有明显的隐蔽性和滞后性等特点，因此土壤污染问题一般都不太容易受到重视。辨证施治染病的土壤
土壤本身有自净能力，但有限。积累在污染土壤中的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净化作用来消除。因此，土壤污染的防治需要全面考虑，系统运作。我省的一些城市，在进行土地利用规划时，充分考虑到了土壤的污染问题，将那些污染严重，难以治理的耕地优先考虑作为市政建设用地。
国家投入巨资启动了全国土壤污染状况调查，一期工程将在2008年结束，由环保部门执行，以期全面、系统、准确掌握全国土壤环境质量总体状况，查明重点地区土壤污染类型、程度和原因，评估土壤污染风险，确定土壤环境安全等级，筛选并试点示范污染土壤修复技术，构建适合我国国情的土壤污染防治法律法规及标准体系，提升土壤环境监管能力。
国际上修复土壤污染的技术有物理的、化学的，也有生物的。正在开发的生物技术，是利用生物降解和形态的转化达到修复的目的。针对有机污染的技术，用植物、细菌、真菌联合加速有机物的降解，针对无机污染的技术，利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走。还有一种方法，在土壤中加入一些化学物质，降低重金属的生物有效性。当然，对于重金属污染严重的土壤只能挖走或进行土壤的冲洗和清洁，这样的技术费用就比较高。
污染的治理。污染物质的性质及其来源不同，治理起来的难易程度就有差异。有些污染维持时间较短，如可降解有机物的污染，而有些污染维持时间较长，危害很大，如很难降解的农药“六六六”的污染，在土壤中可存留几十年。有些污染比较好治理，有些则非常难治理，一般天然物质污染比较好治理，而人工合成物质的污染很难治理，重金属污染也很难治理。所以必须根据污染物的性质和来源等实际情况，制定切实可行的措施。一般可采取以下方法进行治理。
化学方法。通过施用石灰、磷酸盐、氧化铁等物质，调节土壤pH值，使重金属转化为难溶的形态，降低在土壤溶液中的浓度，从而减轻土壤重金属对作物的毒害。改良土壤质地，增施有机肥料，增加土壤胶体对重金属离子和农药的吸附能力，也起一定的作用。但这种方法不能从根本上解决问题。
2、生物防治。有些植物如向日葵对重金属具有很强的吸收和富集能力，连续种植几年可明显地降低土壤中重金属的含量。向土壤施入有机物质，提高微生物活性，或向土壤接种特殊功能的微生物，加快有害物质的分解。
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一、课程性质与考试基本要求：
无机与分析化学是介绍整个化学领域和定量分析基本概念、基本理论、基本知识的一门学科，是生物类专业重要的专业基础课。通过考试使考生能够较好地、系统地掌握四大化学平衡，物质结构等化学基本理论和基础知识。通过考试，使学生能较熟练地掌握定量分析的误差及分析结果数据处理与主要定量分析法。
二、考核知识点和考核要求：
第一章：溶液与胶体
（一）溶液的一般概念
1、了解分散系的分类，掌握物质的量的浓度、质量摩尔浓度、质量分数等概念；
2、理解几种浓度表示法间的换算，掌握有关溶液配制的计算。
（二）稀溶液的依数性
1、了解溶液的蒸气压、沸点、凝固点概念，渗透作用和渗透压；
2、掌握稀溶液依数性与其浓度的关系，并能进行有关计算，能运用稀溶液性质解释动植物的有关生理现象。
（三）胶体溶液
1、了解胶体分散系的特点及溶胶的胶团结构；
2、掌握溶胶的稳定性因素和聚沉方法。
第二章：电解质溶液和解离平衡
（一）化学平衡及其移动
理解掌握平衡常数、平衡常数的意义及影响平衡移动的因素；
（二）弱电解质和强电解质
1、了解：①水的电离和溶液的酸碱性的pH标度；②一元弱酸、弱碱部分解离、多元弱酸的分步解离特点及弱酸弱碱溶液的pH值的计算公式及应用范围；③盐类水解的本质。
2、掌握：①一元弱酸、一元弱碱溶液的pH值的计算和多元弱酸溶液pH值的计算；②定性判断各种盐溶液的酸碱性；③影响盐类水解的因素。
（三）缓冲溶液
1、了解缓冲溶液和缓冲作用；
2、掌握缓冲作用原理、缓冲溶液pH值的计算、缓冲溶液的选择和配制；
（四）沉淀溶解平衡
1、掌握溶度积概念及其表达式、溶度积规则；
2、理解沉淀生成和溶解的条件，能运用溶度积进行有关计算。
第三章：氧化还原反应
（一）氧化还原反应
1、了解氧化还原反应的本质、氧化作用、还原作用、氧化剂、还原剂的概念及氧化数的确定方法；
2、了解氧化数法和离子电子法配平氧化还原方程式的一般步骤；
3、掌握运用上述方法配平氧化还原方程式
（二）电极电势
1、了解能斯特方程，能正确书写能斯特方程；
2、掌握电极电势的概念及其影响因素，能熟练运用能斯特方程计算因浓度变化、酸碱度变化条件下的电极电势和定性判断因沉淀生成、配合物生成导致的电极电势变化。
（三）电极电势的应用
1、能应用标准电极电势判断氧化剂和还原剂的强弱，能用电极电位判断氧化还原反应的方向和完成程度；
2、能运用元素电位图判断处于中间价态物质能否发生歧化。
第四章：原子结构和分子结构
（一）核外电子运动的特殊性
1、了解四个量子数的物理意义和取值范围及相互关系；
2、理解掌握电子运动的特点、轨道概念，几率密度和电子云概念；
（二）核外电子的排布
1、了解屏蔽效应、穿透效应，掌握保里不相容原理、能量最低原理、洪特规则等元素基态原子核外电子排布规则；
2、能运用上述规则写出常见元素（1-36号）原子核外的电子排布。
（三）元素性质的周期性
1、了解元素的电子层结构、能级组、能级、轨道等概念；
2、理解掌握原子半径、电离势、电负性的变化规律。
（四）离子键
1、了解离子键的本质和离子键特征；
2、理解掌握离子半径、离子电荷的变化规律；
3、运用离子半径、离子电荷解释离子型化合物的高熔、沸点等性质。
（五）共价键
1、了解价键（电子配对）理论，共价键的特性；
2、理解掌握σ键和π键，轨道杂化理论的要点，杂化轨道的类型和简单分子的空间构型关系。
（六）分子间力
1、了解化学键的极性和分子的极性；
2、理解掌握分子间的三种作用力与分子极性的关系，分子间力，氢键的形成及对化合物某些性质的影响；
3、能运用分子间的作用力说明物质的熔沸点和溶解度的变化规律。
第五章：配位化合物
（一）配位化合物概念
1、了解配合物的概念、配合物的组成；
2、掌握配合物的命名。
（二）配合物的价键理论
1、了解配位键的本质、配位键的形成条件；
2、掌握外轨型配键和内轨型配键的形成。
（三）配位离解平衡
1、了解稳定常数的物理意义；
2、理解掌握影响配位平衡的因素，并运用配位离解平衡进行简单计算。
（四）螯合物
1、了解螯合物概念
2、掌握螯合物的结构特征和螯合剂应具备的条件。
第七章：定量分析化学概论
1、掌握误差来源及减免，准确度及精密度的概念；简单的数据处理方法；有效数字和运算规则；
2、了解提高分子结果准确度的方法；
3、掌握滴定分析的基本概念、标准溶液浓度的表示方法。学会根据滴定反应来确定物质的摩尔基本单元。
4、了解标准溶液的配制及标定方法。
第八章：酸碱滴定法
1、重点掌握溶液pH值的计算、强碱滴定强酸和强碱滴定一元弱酸的滴定突跃范围、影响突跃大小的因素及指示剂选择的原则；
2、能根据测定要求的准确度，考虑能否滴定。
第九章：配位滴定法
1、重点掌握酸效应系数以及控制溶液pH值的重要意义，用条件稳定常数来判断配位滴定的可能性，影响EDTA与金属离子配合物的稳定性因素。
2、掌握如何选择合适的滴定条件以使配位反应进行更完全；
3、了解金属指示剂的特性及如何提高配位滴定选择性。
第十章：其他滴定分析法
1、了解氧化还原反应方向、进行的程度、氧化还原滴定曲线及指示剂的选择；掌握常用的氧化还原滴定法；
2、重点掌握银量法的滴定原理、滴定条件及适用范围。
第十一章：吸光光度分析法
1、掌握吸光光度法的原理，吸收光谱和溶液的颜色关系，朗伯-比耳定律及其偏离的原因；
2、了解显色反应及影响因素，测量方法及仪器。
三、试卷题型
1、选择题（50分） 2、是非判断题（20分）
3、填空题（50分） 4、计算题（30分）
四、考试用书
《无机及分析化学》，宁开桂主编，高等教育出版社
《微生物学》考试大纲
一、课程的性质和内容
《微生物学》是在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传和育种、生态和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于农业、工业、医药卫生、生物工程和环境保护等领域的科学。微生物学的根本任务是发掘、利用和改善有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物。
二、课程内容、考核要求和比例
第一章 绪言
1.了解微生物学研究的对象、内容。
2.微生物的应用前景。
3.微生物在生命科学发展中的作用
4.掌握微生物的特点。
第二章 原核生物—— 细菌、放线菌
1.掌握细菌和真核生物三原界的特点。
2.掌握细菌的形状和大小。
3.掌握细菌的细胞构造（基本构造：细胞壁、细胞膜、细胞质、原核、质粒；特殊构造：鞭毛、芽孢、荚膜）及其功能。
