大自然神奇無比,生物王國更是魅力無窮。今天,我們要率領小讀者們到“生物大觀園”中遊曆一番,去欣賞那兒旖旎的風光,感受其中美妙的景色,遇到許許多多有趣的問題:為什麼“老鼠生兒會打洞”?“克隆羊”是怎麼回事?DNA的雙股螺旋梯有何奧秘?為什麼無籽西瓜沒有籽?能造出地上掛番茄果而地下結土豆這一種古怪的蔬菜嗎?植物會呼吸嗎?試管裏麵能栽樹嗎?“生物導彈”是怎麼回事?基因大豆能放心地吃嗎?小黑麥是什麼麥?莊稼會自辦化肥廠嗎?細菌能煉銅嗎?牛僅曬太陽不吃草就可以生存嗎?錯一個密碼,就能讓人得分子病嗎?

如此眾多的問題,通過學習,我們是能夠獲得答案的。

同學們,生物工程世界的趣聞、奧秘很多,正等著我們去探索呢!

茫茫宇宙,無邊無際。在我們這個有日月升落、四季交替的地球上,生活著各種各樣的生物,從最簡單、最低等的單細胞生物,如草履蟲,到被稱為“萬物之靈”的人類,總數約有200萬種。它們可以大致分為動物、植物、微生物這三大類。生物和非生物,是有著明顯區別的,就是生物能進行自我更新,自我繁殖,並且不斷自我進化。而非生物則沒有這一特性。貓媽媽能生下一隻小貓咪,小貓咪生長成為大貓咪,但磚頭卻不會再生下一個“小磚頭”,它也不會自己長大。深山中的泉水,幾百年前是什麼樣子,現在還是什麼樣子,不會有太大的變化。

生物為什麼具有這種特性,它們是由什麼特殊物質構成的?它們又是怎樣進行自我更新、繁殖及進化的呢?這就需要用生物學來加以研究了。生物學,就是研究這些生物體的組織、形態、結構和運動規律的一門基礎科學,如生物的同化和異化,遺傳和變異,等等。

專家們說,21世紀是生物學世紀。確實,隨著生物學的發展,特別是50年代誕生的分子生物學,已經使我們能夠在分子水平上揭示生物的奧秘了。為了迎接21世紀,我們就跨進生物王國的門檻,到裏麵去“巡視”一下吧。

生物體中重要的物質有很多,如蛋白質、核酸、糖類,脂肪,無機鹽,水等。其中尤以蛋白質和核酸最重要。恩格斯說過,生命的基礎是蛋白體,大致就是現在所說的蛋白質。可以說,沒有蛋白質,就沒有生命。

蛋白質是生物體中最重要的生物分子之一。一切生命現象都離不開蛋白質。它是一切生命活動積極的執行者。如催化生物體中幾乎全部生化過程的酶類,具有免疫功能的抗體,起運輸作用的血液蛋白,生物膜中的結構蛋白,起調節作用的某些激素,肌肉中執行運動功能的肌纖蛋白、肌球蛋白等等,都是蛋白質。

蛋白質是一類含氮的有機化合物,它的分子量一般都在一萬至幾百萬以上。但是,如此龐大的分子卻是由比較簡單的結構單位(氨基酸)組合而成的,組成蛋白質的氨基酸通常有20種。胰島素是最簡單的蛋白質,它是由51個氨基酸組成的。

蛋白質的結構比起直線排列的多肽鏈複雜得多。它不但有呈直線排列的一級結構,還有二級、三級結構,有的還有四級結構。這二、三、四級結構稱為空間結構。

所謂某種蛋白質的一級結構,是指組成它的氨基酸的種類及其順序。蛋白質的空間結構和性質主要是由它的一級結構決定的,也就是說,每一種蛋白質的一級結構,即組成它的氨基酸種類和排列順序是一定的,如果發生了變化,蛋白質的性質也隨之發生或大或小的變化。

蛋白質一級結構內部不同的氨基酸殘基之間可形成氫鍵等化學鍵,肽鏈由此發生卷曲,這就是蛋白質的二級結構。卷曲了的肽鏈折疊就是三級結構。有一些蛋白質不隻有一條肽鏈,如血紅蛋白是四條肽鏈,這些肽鏈之間也通過氫鍵等作用力“拉起手來”,互相聯結,這就是四級結構。