4.掌握细菌的繁殖方式和菌落特征。
5.了解常用的细菌类群。
6.掌握放线菌的繁殖方式及形态结构。
第三章 真核微生物———真菌
1.掌握真菌的繁殖方式及菌落特征。
2.掌握真菌的形态。
3.了解真菌的细胞结构。
4.了解真菌的生活史。
5.了解真菌与人类的关系。
6.了解真菌的常见类型。
第四章 非细胞生物——病毒
1.掌握病毒的基本特征。
2.掌握病毒、亚病毒、朊病毒、类病毒的概念及其主要特征。
3.掌握烈性噬菌体、温和噬菌体、溶源性细胞的概念。
4.了解烈性噬菌体的侵染过程。
5.了解溶源性细胞的特点。
6.了解病毒对人类的影响。
第五章 微生物的营养
1.掌握微生物的不同营养类型。掌握光能无机营养型、化能无机营养型、光能有机营养型、化能有机营养型的概念。
2.掌握根据不同微生物的营养需要选择和制备培养基的原则。
3.了解微生物所必需的营养物质及其生理功能。
4.掌握微生物对营养物质的吸收方式。
5.了解微生物发酵作用、呼吸作用、有氧呼吸、厌氧呼吸的概念。
第六章 微生物的生长
1.掌握微生物纯培养的分离方法。
2.掌握环境因素对微生物生长的影响及其实际应用。
3.了解测定微生物数量和生长量的方法。
4.掌握细菌纯培养生长曲线各个时期的特点以及与生产实践的关系。
5.掌握主要灭菌方法。
第七章 微生物的遗传与育种
1.了解从自然界筛选菌种和菌种保藏的基本知识。
2.了解微生物育种的基本原理和方法。
3.掌握接合；转化；转导的概念。
4.掌握菌种的衰退与复壮的概念，掌握防止菌种衰退及复壮的方法。
5.了解基因工程的原理。
第八章 微生物的生态
1.掌握微生物在自然界物质转化中的作用。
2.掌握微生物间以及微生物与高等植物间的相互关系。
3.了解微生物是生物圈的重要成员，广泛分布在自然界，与环境关系极为密切。
第九章 微生物的分类
1.了解微生物分类的任务和微生物的命名方法。
2.掌握微生物在生物界的地位。（五界系统、六界系统、三原界系统）
了解种的概念。
3.了解细菌的分类系统。
4.了解真菌的分类系统。
三、考试用书
《微生物学教程》，周德庆主编，高教出版社出版（第二版）
四、考试题型
1.填空题 30%
2．选择题 30%
3．名词解释 30%
4．问答题 60%
《有机化学》考试大纲
一、教材与参考书
《有机化学》，李贵深主编，中国农业出版社；2003。
二、题型与分数分配：
1、命名及写结构式（20分）
2、单项选择（45分）
3、完成反应式（30分）
4、有机化合物鉴别、分离、提纯（20分）
5、推断结构（15分）
6、合成（转化）题（20分）
各题型说明：
1）命名及写结构式：掌握系统命名命名法及正确地书写构造式；
2）单项选择：主要考核对有机化学基本概念、基本规律、有机物基本性质的理解；
3）完成反应式：主要考核在不同条件下所进行的反应产物，各类化合物的特征反应。
4）有机化合物鉴别、分离、提纯：通过官能团与具有反应迅速、特征现象明显的试剂的应用鉴别（定）出对应的有机物。利用混合物中各成分的理化性质将它们一、一分开或提纯得到较纯物质。
5）推断结构：可通过化合物的分子式，再根据所给定特征化学反应及断键后降解的小分子，推断该特定化合物的结构式。
6）合成（转化）题：设计合成某一有机物的步骤、实现化合物、官能团之间的相互转化，掌握实现这些转变的必要条件。
三、课程教学的基本要求
1. 有机化合物的分类和命名
（1）掌握有机化合物的两种分类方法（碳骨架分类和官分类）掌握主要官能团 ， ， -X ，-OH ，-O- ，-CHO ， ，-COOH，-COOR，-NH2 ， -CONH-， -NO2， -N=N-， -SO3H等及对应化合物，掌握碳水化合物，蛋白质，油脂及类脂等天然有机化合物的分类和组成。
（2）掌握有机化合物的系统命名法，官能团的最低系列原则和取代基的次序规则，掌握分子构型的标记方法：了解有机化 合物的普通命名法、衍生物命名法、常用俗名等。
2. 有机化合物的分子结构特征
（1）在掌握好物质结构的基础上，进一步掌握有机化合物中碳原子的各种杂化状态，共价键的键参数。
（2）理解芳香性的概念，掌握苯系芳香烃和含一个杂原子的五元杂环及六元杂环芳香化合物的结构特征。
（3）理解有机化合物分子中的电子效应（诱导效应、共扼效应）及其对化合物性质的影响。
（4）理解有机化合物的同分异构现象，掌握有机化合物的结构表示法（透视式、Fisher、Newmen投影）式。
（5）理解有机化合物的顺反（Z，E）异构。
3. 有机化合物的物理性质
（1）了解有机化合物的主要物理性质，包括熔点、沸点、密度、溶解度、比旋光度等，理解分子间作用力和氢键对化合物的沸点、熔点和溶解度的影响，以及利用物理性质对化合物进行鉴定、分离提纯的原则和方法。
4. 有机化合物的化学性质及重要化学反应
（1）掌握各类化合物的分子结构特征与基本化学性质。
（2）掌握有机物的取代反应：
A. 饱和碳原子的卤代反应
B. 芳环上的取代反应
（3）掌握有机物的加成反应：
A .碳-碳双键上的加成反应和Markovnikov规则，共扼二烯的，1，2-加成和1，4-加成。
B. 碳-氧双键上的加成反应和加成-消除反应。
（4）掌握有机物的消除反应：
卤代烃的消除反应和醇的消除反应，反应条件和产物选择规律。
（5）其它重要反应：
A. 掌握烯烃、芳香烃母系及侧链、醇和醛的氧化反应、烯烃的臭氧化反应。
B. 掌握不饱和烃、醛和酮、羧酸及其衍生物、硝基化合物的加氢反应和其它还原反应。
C. 掌握羟醛缩合、酯缩合反应、重氮化反应和重氮基的取代反应。掌握Gringnard试剂同羰基化合物及其它化合物的反应及应用。
D.芳香环上的亲电取代反应历程，取代基的性质及定位规律。
5. 杂环化合物
掌握呋喃、吡咯、噻吩、吡啶的化学性质
6．重要的天然有机物
（1）多糖：掌握单糖的分子结构（组成、异构）开链和环状互变异构及变旋光现象、物理性质、化学性质，理解糖苷键的特征和二肽的形成。了解二糖及多糖的性质。
（2）蛋白质：掌握氨基酸的分子结构（组成、异构）两性和等电点、物理性质、化学性质，理解肽键的特征和二肽的形成，了解蛋白质的形成、次级结构、两性和等电点。
（3）油脂与类脂：了解脂肪酸甘油三酯的组成、分类、物理性质、化学性质，知道磷脂、甾醇、蜡酯、萜类化合物等组成与性质。
四、本课程各章节要求
§ 1 绪论
本章重点：有机化合物中的化学键；有机化合物的结构式及其表示法；化合物分子间的作用力及其对某些物理性质的影响；化合物分子中原子、原子团的相互影响。构造异构-碳链、位置、官能团异构。
1.了解有机化合物和有机化学概念；
2.理解共价键的形成；
3.了解共价键的属性（参数）：（键角、键能、键的极性、键的极化作用）；
4.了解共价键断裂和反应的类型；
5.理解酸碱的电子理论一路易斯酸碱；
6.理解分子间力：定向力、色散力、氢键；
7.了解有机化合物的一般性质；
8.掌握有机化合物分子中的官能团和有机化合物的分类和命名。
§2 饱和脂肪烃：
本章重点：普通命名法和系统命名法；详细介绍卤代反应的游离基取代反应；环烷烃的结构和性质，分析环己烷的一元、二元取代物的优势构象。
1.了解烷烃的通式和构造异构；
2.掌握烷烃的命名（10、20、30、40碳和伯、仲、叔氢原子）；各种烷基；
3.掌握烷烃的命名法（①习惯命名法、②衍生物命名法、③系统命名法）；
4.理解烷烃的物理性质和同系物规律；
5.掌握烷烃的化学性质：氧化、卤代反应。
6.了解烷烃的来源。
§3、不饱和烃
本章重点：介绍离子型亲电加成反应规律、用诱导效应、共轭效应及碳正离子稳定性。用诱导效应、共轭效应及碳正离子稳定性阐明加成反应的规律。
1.了解乙烯分子的平面形结构—SP2杂化轨道；
2. 掌握烯烃的顺反异构的命名法，次序规则；
3. 掌握烯烃不饱和性：（1）兀键断裂反应，①加成反应；催化加氢；亲电加成及反应历程，马氏规则与不对称烯烃加成反应中间体碳正离子稳定性的关系。②氧化反应、③聚合反应。（2）σ键断裂：α-氢原子的反应：自由基型取代、氧化反应；
4.理解原子或基团的电子效应；
5.了解炔烃的物理性质；
6.掌握乙炔的加成、氧化、聚合，炔氢反应；
7.了解二烯烃的分类和命名；
8.理解1,3-丁二烯分子的结构—共轭兀键和共轭效应，共轭效应与有机物种的稳定性；
9.掌握共轭二烯烃的1.2-成和1.4-加成，双烯加成、聚合和橡胶。
§4 碳环烃
本章重点：本章重点：阐明环的张力学说，无张力环的结构和构象，分析环己烷的一元、二元取代物的优势构象。阐明苯分子的结构及大π键的概念，苯环的稳定性，苯环上亲电取代反应及历程定位规律及其应用。
1.了解脂环烃的分类、命名；
2.了解脂环烃物理性质，理解脂环烃化学性质（氢解、卤解、酸解一小环不稳定性）；
3.理解环已烷的稳定构象、取代环已烷的构象；
4.了解苯分子中的碳的SP2杂化轨道成键；
5.掌握单环芳烃的命名；
6.掌握苯与同系物的物理性质：①取代：硝化、卤化、磺化、烷基化、酰基化、②加成：加氢、加氯、③氧化，侧链α-H的卤化和氧化；
7.了解苯环上亲电取代反应历程、取代基的性质、分类.
8.掌握苯环上亲电取代定位规律。
9.了解稠环芳烃的种类和命名，萘的化学性质；
10.掌握休克尔规则和芳香性。
§5 卤代烃
本章重点：一元卤代烃的化学性质并解释扎依采夫规则，四种反应的竞争。
1.了解卤代烃的结构、分类、掌握命名；
2.了解卤代烃的制法；
3.了解卤代烃的物理性质；
4.掌握卤代烃的化学性质：①卤原子的亲核取代：水解、醇解、氰解、氨解与硝酸银—乙醇溶液的反应，与碘化钠一丙酮溶液反应，与金属镁反应一格氏试剂的生成、②消除反应、卤原子与β-H 脱去—札依采夫规则；
§6、醇、酚、醚
本章重点：醇、酚的结构及化学性质；结构和性质的关系，醇转化变成其它类化合物的重要性。
1.了解醇分类和命名法；
2.了解醇的制法；
3.掌握醇分子结构与氢键、醇的物理性质、
4.掌握醇的化学反应：羟基上的氢的反应，羟基的亲核取代反应、羟基的消除反应（脱水）、醇的氧化或脱氢反应、
5.了解酚的结构、命名；
6.了解酚的物理性质；
7.理解酚的化学反应；
8. 醚的结构和烊盐、分类、命名；
9.理解醚的制法；
10.了解醚的物理性质，
11.掌握醚的化学反应：①未共用电子对的反应—烊盐生成、配位化合物生成、②醚键的断裂（与HI、）、③α-H的过氧化反应、
§7 醛、酮、醌
本章重点：以醛、酮为例讨论羰基的结构和亲核加成，结合各个反应的实际意义，说明在分析、鉴定、合成及生物化学反应中的应用。
1.了解醛、酮的分子结构、分类；
2.掌握醛、酮的命名；
3.掌握多官能团有机化合物的（系统）命名法；
4.了解醛、酮的物理性质；
5.掌握醛和酮的化学反应：羰基的亲核加成：加氢氰酸，加亚硫酸氢钠，加格氏试剂、加醇与氨的衍生物的缩合（加成+消除），与碳负离子即与具有α-H的醛（酮）的缩合；氧化还原；α-H的活泼性；卤化和碘仿反应等；
6.了解重要的醛、酮；
7.了解醌的分子结构和化学性质。
§8 羧酸及其衍生物
本章重点：羧酸及其衍生物、取代酸的分子结构、性质；比较衍生物的反应活性强调羟基酸、羰基酸等多官能团化合物的特点。
1.了解羧酸的结构、分类；
2.掌握命名法；
3.了解羧酸物理性质；
4.掌握羧酸的化学反应： 羧羟基的亲核取代—衍生物的生成，羧羰基的还原，α-H的卤化—取代酸的生成，酸性，二元羧酸脱羧、脱水，钝化苯环的间位亲电取代；
5.了解重要的羧酸；
6.掌握羧酸衍生物的结构与分类、命名；
7.了解羧酸衍生物的物理性质；
8.羧酸衍生物的化学反应和应用：酯、酰胺的水解和酯的醇解，酯的还原，克莱森酯缩合。酰胺的霍夫曼降解反应；
9.了解重要的羧酸衍生物；
§9、含氮有机化合物：
本章重点：胺的结构和性质；各类胺碱性强、弱的原因；重氮盐生成的条件与偶合反应的实际应用。
1.了解硝基化合物的分子结构
2.掌握硝基化合物化学性质：芳环上的硝基的还原反应、硝基对芳环亲电取代反应的致钝作用。
3.了解胺的分类、命名法和结构，
4.了解胺的物理性质
5.掌握胺的化学反应：
①碱性、②氮上的烃基化、③氮上的酰基化，与对甲苯磺酰氯的反应、④与亚硝酸反应与重氮盐、⑤氨基对苯环上的亲电取代反应的致活作用、⑥胺的氧化
6.了解重要的胺、
7.季铵盐和季铵碱、
8.了解表面活性剂结构特征与性质，
9.理解芳香族重氮盐和偶氮化合物（生成、性质及其在有机合成中的应用）。
10.了解染料分子结构特征和发色基、助色基。
§10 杂环化合物
本章重点：杂环的结构特点,掌握几种有代表性重要的常见的杂环化合物的分子结构与性质.
1.了解杂环化合物的分类和命名法；
2.了解杂环化合物的结构及芳香性；
3.了解杂环化合物的性质。
§11 油脂和类脂化合物
本章重点：油脂 磷脂 甾醇的结构特点
1.了解油脂
1）油脂的组成和结构 2）油脂的物理性质 3）油脂的化学性质4）肥皂和乳化作用 5）合成表面活性剂
2.了解类脂
1）蜡 2）磷脂
§12 碳水化合物
本章重点：单糖的分子结构（包栝构型和构象）与性质。二糖及其配合物应掌握苷键的形成及水解。
1.了解碳水化合物的定义和分类；
2.理解单糖（甘油与单糖的组成、分类、异构现象，（核糖）葡萄糖和果糖的结构（开链费歇尔投影式，氧环费歇尔式，哈武斯式，构象式。
3.掌握化学性质；还原性与氧化性，成脎反应、半缩醛羟基的反应与糖苷的形成；
4.了解重要的单糖；
5.了解二糖（形成与分类）；
6.了解多糖（淀粉、纤维素的组成性质）。
§13 氨基酸和蛋白质
本章重点： 氨基酸的两性和等电点性质; 蛋白质的沉淀与变性,蛋白质分子的一级与二级结构。
1.了解天然氨基酸组成、分类、性质；
2.掌握酸碱性与等电点；
3.了解氨基的亚硝酸放氮反应；
4.了解氨基与羧基共同参与的反应；
5.了解络合性能，与茚三酮显色；
6.了解成肽反应；
篇5
关键词：ATP ADP 高能磷酸键 直接能源物质
一、教材分析
《细胞的能量“通货”----ATP》是高中生物（新课标人教版）必修1《分子与细胞》第5章《细胞的能量供应和利用》中第2小节的内容。本节内容虽然篇幅不大，但有关内容在后续有关能量变化内容中将多次涉及，所以内容相当重要。本节主要介绍了ATP分子中具有高能磷酸键，ATP和ADP可以相互转化，ATP的利用等三大主要内容，其中ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用是重点内容，ATP和ADP的相互转化既是教学重点也是教学难点。
二、教学目标
1. 知识目标 简述ATP的生理功能和结构简式;理解ATP和ADP的相互转化以及ATP的形成途径。
2. 能力目标 通过萤火虫探究实验的设计和学生阅读分析教材，培养学生的实验设计能力以及阅读分析能力。
3. 情感、态度、价值观方面 让学生在设计探究实验时思考与讨论，培养学生主动参与课堂的学习态度;再通过分析ATP、ADP的动态平衡，树立辩证唯物主义的自然观、生态观，即总能源来自于光能。
三、教学过程
1.实验探究导入新课 学生朗读杜牧的诗句：“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”什么物质为萤火虫的发光提供能量呢？糖类，生命活动的主要能源物质还是脂肪，细胞内良好的储能物质呢？课件展示探究实验：用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研磨成粉末，取四等份分别装入ABCD四支试管，各加入少量水使之混合，置于暗处，可见试管内有淡黄色荧光出现，约过15分钟荧光消失，然后......向A试管加入2ml蒸馏水作为对照;B试管加入2ml葡萄糖;C试管加入2ml脂肪;结果都没有荧光出现。D试管加入2mlATP，结果荧光再次出现。引导学生得出：葡萄糖，脂肪都不是直接能源物质，而ATP才是给萤火虫发光提供能量的直接能源物质。
那ATP是种什么样的物质，它是看不见摸不着的吗？向学生展示ATP的药片和试剂，介绍纯净的ATP，白色粉末状，能溶于水。一方面可以辅助治疗心肌萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等，另一方面可提供能量，起到改善患者新陈代谢状况的作用。
通过让学生近距离接触ATP，让学生知道ATP是看得见，摸得着的物质，消除学生一提到能量、能源就误认为不是实在物质的想法。ATP究竟有何与之功能相适应的结构特点呢？
2.ATP分子中具有高能磷酸键 课件展示相关问题：ATP的中文名称是什么？ATP的结构简式如何书写？ATP简式中A、P、～分别代表什么？学生阅读教材并思考。课件展示ATP的结构图片，板书中文名称和结构简式，再次强调结构简式中A代表腺苷，P代表磷酸基，～代表特殊的高能磷酸键，将结构式简写成A-P～P～P。一般将水解时，能够释放20.92kJ/mol能量的化合物都叫做高能磷酸化合物。ATP在水解时释放的能量是30.54kJ/mol，远远高于高能磷酸化合物水解时释放的能量。
3.ATP和ADP可以相互转化 课件展示资料一：一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解;资料二：人体在安静状态时，肌肉内ATP含量约2mg～10mg，只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。细胞中ATP含量很少，但需要量很大，如何解决这一矛盾？细胞中进行ATP的分解同时也存在ATP合成。仔细阅读教材相关内容并结合“ATP与ADP相互转化示意图”得出：ATP水解是远离A的高能磷酸键断裂并伴随能量的释放;ATP的合成又需要能量的参与即合成伴随能量的储存。合成ATP时需要的能量又来自于哪里呢？分析教材中“ADP转化成ATP时所需能量的主要来源”图解，对于绿色植物，首先通过光合作用，将光能储存在ATP中，即得到光能，使ADP形成ATP。对于绿色植物、动物和人等，能通过呼吸作用，将有机物中的能量释放出来，供给ADP形成ATP。归纳总结相互转化的反应式，ATP和ADP在生物体内的含量都很少，但它们之间的相互转化非常迅速，正因为ATP不断地水解与合成，才保证了生命活动的正常进行。
4.ATP的利用 ATP是生物体内直接的能源物质，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量。分析教材“ATP的利用举例”图解，并对它进行补充和完善，这样可以加深对ATP是直接能源物质的理解。除ATP的水解和合成以外，细胞内的其他化学反应有些要吸收能量，有些要释放能量。需要吸收能量的反应叫吸能反应，伴随着ATP的水解。要释放能量的反应叫放能反应，伴随着ATP的合成。因为ATP在吸能反应和放能反应之间循环流通，因此形象地把ATP比喻成细胞内能量流通的“通货”。ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，用于各项生命活动，这些能量的形式主要有电能、机械能、光能、热能、渗透能和化学能。
篇6
关键词：热原物质 热原检测方法 研究
中图分类号：R286 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（b）-0000-00
热原在韦伯斯特字典中曾被定义为致热剂，是指由微生物进入血液循环系统时引起恒温动物体温异常升高的致热性物质，包括内毒素，革兰氏阳性细胞碎片、真菌和病毒等。目前普遍认为热原所引起的发热反应主要是由革兰氏阴性细菌所产生的内毒素（脂多糖）引起的，因其存在的普遍性、稳定性和相对的致热性，内毒素的检测又可以保护人和动物避免发生有害反应（败血症），故FDA和USP指南要求所有非经肠道药品和医疗器械的终产品都要做内毒素检测，使产品不因内毒素而效力降低[1]，但是严格意义上说，不是每一种热原都具有脂多糖结构，所以，随着生物技术的发展，热原的检测方法已经从动物试验、定性试验发展到定量试验，也已经从广泛应用鲎血细胞检测发展到利用人源细胞检测。
1 热原的定义
在 15至16世纪，实验医学界充满着关于静脉注射疗法的诸多报道，起因于许多病人经静脉注射后都伴随着发热反应，直到18世纪丹麦生物学家panum的研究中断定，引起这种发热反应其实是一种对热稳定，溶于水但不溶于乙醇，由活的细菌中由来的一类物质，微量注射后就可引起高热反应，1923年至1925年美国科学家Florence Seibert证实了所有的注射发热反应都是由可过滤、热稳定的革兰氏阴性细菌产生的物质造成的，随后Rademaker进一步证实了seibert的发现，并共同确立了使用家兔检测注射剂及稳定生产静脉注射液的方法。细菌内毒素革兰氏阴性细菌细胞外壁层上的特有结构，在生活状态时不释放出来，只有当细菌死亡自溶或粘附在其他细胞时才表现出毒性，内毒素的主要化学成分是脂多糖，其水溶性好，耐热性稳定，核酸多糖的高分子结构也不易被破坏。在机体水平上的活性主要表现为发热性、致死毒性和血小板减少等。 热原即发热性物质，广义上说是所有引起恒温动物体温异常升高物质的总称，除内毒素引起发热外，其实还包括病毒，干扰素以及其他种种发热物质，所以，所有可以引起热原反应的物质都是热原检测的范畴
2 热原的检测方法
2.1 家兔热原检查
家兔热原检查法是1942年首次被收载于《美国药典》12版，半个世纪以来也一直作为法定热原检查的权威标准为各国药典所采用，该方法是将一定剂量的供试品静脉注入家兔体内，在规定时间内，观察家兔体温升高的情况，以此判定供试品所含热原的限度是否符合规定。该方法优点是家兔与人类所引起的发热反应的最小内素素几乎相当，并且家兔还具有繁殖容易，使用、注射方便等特点，该方法不但能检测出细菌内毒素的致热原，也能检测出非细菌内毒的致热原[2]，并且适用于检查较多种类的热原物质，仍是目前我国药品和生物制品质量评价中常用的方法。同时该方法也受到多种因素影响检测结果，家兔体温的稳定性和均一性是家兔检测热原的一个重要的因素，但是由于受到饲养环境、实验环境、家兔个体差异和种属差异的影响，家兔的体温很维持在所需要的范围内，此外，使用活体动物费用较高，重复性差，应用范围有限，也不符合3R原则[即减少（reduction）、替代（replace）和优化（refinement） [3]，该方法本身又是一种不能定量的限度试验，因此建立一种准确、规范的定量检测热原方法势在必行。
2.2 细菌内毒素检测法
细菌内毒素检测法（Bacterial Endotoxin Test，BET）是由美国科学家Drs.Frederick B.Bang和Jack Levin创建的，于1980年被正式收载于《美国药典》20版，也被称作鲎试剂检测法，鲎试剂是使用美洲鲎的阿米巴细胞的溶胞物质制备的，因此取名为Llus Amebocyte Lysate（LAL），BET是基于鲎试剂与内毒素发生特异性反应，形成凝胶或显色来判断供试品中细菌内毒素的限量是否符合规定的一种方法，是控制药品质量的一项重要检测项目，该方法的优点是操作简单，结果快速可靠，灵敏度较兔法高10倍以上，试验成本低廉，最重要的是可以利用细菌内毒素标准品（Endotoxin Standard）对供试品进行定量或半定量检测，应用范围广泛。但是该方法最大的缺点是只能对革兰氏阴性细菌产生的细菌内毒素进行检测，此外，由于鲎资源有限，鲎试剂又易受外界条件干扰，如PH值，温度等，发生假阳性的几率较高，所以目前还不能完全取代家兔检测法。
2.3 细胞检测法
随着基因治疗产品、新生物材料及中药注射剂等新制品的不断增加，家兔热原检测法和BET法本身存在的局限性，以及公众对动物保护的呼声日益高涨，因此研究新的热原检测法是一种趋势。研究发现外源性发热物质能刺激免疫细胞分泌一些与发热有关的细胞因子，通过酶联免疫法对相关细胞因子进行定量检测就能确定外源性热原的存在与否及存在含量[4]，这是进行新方法研究的依据，根据细胞的不同来源和种类可分为三大类：人来源血液或细胞法、其他动物来源血液或细胞法、细胞模型。与传统方法相比较，新的检测方法具有BET高灵敏度和家兔法宽检测谱，检测费用更加低廉，更能反映人体对不同种热原的反应，填补了传统方法的空白，更大程度的保证了人体临床用药的安全。尽管目前已经有7中新检测方法得到欧洲权威机构，英国国家生物制品检定所得正式验证和推荐，但是仍有很多不足之处，如对细胞产生毒副作用或增值抑制作用的药物，对细胞因子有干扰作用的制品等，因此，新热原检测方法还需要进一步的完善。
总之，随着细胞生物学技术和分子生物学技术的日益发展和应用，利用细胞检测法对供试品进行热原检测是国际研究热原物质的必然趋势，新检测方法的进一步论证与家兔法、细菌内毒素法的逐步改善必会更加完善热原的检测方法，使其更加准确。
参考文献
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[2 ]沈娟，武向锋，王文俊，等. 家兔细菌内毒素致热的灵敏度变化研究[J]. 药学学报，2009，25（5）： 441-443.
篇7
关键词 Video Scribe；动画微课；化学微课
中图分类号：G633.8 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）22-0065-03
Case Study on Chemistry Micro-lesson Made by Video Scribe Software//WANG Yongsheng， JIANG Dayu， WANG Xizhuo， LIU Haichao
Abstracts In this paper， an easy operation and friendly interface free-
hand sketching animation software named Video Scribe is introduced.
It also has rich images materials of junior school chemistry courses， which can effectively reduce the technology threshold on the produc-
tion of animated micro-lesson.
Key words Video Scribe； animated micro-lesson； chemistry micro-lesson
1 前言
关于微课 微课是一种以一个知识点的阐述为目标，用短小精悍的视频呈现出知识点，达到教学目的的视频课程。微课是在Web2.0时代随着无线宽带技术、网络视频技术等新技术应用，智能手机、平板电脑、笔记本电脑等便携式智能化数字终端设备的普及，以及广大用户对学习方式多样化的迫切需求的大背景下应运而生的[1]。微课教学时间短，教学内容少，资源容量小，制作简单，学习方式灵活。这些特点一方面有利于学生集中精力，更快更好地吸收与掌握重点、难点、疑点，从而提高学习效率；另一方面有利于微课的制作、传播与学习，使得微课可以快速发展[2]。
关于Video Scribe软件 目前国内微课制作的主要方法是录屏、手写绘画、教师授课实录等，动画微课相对较少。相比其他微课，动画微课更容易激发学生学习兴趣、调动学生学习积极性，体现了科学性与艺术性的结合，并且具有丰富的表现力和一定的可控性。目前动画微课主要采用Flash等软件进行制作，所涉及的技术知识较为复杂，并不适合大多数教师学习及使用，制作技术门槛较高[3]。
手绘视频是指在视频中出现用真实的手或笔进行绘制或移动各种文字、图片、声音、音乐以及动画的一种视频表现形式，常常用来制作动画微课。Video Scribe是一款英文版手绘视频制作软件，内置大量手绘素材并支持图片导入生成手绘样式，具有操作简单、资源丰富及体积小等优点。运用该软件，使用者不需要高超的技术，就可以制作出生动绚丽的手绘动画视频。应用该软件制作出的视频，尤其是化学微课视频，具有样式新颖、生动活泼、自然风趣等特点。
2 Video Scribe 软件的使用
软件下载及账号注册 下载Video Scribe软件后，即可联网安装使用。第一次使用要注册账号：点击create new account，即可进入软件注册网页，输入邮箱、姓名及密码后，按步骤操作即可完成注册。
打开或新建项目 注册完成后，输入账号及密码就可以点击登录（LOG IN），进入软件用户项目管理界面，在该界面可以进行如下操作。
1）新建项目：点击图标即可。
2）编辑原有项目：点击要编辑的原有项目图标即可。
3）导入工程文件：点击图标选择工程文件导入即可。
软件常用功能介绍 使用者可以通过打开已有项目或导入工程文件来编辑已有的项目作品，也可以点击图标新建项目。打开或新建项目后即可进入项目工作区，项目区主要由画布与工具组成，其常用的工具及功能如图1所示。
以下是常用功能的具体操作说明。
1）使用图像素材。点击图标就会进入素材窗口，使用者可以使用英文搜索关键词，或通过素材库目录找到需要的图像，也可以在素材窗口中点击图标选择图片导入软件中，从软件生成的几种图片手绘形式中选择一种合适的形式。选择好图像素材后，点击想要的图像素材，图像就会进入画布。图像的大小可以在画布上通过鼠标直接调节。在该软件的图库中有许多化学相关的图像，部分素材如图2所示。
2）文字素材输入。英文输入可以直接点击图标，进入添加文字窗口，输入文字，调节好字体及颜色即可。使用这种方法可以输入化学元素符号与反应方程式，只要调节好动画顺序，元素符号与化学方程式就会按照手写笔顺生成手绘动画。化学方程式输入案例如图3所示。
因为该软件目前不支持输入汉语，所以汉语的输入要使用其他辅助软件。使用者可以在Inkscape软件中绘制好文字后，储存成矢量图形导入软件；也可以使用Photoshop软件，创建一个透明背景的图片，输入文字并将图片储存为PNG格式后导入软件。使用第二种方法时，要注意Photo-
shop里文字大小要尽量填充满整张图片，以免出现动画多余的现象。文字的大小可以在画布上通过鼠标直接调节。
3）分镜头编辑。图像及文字素材被添加到画布上后，在界面下方的分镜头编辑区就会出现对应的分镜头，如图4所示。使用者可以通过拖拽来{节各个动画的顺序，通过时间调节区调节该动画持续时间；点击图标打开分镜头详细设置窗口，进行该动画效果、色彩、旋转、手型及进入方向的调节。另外，当动画元素处于选定状态时，可以在软件右下角如图5所示的工具栏中进行对该动画的剪切、复制、粘贴及隐藏等操作。
4）镜头切换与元素固定。制作微课时，当需要几个动画在同一个镜头中显示，在画布区将其置于同一区域即可。该软件每一个动画在播放时都是居中显示的，当需要某个动画在下一个动画播放时位置不变，需要对这两个动画进行镜头固定，依次选择画布上的这两个元素单击鼠标右键，选择set camera即可。在播放过一个镜头后，要进入下一个新镜头，要将新动画元素拖拽至空白的画布区域。新元素所在原元素的方向，就是这两个动画过渡时镜头切换的方向，要根据微课的设计进行调节。
5）背景及手型选择。背景画布的质感、颜色及光晕效果可以通过点击图标，进入背景设置窗口进行设置。整体手型的选择可以点击图标，进入手型设置窗口进行设置。每个分镜头动画的手型可以点击图标单独设置。Video
Scribe软件提供了几百种手型，手型示例如图6所示。
6）配乐及配音。制作微课时，需要进行配乐与配音。点击图标进入配乐窗口，选择系统内置的音乐或导入MP3音频文件，调节好音量，点击使用即可。配音时连接好话筒，点击图标进入配音窗口，点击开始即可进行配音；也可以在配音窗口中点击图标，导入MP3音频文件作为配音。当然，配音与配乐也可以在后期处理时使用Video Studio等视频编辑软件添加。
视频的导出与工程文件的保存 微课制作完成后，需要导出视频。点击图标，进入视频导出窗口，设置好视频的分辨率、格式及保存路径后点击导出，即可导出视频文件。因为导出视频需要的时间较长，所以建议使用Video Studio软件捕获电脑屏幕，同时在电脑屏幕上播放手绘视频预览，这样就可以将手绘微课视频导入Video Studio软件中，以便于后期处理。
为了方便微课作品的再编辑与共享，可以将其保存成扩展名为scribe的工程文件。点击图标进入保存工程文件窗口，输入名称，选择好保存路径点击保存即可。再次编辑时使用软件打开工程文件即可。
3 化学微课案例：基本营养物质的分析
教学设计
1）教学目标。
①知识与技能：掌握基本营养物质的来源与应用，葡萄糖、淀粉和蛋白质的鉴定。
②过程与方法：通过糖类、油脂和蛋白质与生活的密切联系增加学生的兴趣，并通过葡萄糖、淀粉和蛋白质的特征反应，使学生感受到化学的用途。
③情感态度：通过基本营养物质的逐步扩展，引导学生形成由点到面的认识事物的思维结构，并通过葡萄糖、淀粉和蛋白质的特征反应，培养学生学以致用的良好学习模式。
2）教学分析。
①参考教材：人教版《化学》（必修二）第三章第四节。
②学情分析：本章课题是有机化合物，学生在前三节中已经学习了简单的有机化合物――甲烷和基本化工原料――石油、煤等知识，因此，对本节课的内容，学生可以轻松掌握。
③教学重点：基本营养物质的组成、结构与来源。
④教学难点：葡萄糖、淀粉和蛋白质的鉴定。
⑤教学过程：教学过程如图7所示。
微课分析 微课按时间分段分析，每段讲解内容与作用如下。
1）时间：0～40 s。展示一组人类进化和狩猎的手绘动画，使学生联想到食物两个字，引出食物中的6种基本营养物质。意在通过有趣的动画吸引学生的注意力，让学生在不知不觉中进入课堂情境之中。
2）时间：41～90 s。简要介绍3种基本营养物质（糖类、油脂、蛋白质）的化学组成元素及其代表物质，方便学生对于知识归类整理与记忆查看。
3）时间：91～220 s。介绍糖类物质来源，再介绍最常见的糖类物质即葡萄糖、果糖和淀粉、纤维素，以带有箭头的线条逐步介绍其来源，还有它们和人体的联系及在生产生活中的应用。把课本上的知识与生活相结合，使学生思维发散，积极参与课堂环节，调动积极性。
4）时间：221～260 s。通过有趣的手绘动画介绍基本营养物质的第二类――油脂的来源，讲解脂肪在人体内所发生的化学变化。同样也是把有趣的配音与画面巧妙地结合，使学生愉快地获取知识。
5）时间：261～300 s。通过两个小女孩讲话的方式来讲解油类物质的双面性。使用类似于对话式的生活画面，把学生与课堂之间的距离拉近，增加课堂亲切感。
6）时间：301～370 s。介绍基本营养物质的第三类――蛋白质，以DN段来讲解蛋白质的来源，并介绍蛋白质与人体的关系及蛋白质在人类内的转化。本片段涉及化学与生物的结合，使学生了解到各学科的知识是有联系的，可以培养学生整合知识的能力。
7）时间：371～390 s。向学生介绍如何通过化学方法来鉴定葡萄糖、淀粉和蛋白质。学生了解了基础知识后，有益于其对这一知识点更好地运用。
8）时间：391～410 s。微课总结，益于学生形成整体思路，构建出清晰的知识框架。
微课各片段截图如图8所示。
4 总结
手绘动画微课具有生动绚丽、轻松有趣的特点。Video Scribe软件素材库图像具有贴近生活、内容广泛的特点。因此，应选择合适的课型使用该软件制作微课，如生活中的化学等内容，这样可以将这款软件内置素材的优势尽可能地发挥出来，使得手绘动画微课活泼有趣的风格在教学中起到积极的作用。参考文献
[1]胡铁生，黄明燕，李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志，2013（4）：36-42.
篇8
【关键词】红树林；内生真菌；代谢产物；生物活性
Abstract:ObjectiveToisolateandscreenfungalendophyteswithantibacterialandantifungalactivitiesfrommangroveplants.MethodsTheantibacterialandantifungalactivitiestestoffungalendophytesfrommangroveplantswereusedbypaperdiscmethod.ResultsSixtystrainsofendophyticfungiwereisolatedfromAegicerascorniculatum,Excoecariaagallocha,Kandeliacandel,Bruguieragymnorrhiza,Avicenniamariana,Heritieralittoralis.Theresultoftheantibacterialandantifungalassayshowsthatthirtyfivestrainsoftheendofungi(58.3%oftotaltestedstrains)haveantibacterialactivities,theactivestrainsmostlybelongtosterilegroups(51.4%ofactivestrains),Penicillium(8.6%),Aspergillus(8.6%),Fusarium(8.6%);fortyninestrains(81.7%oftotaltestedstrains)haveantifungalactivites,mostofthembelongtosterilegroups(44.9%ofactivestrains),andGloeosporium(17.1%).ConclusionMangrovefungalendophyteswerepotentialandrichresourcesofantimicrobialcompounds,whichneedtoexplorefurther.
Keywords:mangroveplants,fungalendophytes,metabolites，bioactivity
内生真菌(endophyte)指生活于健康植物组织内部、不引发植物产生明显病症的一类真菌。但在植物衰老或外界刺激条件下，植物自身免疫力下降，也可能出现某些病症。它们全部或部分生活周期生活在植物组织内。这类真菌生活在植物体这一特殊生境中，不但能促进植物的生长发育［1］，提高宿主植物对生物胁迫和非生物胁迫的抵抗能力［2］，还能产生多种具有生物活性的次生代谢产物，在医药业、农业的生物防治方面都显示出重要的应用价值［3］。
1993年,Strobel等［4］等从短叶红豆杉(Taxusbrevifolia)的韧皮部中分离到一株能产紫杉醇（Taxol)的内生真菌（Taxomycesandreanae)，受此启发,国内外学者也相继在其他陆生植物开展此方面的研究，并从中分离具有多种具有抗肿瘤活性、抗真菌活性、免疫抑制活性的内生真菌［5,6］。红树林作为生长在热带和亚热带海湾河口潮间带的一种特殊的生态系统，一直处于高盐、频繁的潮汐、强风、高温、强紫外辐射和缺氧污泥的海陆潮间带环境［7］，其生境非常特殊，研究发现它们自身许多成分也具有抗菌、抗病毒和抗肿瘤等药用价值［8］。它们的内生真菌同时又具有海洋微生物的特点，这也使得红树林内生真菌具有独特的代谢途径和遗传背景，其种类和产物化学类型多样性也比较丰富，因此有可能从中发现一些新的真菌种类和新的代谢产物。本研究对深圳福田红树林自然保护区的6种红树林的内生真菌进行了较为系统的分离，并从中筛选具有抗菌活性的菌株，为开发新的抗菌药物提供基础。
1材料与方法
1.1植物样品来源
在深圳福田红树林保护区采集桐花树（Aegicerascorniculatum）、海漆（Excoecariaagallocha）、秋茄（Kandeliacandel）、木榄（Bruguieragymnorrhiza）、白骨壤（Avicenniamariana）、银叶树（Heritieralittoralis）的叶、茎、根、树皮、气生根等样品，采集后放于冰盒中保存,4h内处理样品，进行内生真菌的分离。
1.2培养基
1.2.1PDA培养基
马铃薯200g,葡萄糖20g,琼脂15g,50％人工海水1000mL。
1.2.2真菌发酵培养基
2％葡萄糖，1％蛋白胨，0.5％酵母膏，50％的人工海水，pH6.5。
1.2.3LB培养基
称取10g蛋白胨、5g酵母膏、10gNaCl，加蒸馏水溶解后，调pH至7.4，定容至1000mL。
1.2.4促孢培养基
KH2PO41g,KNO31g,MgSO4·7H2O0.5g,KCl0.5g,淀粉0.2g,葡萄糖0.2g,蔗糖0.2g,琼脂15g,水1000mL。
1.3拮抗试验菌株
1.3.1试验细菌
金黄色葡萄球菌(StaphylococcusaureusNICPBP26112)，枯草芽孢杆菌(BacillussubtilusMIG1.22)、大肠杆菌(EscherichiacoliATCC8739)、青枯菌（Ralstoniadolaanacearum）分离于番茄植株。
1.3.2试验真菌
假丝酵母菌(CandidaalbicansATCC10231)，酿酒酵母(SaccharomycescerevisiaeMIG2.34)均购自广东省微生物研究所。新月弯孢霉(Curvularialunata)由本实验室保存；茄丝核菌（RhizoctoniasolaniK）分离于患病番茄植株；叶枝霉(Cladosporiumherbarum)分离于患病番茄植株；尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)分离于香蕉植株。
1.4植物内生真菌的分离
叶、叶脉、茎、树皮（韧皮部）等样品用自来水冲洗掉泥土，然后进行严格的表面消毒程序：依次浸泡在75％酒精1min，3%～5%有效氯的次氯酸钠溶液3min，75%的酒精0.5min，然后再用无菌水冲洗3遍。晾干后，在超静台将其剪成约0.5cm×0.5cm左右小片。将处理好后剪成的小片铺于PDA平板上，加入氯霉素与链霉素各50μg/mL抑制细菌的生长，在26℃培养培养2～3周分离内生真菌。这些平板在第1周要每天检查1次，然后可以3、4d检查1次。一旦发现有菌丝从组织小块长出，应马上将其转接到另一新的平板上，经几次纯化保存于PDA斜面。
1.5表面消毒效果检查
参考文献［9］方法观察表面消毒效果。
1.6内生真菌的鉴定
使用PDA培养基,采用载玻片法培养内生真菌,根据《真菌鉴定手册》［10］中描述的真菌形态特征进行鉴定。不产孢子的菌株，需使用催孢培养基或紫外线照射来诱导孢子的产生。仍不产孢者归不产孢类。
1.7内生真菌发酵及代谢物提取
分离到的红树林内生真菌斜面培养物经活化后分别接种至20mL真菌发酵培养基，26℃摇床上以190r/min的转速培养7～10d，发酵结束后将发酵物冷冻干燥，再用10mL甲醇浸泡抽提1d。取甲醇提取液清液，挥发干后，用2mL甲醇溶解配成10倍浓缩液。
1.8内生真菌代谢物抗细菌、抗真菌活性检测
采用滤纸片法进行抗菌活性检测:活化后的大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌与青枯菌培养液用无菌水稀释至10-4，取0.1mL菌悬液（约105cfu/mL）涂布于LB平板上。用滤纸片（直径5mm）吸取内生真菌代谢产物粗提物溶液，放置于平板上，37℃培养1～2d，观察抑菌圈的大小及有无。白色念球菌除取10-3稀释液200μL涂布PDA平板外，其余均与细菌相同，并用空白滤纸片吸取甲醇溶液作为空白对照；将丝状病原真菌接种于PDA培养基平板中央，在病原菌周围放置用粗提物浸过的滤纸片，培养3～5d后观察病原菌菌落生长情况，并用空白滤纸片吸取甲醇溶液作为空白对照。
2结果
2.1红树林内生真菌的分离
本研究从深圳福田红树林保护区的6种红树林多个部位共分离到60株内生真菌作为抗细菌活性和抗真菌活性的待筛菌株，并对它们进行了分类鉴定，结果见表1。从表1可以看出，分离到60株红树林内生真菌包括11个属和不产孢类，其中以不产孢类、盘长孢属、镰孢属、曲霉属为主要类群，分别占45.0％、11.7％、8.3％、8.3％。
表160株待筛菌株种类及来源（略）
Tab.1Thetaxaandoriginof60endophyticfungiwhicharescreened
2.2红树林内生真菌的抗细菌活性
从表2可以看出，在60株待筛红树林内生真菌中，有35株内生真菌的代谢产物对一种或多种指示细菌有抑制活性，占待筛菌株的58.3％，这说明红树林内生真菌存在着丰富的抗细菌资源。
2.3红树林内生真菌的抗真菌活性
红树林内生真菌对细菌的拮抗实验结果见表2。从表2可以发现，60株待筛红树林内生真菌甲醇代谢产物有49株（占81.7%）的代谢产物具有抗真菌活性；其中有42株内生真菌的代谢产物对丝状真菌具有抗性，占待侧菌总数的70.0％；有22株红树林内生真菌的代谢产物对人类皮肤深部感染病菌－假丝酵母菌有抗性，占待侧菌总数的36.7％。实验结果表明，红树林内生真菌蕴藏着丰富的抗真菌活性物质产生菌，是开发抗真菌药物的潜在资源。
2.4内生真菌抗菌活性菌株属的分布
从表3可以看出：红树林内生真菌中具抗细菌活性的菌株分布在9个属中，其中以不产孢类、青霉属、曲霉属、镰孢属为主，各占活性菌株总数的51.4％、8.6％、8.6％、8.6％；红树林内生真菌具抗真菌活性的菌株分布在12个属中，以不产孢类（44.9％）和盘长孢属（17.1％）为主。以上结果表明，内生真菌抗菌活性菌株的种属分布具有多样性。
3讨论
过去筛选产生抗菌物质微生物的重点一直是土壤微生物，特别是链霉菌。但自20世纪60年代以来，从链霉菌中被重复发现的抗生素高达95%，筛选得到的有价值的抗生素比率逐年下降。于是人们将筛选抗菌物质的注意力逐渐集中于其他生态系统的生物，尤其是那些特殊生境的微生物如海洋微生物、植物内生菌等。近年来的研究表明,海洋微生物是新物质的巨大宝库，人们在海洋中找到了大量结构新颖，且活性很强的生物活性物质，如抗菌、抗病毒、抗肿瘤等物质［11］；植物内生菌作为一种特殊生境的微生物也同样具有丰富的生物功能多样性，在生物控制、无公害农业和医药开发方面有着很好的开发前景。红树林作为生长在热带和亚热带海湾河口潮间带的特殊生态系统，其生境非常特殊，其体内的内生真菌既是植物内生菌，又具有海洋微生物的特点，这也造就了红树林内生真菌具有独特的代谢途径和遗传背景，因此对它们的代谢产物进行研究可能会有可喜的发现。本研究结果表明，红树林内生真菌具有广泛的抗菌活性：抗细菌活性菌株占58.3％；抗真菌活性菌株占81.7％，其中70%菌株的代谢产物对丝状真菌具有抗性，36.7％对人类皮肤深部感染病菌－假丝酵母菌有抗性。内生真菌的属种分布和拮抗作用具有多样性：分离到60株红树林内生真菌除不产孢类外，分布于11个属，其中不产孢类、盘长孢属、镰孢属、曲霉属为主要类群；红树林内生真菌中不产孢类抗微生物活性所占比例明显较高，不同属种的菌株对同一指示菌的抗菌作用有较大差别,对金黄色葡萄球菌和茄丝核菌有拮抗作用的菌株种类较多，同属的内生真菌对的病原菌拮抗作用及抗菌效果也各不相同。植物内生真菌及其抗微生物活性的多样性为人们开发抗菌药物提供了重要的资源保证。
在对红树林内生真菌的抗真菌活性研究发现，其抗真菌活性菌株比例比从水稻、香蕉等分离到的内生真菌和其他陆生植物内生真菌（特别是抗丝状真菌）都要高［12-14］。这说明红树林内生真菌可能比其他环境中的真菌蕴含着更为丰富的抗真菌活性的资源。由于真菌感染是人类面临的一个越来越严重的一个健康问题，特别是对于艾滋病人和其他免疫力低下的患者，开发出新的抗真菌感染的药物显得尤为重要。植物真菌致病菌如茄丝核菌、尖孢镰刀菌、新月弯孢霉等都能引起多种植物的病害，而且目前没有有效又环保方法防治，而植物内生真菌作为生物农药的生物防治方法为此提供了一个新途径。本研究结果表明，许多红树林内生真菌产生的代谢产物不仅对植物丝状病原真菌表现出有着抗性而且对人类致病真菌也存在抗性，它们为开发新的抗真菌感染的药物以及植物真菌病的生物防治提供了重要的资源库，表现出良好的应用前景，值得进一步深入的研究。
表2红树林内生真菌代谢物的抗细菌活性和抗真菌活性（略）
Tab.2Antibacterialandantifungiactivitiesofendophyticfungifrommangroveplants
根据抑菌圈直径比较活性,0：无抑制活性；+：≤10mm；++：10～20mm；+++：≥20mm
表3红树林内生真菌抗菌活性菌株属的分布（略）
Tab.3Proportionoftaxaofmangroveendophyticfungiofantimicrobialactivities
【参考文献】
［1］CLAYK,HOLAHJ.Fungalendophytesymbiosisandplantdiversityinsuccessionalfieldsscience［J］.Ecology,1999,285:1742-1745.
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篇9
1各国陆续出台生物类似药研发指南
由于生物药研发的深入、治疗用生物制品的更新和“专利悬崖”期催生大量生物类似药和生物类似药候选药物。生物类似药是指在质量、安全性和有效性方面与已获准注册的参照药具有相似性的治疗用生物制品。生物类似药候选药物是指其在氨基酸序列原则上应与参照药相同［7］。各国药品监管机构密切关注药品安全性问题，因此为应对生物类似药研发与申报的管理。近10年来，欧洲药品管理总局(EuropeanMedicinesAgen-cy，EMA)、世界卫生组织(WorldHealthOrganiza-tion，WHO)、美国食品药品监督管理局(FoodandDrugAdministration，FDA)和中国食品药品监督管理总局(ChineseFoodandDrugAdministration，CFDA)等机构均陆续颁布了有关生物类似药研发与审批的相关指南与法规。EMA是世界上首个建立生物类似药监管指南的机构，于2005年颁布了《生物类似药监管指南》，该指南首次指出生物类似药不是仿制药。2006年2月EMA又颁布了两个生物类似药研发相关指南，《含生物技术来源蛋白质作为活性成分的生物类似药指南:非临床与临床问题研究》与《含生物技术来源蛋白质作为活性成分的生物类似药指南:质量问题研究》，从而形成了最初的最为完整的生物类似药研发与评价技术系统性指导体系。此后，于2011－2012年期间，EMA陆续对该指南的相关部分进行了补充与完善，使《生物类似药监管指南》已成为目前公认的生物类似药监管的权威指南之一［8－10］。WHO的《生物类似药评估指南》于2006年最初由国际药品监督管理机构大会(ICDRA)所提议建立，并于2009年的WHO生物制品标准化专家委员会第60次会议上正式通过。该指南旨在对全球会员国与各制药企业对生物类似药的研发与审批提供一定的指导性意见与规范。WHO《生物类似药评估指南》与EMA《生物类似药监管指南》对生物类似药的研发与审批流程一致，均为分阶段进行，首先进行工艺研究，其次进行全面的质量研究，最后进行非临床与临床研究。不同之处在于WHO指导原则重点强调了质量上的相似性或可比性，以及临床应用的等效性或非劣效性［11］。鉴于大分子生物制品的特殊性与可能存在的潜在监管风险，FDA在推动生物类似药方面十分慎重，直至2012年2月起至2014年5月陆续颁布了3个指南。其内容与EMA生物类似药指南及FDA之前的药物研发与审批政策基本一致，强调了循序渐进开展药学、临床前药理毒理以及临床研究的原则，以证明其与原研药物的相似性，在审评时，需对所有数据进行综合评估，在保证临床用药安全和有效的前提下，根据循序渐进原则可酌情减少不必要的试验［12］。
2我国生物类似药研发指南更强调生产过程管控
2015版《中华人民共和国药典》三部是生物制品研发和生产质量控制的重要指南。2015版药典编制大纲中指出，新版药典加强对生物制品原辅料和产品安全性、有效性控制，进一步实现对产品质量稳定性和均一性的控制，推动生产工艺优化和先进工艺技术的应用，通过淘汰落后生产工艺和不合理的生产工艺，实现产品的升级换代［13］，首次突出强调生物制品的全过程质量控制。《药品注册管理办法》及《附件三:生物制品注册分类及申报资料项目要求》［13］是生物制剂注册的法规依据。针对国内外药品生产企业在我国开展生物类似药研发的强烈意愿，为促进我国生物制药产业的健康、有序发展，CFDA在2015年3月3日《中国生物类似药研发与评价技术指导原则(试行)》［14］，该原则明确了生物类似药的定义，提出了生物类似药研发和评价的基本原则，对生物类似药的药学、非临床和临床研究及评价的内容提出了具体的要求。该原则与《中国药典》和《药品注册管理办法》的中心思想一致，即关注生物类似药的生产过程控制对药品的影响。生物类似物指导原则的，标志着我国对生物类似药的评价管理工作有了可供遵循的基本原则，为进一步规范此类药物的研发，提高其安全性、有效性和质量控制水平奠定了良好基础。
3生物类似药的生产过程控制对其药学特性的影响
生物类似药多数为蛋白质或多肽及其衍生物，具有相对分子质量大、结构复杂、修饰形式多样等特点，需要借用免疫学、生物分析技术等对其表达量和活性进行测定。生物类似药的生产过程较复杂，生产工艺控制要求较高，每一生产步骤的微小改变均会对终产物的表达量或活性造成影响［11］。《中国生物类似药研发与评价技术指导原则(试行)》中要求对比试验中应遵循一致性原则，即候选药应为工艺确定后生产的产品，若有工艺、规模或产地等发生改变的，应当评估对产品质量的影响，必要时还需要重新进行对比试验研究［7］。笔者对国内4个厂家的一类新药注射用鼠神经生长因子(nervegrowthfactor，NGF)作了分析，不同厂家的说明书显示药物达峰时间最短为0．5h，最长达4．01h，半衰期从2．2h到4．83h不等，存在较大差异，可见生产工艺对生物制品影响显著。生物大分子的特殊性和工艺对生物制品药学特性的影响，可直接影响到药品的临床效果。下面将就生物类似药研发中应该重点关注的生产工艺与质量管控问题对其药学特性的影响逐一分析。
3．1原材料和辅料
生物类似药起初大都是通过动植物组织等提取制备而来的大分子活性物质，这种来源的生物药大都为资源依赖性的。随着生物工程学及其相关技术的迅猛发展，生物药的来源也丰富多样，目前主要来源于模式生物如细菌、酵母、动物细胞或植物细胞的表达产物。相对于动植物源性生物药而言，该种表达系统的下游分离纯化步骤较为简单，其不足之处是高表达量的稳定工程细胞株的建立难度大、成本高，且不同宿主表达系统来源的目标物质也存在着差异，如二硫键的形成、糖基化修饰等［15－17］。由于生物类似药的生产工艺复杂且易受多种因素影响，生产过程中使用的各种材料来源复杂，可能引入外源因子或有毒杂质，产品组成成分复杂且一般不能进行终端灭菌，产品质量控制仅靠成品检定难以保证其安全性和有效性。因此要对生物制品生产用原材料和辅料进行严格的质量控制，2015版药典新增《生物制品原材料及辅料的质量控制规程》，其中对原材料及辅料均做分级，不同风险级别的原辅料需要满足不同的质量控制要求。生物类似药的来源复杂多样，不同来源的同一物质其活性、免疫原性等存在着较大的差异，且即使是同一公司同一工艺制备的生物类似药，其活性等也可能存在着差异。
3．2分离纯化工艺
各品种规程中均对生物类似物原液纯度有明确要求，因此生物类似物一般具有较为繁杂的分离纯化步骤。分离纯化步骤中的温度、pH、有机溶剂等都会影响目标蛋白的活性。各步骤的先后顺序及过程控制均会对目标蛋白的纯度与活性造成影响。因此，在生物药的分离纯化过程中，所采用的分离纯化条件应尽可能地合理、温和，且应尽量减少操作步骤。原液的蛋白比活性不仅是评价目标蛋白品质的重要方法之一，也是评价分离纯化步骤合理性的重要方法。4个鼠神经生长因子制剂的原液蛋白比活性从5．0×105AU•mg－1到5．7×105AU•mg－1不同，表明不同的分离纯化工艺，对目标蛋白的活性影响不同，因此对工艺流程进行管控和优化不论是对产品安全性还是质量控制都是非常必要的。
3．3病毒灭活
生物类似药均来自于生物活性物质，因而需对其所携带的潜在危害因子，尤其是病毒因子，进行严格控制。不同来源的生物类似药均面临着不同的潜在感染风险。动物源性生物类似药的危害因子主要为动物组织中所携带的一些已知或潜在的人畜共患病原体。细胞表达源性的生物类似药，其潜在感染风险主要来源于表达载体(如病毒基因载体的突变，可能突变为具有感染能力的野生型病毒等)，宿主菌及其培养物质，如动物细胞培养所用的血清，因其是血源性制品，因而具有携带感染源的可能［13］。目前生物类似药所用的病原体去除或灭活技术主要有SD-法(有机溶剂法)、低pH孵育法、巴氏消毒法、高热处理法、膜过滤法等［18－19］。不同的病原体去除或灭活技术对目标物质的活性有不同程度的影响，需根据目标物质的特性、病原体去除或灭活的成本及其适用性等多方面因素综合考虑进行确定。舒泰神(北京)生物制药股份有限公司采用低pH法孵育法对其制剂潜在携带的病原体进行灭活，而其他厂家采用SD法或巴氏消毒法。低pH孵育法不但可以在不引入外源残留物的情况下灭活病原体，还可以在酸性环境里将NGF亚基分开，具有“一个步骤、两个作用”优势。而病原体灭活技术的差别可能是其生物比活性出现差异的原因之一。
3．4质量控制
生物类似药研发的内容主要包括原料药的制备工艺研究、原料药的结构确证研究、剂型的选择和处方工艺的研究、质量控制的方法学研究、稳定性研究、包材的选择研究、质量标准的建立与修订等，质量控制贯穿了整个药学研究过程。2015版药典首次突出强调生物制品的全过程质量控制。其中，包括纯度、活性、pH和无菌等关键指标。《中国生物类似药研发与评价技术指导原则(试行)》对生物学活性和纯度、杂质的对比试验中均要求采用先进的、敏感的方法进行对比试验［7］。生物制品的质量控制方法需在研发过程中进行不断改进、完善，以保证生物制品纯度监测的准确和全面性。起初鼠神经生长因子制剂仅以SDS-PAGE考马斯亮蓝染色法进行纯度测定。2015版药典采用舒泰神(北京)生物制药股份有限公司的准确度更高、灵敏度更好的液相方法(专利号:ZL200510130348．3)作为鼠神经生长因子含量测定的方法之一［20］，提高了神经生长因子的质量控制水平。
4总结与展望
篇10
水库的温室气体排放主要产生于汇入库区水体中有机物质的分解。目前，国内外专家学者基于生态学方法，对不同气候、地形条件下的水库开展了观测研究，结果表明水库存在一定量的温室气体排放，但在不同环境和流域背景条件下水库的排放水平存在明显的区别。即使在同一个水库内，受水库形态以及水力和水环境条件空间异质性的影响，不同水域的温室气体排放也存在显著的差异。
影响水库温室气体排放的主要过程可分为两类：其一是为水库或其沉积物提供有机碳的过程，其二是影响水库温室气体产生与排放的过程。前者主要取决于水库集水区内通过地表径流提供的有机物质输入和消落区内植物、凋落物、土壤中挟带的陆源有机质；后者的影响因素则包括水体中有机质、温度、溶解氧以及表层水体初级生产力等水体理化特征的表征参数。通过对上述过程和参数的监测，有助于了解和分析产生水库温室气体排放强度及其时空变化的原因。
目前，国际上开展水库温室气体研究尚未形成一套成熟的方法体系，如何以科学严谨的方法获得水库的温室气体排放强度及其变化动态，是各国学者正在努力探讨的科学问题。
2008年8月，联合国教科文组织(UNESCO)与国际水电协会(IHA)联合启动“淡水水库温室气体排放研究项目”，旨在了解水库温室气体排放的影响及相关过程，基于其前期的研究成果，提出了《淡水水库温室气体测量指南》(下简称《指南》)。《指南》在述及基于原位监测数据的排放量估算时，指出了对监测数据进行空间尺度外推、时间整合以及净排放量计算的重要性，但对于水库温室气体排放这样一种存在极强空间异质与时间变异性的现象而言，《指南》推荐的统计分析方法存在明显的不足。
因此，基于原位观测的生态学研究方法，虽然有助于了解温室气体产生、排放的过程，但无法掌握水库，尤其是大型水库温室气体排放的空间分布特征和时间变化过程，从而使得水库温室气体排放量的估算存在很大的不确定_生。科学家Lcuis等人对温带(加拿大、美国、芬兰)与热带(巴西、法属圭亚那)地区20多个水库的水库温室气体测量结果进行了比较，结果表明不同气候条件下水库的排放存在明显的差异。以甲烷为例：温带地区平均甲烷排放约20mg／m2・d，而热带地区达到3D0mg／m2・d(毫克每平方米每天)。在同一个水库内，其观测结果也表现出较大的变化幅度，如法属圭亚那的小梭(Petlt Saut)水库的平均甲烷排放约为n40mg／m2・d，而观测获得的实际排放通量变化范围为5―38D0mg/m2・d，若仅以该水库的平均排放水平进行排放量的估算或与其他水库进行对比，显然将导致片面的结论。
另一方面，人们往往是在水库建成后才意识到水库的温室气体排放问题，因此大多缺乏水库建设前温室气体排放的本底值，从而无法以生态学观测手段获得由水库建设导致的温室气体净排放水平，无法对水库温室气体排放进行客观的评价。解决的方法是将遥感与生态学方法相结合，掌握水库温室气体排放空间格局、时间过程和净排放水平。
遥感数据具有多尺度、多光谱、多时相的特点。多尺度是指遥感能以不同的空间分辨率记录地表信息，以不同的详细程度反映地表格局等特征；多光谱是指遥感以不同的波段设置，记录地物在不同波长处对太阳辐射的吸收特性；多时相则是指遥感能以不同的周期对同一地区进行重复观测，并且伴随遥感技术的发展，可以形成较长时间序列内的遥感数据集。遥感数据的以上特点，决定了它能在反映地球表面宏观结构特性的同时l也反映微观局部的差异，全面、客观、系统地反映地表的状况及动态，遥感也因此成为目前可实现对地表时空连续观测的重要技术手段，广泛应用于地物的识别以及对地表空间结构与时间过程的监测，具体的应用包括地表温度与土壤湿度监测、植被类型与植被覆盖度监测、水环境质量监测、地表水分蒸发以及生态系统质量及演化评定等。
受传感器信号接收过程中大气吸收与散射以及地表其他过程的影响，遥感技术并不能直接捕捉水库水气界面的温室气体通量特征，只能通过对与水库温室气体排放相关的各个过程和参数的间接监测，反映水库温室气体排放强度及其空间分布特征。主要体现在三个方面：一是对库区生境的动态监测，包括集水区水土流失、面源污染、消落区植被恢复等，分析库区陆地生态系统碳元素注入等过程对水库温室气体排放产生的影响；二是对水库水环境异质性的监测，分析产生水库温室气体排放空间异质性的原因；三是利用遥感历史积累数据，实现对历史状况的追溯。
库区陆地生态系统动态监测
作为产生水库温室气体排放的重要碳物质来源，进入库区水体碳物质的量决定了温室气体产生以及排放量。《指南》中指出水库中碳物质来源包括自源与异源两类，自源主要产生于水生生物的代谢过程，异源则包括消落区内植被与土壤中有机物质的淹没分解以及集水区内随水土流失的有机物质注入。
集水区水土流失是影响库区水体的重要地表过程，而随水土流失进入水体的碳物质是使水库在建设前后持续产生温室气体的重要碳物质来源；消落区植被与土壤中的有机碳则是导致水库温室气体净排放的主要碳物质来源。遥感可以监测陆地生态系统的碳负荷，从而分析库区陆域入库碳通量，为水库温室气体的估算提供依据。
遥感技术之所以可以成为水土流失监测的一种有效手段，是由于其对地表一些典型的水土流失标志，如地表程度、植被覆盖度和土地利用类型变化等，进行了空间连续的记录。以经过高精度预处理(定标、辐射校正、大气校正、几何校正等)的遥感影像提取包括库区土壤可蚀性因子、地形因子、植被因子等水土流失标志的专题信息，结合开展地面调查获得的地区水土流失防治以及降雨强度等综合信息，辅以GIS的空间数据处理和分析功能，可实现对库区水土流失强度的定量监测。基于上述方法对三峡库区2007年水土流失进行监测，并根据不同的流失强度进行分区，结果表明：三峡库区2007年水土流失总面积37335平方公里，占库区土地面积的64.5％，其中轻度侵蚀面积占29.2％、中度侵蚀面积占42％、强度及以上侵蚀面积占28.8％。以上结果结合库区土壤属性等数据，可用以定性分析可能产生明显碳流失的敏感区域。
在水土流失监测的基础上，补充开展库区径流小区观测，分析不同地形和植被条件下的碳流失强度，建立碳流失强度与地形、植被以及水土流失强度的定量关系，进而实现对库区陆域的碳流失通量估算。
消落区是水库季节性水位涨落而周期性出露于水面的特殊区域。以三峡水库为例，2010年三峡水库实现175米最高位蓄水，意味着次年水位降至145米汛限水位后将在30米的水位落差内形成消落区。在水位逐渐降低的过程中，出露的消落区将产生植被的自然恢复及植物与土壤中有机物质的积累过程。利用高时间分辨率遥感数据，对不同高程下消落区在退水初期的植被状况及其随后的恢复过程进行跟踪监测，包括植被的覆盖度水平、生物量等，进而可以估算消落区植被的碳储量水平。对2D09年三峡172米消落区内植被的遥感监测结果表明，消落区平均植被覆盖度在退水初期(2009年6月)为31％，而在退水末期(2009年8月)达到67.6％。当水库进入新一轮的蓄水过程，新生植被再次被淹没盹即可根据遥感监测的结果，估算蓄水淹没的植被生物量或有机碳的量，结合特定环境条件下植物体的分解速率研究结果，实现对水淹没植被产生的温室气体排放量及相应排放速率的估算。
与此同时，水库低水位期间对消落区植被的遥感监测结果，也可为开展蓄水后水气界面观测点位的选择提供参考。消落区在出露期植被恢复的特殊性质，决定了其在蓄水后将成为水库温室气体排放的热点区域，因此在设置观测点开展通量观测时，需重点考虑。根据蓄水前对消落区植被分布状况遥感监测的结果，结合地形和土壤等信息，对可能产生相同排放水平的区域进行分区，并设置相应观测点开展观测，基于分区与观测结果可对消落区产生的温室气体排放量进行估算。
水环境异质性的监测
基于原位观测的生态学方法，受仪器与经费的影响，往往只能选择小部分水域开展观测，且容易将注意力集中于可能产生温室气体的敏感区域如浅水区、消落区等。由于各个观测点的空间代表性有限，在进行排放水平的空间外推或基于观测数据进行模型模拟时，将导致估算结果偏离真实的排放水平。
遥感技术可获取不同理化状态下表层水体所表现出来的反射率差异，实现对叶绿素a、可溶性有机质等影响温室气体排放关键参数的空间分布特征，分析表层水体空间异质性，进而可客观分析由此导致的温室气体排放空间分布格局。
纯净水体在可见光波段的反射率曲线是接近线性的，且随着波长增加反射率呈降低趋势。自然水体中由于污染物质对入射辐射的选择性吸收和散射作用，使水体的反射光谱曲线呈现不同的形态。通常认为影响水体光谱反射率的污染物质主要有三种：浮游植物、悬浮物以及由黄腐酸、腐殖酸组成的溶解性有机物(通常称为黄色物质)。由于不同类型污染物具有特定的吸收波长，而不同的污染物浓度又会对入射辐射产生不同强度的吸收和散鼽最终导致传感器接收到的不同水体的辐射信号表现出不同的反射特性。遥感技术正是基于这一性质，通过分析不同水质参数浓度与吸收特征之间的定量关系进行建模、反滨。目前借助遥感手段可反演的表层水体理化指标包括叶绿素a、悬浮物、有色可溶性有机物、总磷、总氮、透明度和水温等。
大型深水水库的理化指标(温度、溶解氧等)往往存在分层的现象，而这种分层结构将影响水体中物质的转换与传输过程。因此，开展对水库水体分层结构的研究，将进一步促进对温室气体产生和排放过程的理解，结合遥感技术对表层水体理化性质的监测与观测获得的水体温度、溶解氧、溶解二氧化碳等参数的分层特征，建立库区水体理化参数的三维空间分布模型，可更有效地分析产生温室气体排放强度时空变化的原因。
对水库建设前排放水平的追溯
国际上对水库温室气体排放的认识均是来源于近年来少数学者对少数水库开展少数观测工作获得的初步结论，而多数水库此时已完成建设并蓄水运行，往往缺少在水库建设前相同区域内的温室气体排放观测，缺少温室气体排放的本底水平，因此难以分析和估算因水库建设所导致的温室气体净排放量，从而无法客观评价水库建设导致温室气体排放所产生的环境影响。
遥感技术经历了长时期的发展后，已经形成了多平台、多时相的连续对地观测体系，积累了较长时间序列的多源遥感数据。以现阶段开展库区温室气体排放通量观测所获得的不同环境条件下库区消落区以及水体的温室气体排放因子以及遥感技术对库区陆域、消落区以及水环境的监测结果为参考，借助积累的遥感时间序列数据，对水库建设前库区范围内不同土地利用以及水体的温室气体排放水平进行回溯，进而对因水库建设导致的温室气体净排放量进行估算。
结语
