生物医学纳米技术((荷)N. H. 马尔施主编;吴洪开译)思维导图
纳米技术在生物医学中的应用PPT课件(模板)
“蘸水笔”纳米印刷术建立的蛋白质纳米阵列
"Protein Nanoarrays Generated by Dip-Pen Nanolithography," Science, 2002,295(5560), 1702-1705. Biotechnol. Metraux, G. 纳米尺度的“墙”可以部分溶解，然后在合适的条件重新建立，从而将荧光标记的药物包容在内部 ; Lim, J-H. 纳米技术应用于生物医学的优势 “Direct-Write Dip- Pen Nanolithography of Proteins on Modified Silicon Oxide Surfaces,” Angew. 18, 764–767. 一些纳米技术分子器件示意图 Vo-Dinh, etl. Biotechnol. 18, 764–767. ; Schatz, G. ; Letsinger, R. 对于研究对象在尺度上的匹配 “Protein Nanostructures Formed Via Direct-Write Dip-Pen Nanolithography” J. ; Mirkin, C. ; Mrksich, M. ; Storhoff, J. 2003, 125, 5588-5589.
下的就是最终产品
到产品被创造出来
例如：雕刻
例如：生物体系
纳米技术的起源
Richard Feynman
1959 演讲 《底层还有许多空间》
一些纳米技术分子器件示意图
轴承 齿轮
万向节
精细动作控制器
差动齿轮
泵
碳纳米管实例
世界上最小的算盘（C-60分子）
纳米技术的应用
纳米技术
计算机科学
高清版新课标高中生物思维导图
过程
光反应 暗反应
场所，条件 物质变化 能量变化
实质、意义
影响光合作用 的因素及应用
内部因素 外界因素
叶面积指数 叶龄 光照强度 温度 二氧化碳浓度 必需矿质元素
水
ATP的主要来源
概念
有氧呼吸
方式
比较
无氧呼吸
实质
意义
影响呼吸作用 的因素及应用
内部因素 环境因素
遗传因素 温度 氧气浓度 CO2浓度
含水量
DNA
分类 RNA
功能
糖类
元素 种类及作用
脂质
元素 种类及作用
有氧呼吸主要场所 光合作用的场所
线粒体 叶绿体
双层膜 细胞器
对来自内质网的蛋白质 进行加工、分类和包装
高尔基体
增大膜面积，与蛋白质、脂质 和糖类的合成有关，蛋白质 的运输通道
维持渗透压，使细胞膨胀
内质网 液泡
单层膜 细胞器
含有多种水解酶，可 分解细胞器和病毒
染色质
结构 功能
遗传物质的载体
是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
细胞膜 细胞壁
细胞的基 本结构
2/20
细胞骨架
组成 蛋白质纤维组成的网状结构
作用
在真核中维持细胞形态； 保持细胞内部结构的有序性
细胞质基质
成分
水、无机盐、脂质、糖类、 氨基酸、核苷酸和多种酶
状态 呈不断流动的胶质状
作用 活细胞代谢的主要场所
保护、物质交换、能量转换、 信息传递等；提供酶的附着位点； 使细胞内区域化
功能
生物膜系统
研究意义 实验：体验制备细胞膜的方法
纤维素和果胶 成分
保护和支持作用 功能
人教版高中生物必修一思维导图(高清大图可以放大)(2021年-
人教版高中生物必修一思维导图一、绪论1. 生物学的定义与研究对象2. 生物学的分支学科3. 生物学的科学方法二、细胞的分子组成1. 细胞的结构与功能2. 细胞膜的组成与功能3. 细胞质基质与细胞器4. 细胞核的结构与功能三、细胞的代谢1. 细胞呼吸2. 糖酵解3. 三羧酸循环4. 电子传递链与氧化磷酸化5. 光合作用6. 碳循环与能量流动四、细胞的生命周期1. 细胞分裂2. 细胞周期3. 细胞分化与发育4. 细胞衰老与死亡五、遗传信息的传递1. DNA的结构与功能2. 基因的表达与调控3. 基因突变与进化4. 中心法则与遗传信息的复制六、生物的多样性1. 生物的分类与命名2. 生物的进化历程3. 物种的形成与灭绝4. 生物多样性的保护与利用七、生态学1. 生态系统的组成与功能2. 能量流动与物质循环3. 生物群落与生态位4. 生态平衡与人类活动八、人类健康与生物技术1. 生物技术在医学中的应用2. 生物技术在农业中的应用3. 生物技术在环境保护中的应用4. 生物技术在能源开发中的应用九、生物伦理与可持续发展1. 生物技术的伦理问题2. 生物多样性与可持续发展3. 人类活动对生物多样性的影响4. 生物伦理与人类福祉5. 生物技术的未来发展趋势人教版高中生物必修一思维导图一、绪论1. 生物学的定义与研究对象生物学是研究生命现象及其规律的自然科学，研究对象包括所有生物及其相互关系。
2. 生物学的分支学科生物学包括多个分支学科，如细胞学、遗传学、生态学、生物化学等。
3. 生物学的科学方法生物学研究采用实验、观察、比较等方法，以揭示生命现象的本质和规律。
二、细胞的分子组成1. 细胞的结构与功能细胞是生物体的基本单位，具有自我复制、代谢、遗传等功能。
2. 细胞膜的组成与功能细胞膜由磷脂双分子层和蛋白质组成，具有选择性通透性、物质运输、细胞识别等功能。
3. 细胞质基质与细胞器细胞质基质是细胞内的液态环境，细胞器包括线粒体、内质网、高尔基体等，各具特定功能。
生物必修一思维导图
类别 细胞大小 细胞核
细胞质
生物类群
原核细胞 较小
无成形的细胞核，无核膜，无 核仁，无染色体
有核糖体
细菌、蓝藻、支原体
真核细胞 较大
有成形的真正的细胞核，有核膜、 核仁和染色体 有核糖体、线粒体等，植物细胞还
有叶绿体和液泡 真菌、植物、动物
细胞学说
主要内容：(1)细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所 构成。(2)细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他 细胞共同组成的整 体的生命起作用。(3)新细胞可以从老细胞中产生
组成元素：主要由 C、H、O、N 等元素组成，有些含有 S、Fe 等
R
相对分子质量：几千～100 万以上，属于大分子化合物
NH2 C COOH
基本单位：氨基酸，大约有 20 多种，
结构通式：
H
结构特点是至少含有一个氨
基(-NH2 和一个羧基(-COOH)，并且都有一个有一个氨基(-NH2 和一个羧基(-COOH)连接在同一个碳原子上，将氨
基酸区别为不同的种类的依据是 R 基(侧链基团)。
形成过程：(1)脱水缩合：
R1
R2
R1
R2
生命活
NH2 C COOH + H2N C COOH
NH2 C CO HN C COOH
动的主 要承担 者—蛋 白质
H
H
H
H
H2O
肽键
二肽 (2)肽链：两(三)个氨基酸缩合的化合物叫二(三)肽，含有一(二)个肽键，脱掉
出型
主动运输：各种离子、
物质跨 膜运输 的方式
由高浓度到低浓度， 不要能量
由低浓度到高浓度，
《生物》必修一思维导图(思维导图)
组成元素：主要由C、H、O、N等元素组成，有些含有S、Fe等
相对分子质量：几千~100万以上，属于大分子化合物
基本单位：氨基酸，大约有20多种
结构通式
第二章：组成细胞的分子 第三章：细胞的基本结构
生命活动的主要主要承担者-蛋白质
结构特点是至少含有一个氨基（NH2和一个羧基（COOH），并且都有一个有一个 氨基（NH2和一个羧基（COOH）连接在同一个碳原子上，将氨基酸区别为不同的 种类的依据是R基（侧链基团）。
探索历程
20世纪六十年代发现细胞膜并非是静态的
1970年细胞融合等实验表明细胞膜具有流动性 1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型为大多数人所接受
生物膜的流动镶嵌模型
磷脂双分子层构成了膜的基本支架，具有流功性。蛋白质 分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷 脂双分子层中有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白 质分子也是可以运动的。
人
多细胞
缩手反射
人
多细胞
免疫
应激性 应激性
反射等神经活动需要多种细胞的参 与
免疫作为机体对入侵病原微生物的 种防御反应，需要淋巴细胞的参与
细胞：细胞是生物体结构和功能的基本单位啊
组织：由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞
器官：不同的组织按照一定的次序结合在一起而构成器官
生命系统的结构层次
（3）空间结构
一条或几条肽链通过一定的化学键互相链接在一起，形成具有复杂空间结构的蛋 白质。高温、强酸强碱和重金属都会破坏蛋白质的空间结构。
结构的多样性：
组成蛋白质的氨基酸数目不同、氨基酸的种类不同、氨基酸排列顺序不同、多肽链的盘曲、折叠方 式及其形成的空间结构千变万化
纳米技术知识点
纳米技术知识点纳米技术是一门跨学科的领域，涵盖了物理学、化学、材料科学、生物学等多个学科领域。
它研究和应用的对象是纳米尺度的物质，尺度在纳米级别（10的负9次方米）。
一、纳米尺度的定义纳米尺度是指物质的尺寸在1到100纳米之间。
在纳米尺度下，物质的特性会发生显著变化，具有许多与宏观物质不同的特征和性质。
二、纳米技术的应用领域1. 医学领域：纳米技术在药物传输、疾病诊断和治疗等方面具有广泛的应用。
纳米粒子可以通过改变其表面性质，实现药物的靶向输送，提高治疗效果。
此外，纳米技术还可以用于制备新型的生物传感器和生物成像技术，提高疾病的诊断精确度。
2. 材料科学领域：纳米技术在材料制备方面有着重要的应用。
通过纳米材料的合成和组装技术，可以制备出具有特殊结构和性能的材料，如纳米传感器和纳米存储器等。
此外，纳米技术还可以改变材料的力学、电学、光学等性质，提高材料的性能。
3. 能源领域：纳米技术在能源转换和储存领域具有广泛应用。
通过纳米材料的设计和制备，可以提高太阳能电池的效率和储能设备的性能。
此外，纳米材料还可以用于制备新型的燃料电池和催化剂，提高能源利用效率。
4. 环境领域：纳米技术在环境治理和监测方面有着重要的应用。
纳米吸附材料可以用于污染物的吸附和去除，纳米传感器可以实现对环境污染物的快速监测。
此外，纳米技术还可以用于水处理和空气净化等方面，提高环境保护的效果。
三、纳米技术的挑战和展望虽然纳米技术在各个领域都有广泛的应用，但也面临着一些挑战。
首先，纳米材料的制备和表征技术仍然不够成熟。
其次，纳米材料的毒性和环境影响问题亟待解决。
此外，纳米技术在产业化和商业化方面还存在一定的困难。
展望未来，纳米技术将继续发展，并得到更广泛的应用。
随着纳米材料的制备和表征技术的不断突破，纳米技术的应用领域将继续扩大。
同时，人们对纳米技术的安全性和环境影响也将给予更多的关注和研究。
结论纳米技术是当前科学技术领域的热点之一，具有广泛的应用前景和经济效益。
专题11 现代生物科技专题(必备知识清单+思维导图)
专题11 现代生物科技专题→教材必背知识1、实现基因工程的操作过程至少需要三种工具，即准确切割DNA的“手术刀”——限制性核酸内切酶、将DNA片段再连接起来的“缝合针”——DNA连接酶、将体外重组好的DNA导入受体细胞的“运输工具”——运载体。
（P4）2、获取目的基因是实施基因工程的第一步。
（P8）3、基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。
（P11）4、将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。
（P11）5、目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。
这是基因工程的第四步工作。
也是检查基因工程是否成功的一步。
（P13）6、基因工程的应用：抗虫转基因植物、抗病转基因植物、其他抗逆转基因植物、利用转基因改良植物的品质、用于提高动物生长速度、用于改善畜产品的品质、用转基因动物生产药物、用转基因动物作器官移植的供体。
（P18—21）7、基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
（P26）8、具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。
（P33）9、植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
（P36）10、植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
（P37）11、植物细胞工程的实际应用：植物繁殖的新途径——微型繁殖、作物脱毒、人工种子；作物新品种的培育——单倍体育种、突变体的利用；细胞产物的工厂化生产。
（P38—40）12、动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。
（P44）13、动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。
纳米生物医学应用PPT课件
纳米分子马达
研究人员把金属镍制成的 螺旋桨嫁接到三磷酸腺苷 酶分子中轴上。当它们被 浸于ATP溶液后，其中5个 分子马达转动了起来，转 速达到每秒钟8转。据介绍， 这种马达只有在显微镜下 才能被观察到，其镍螺旋 桨长750纳米（一纳米为十 亿分之一米）。根据拍摄 到的画面，研究人员可以 看到一个尘埃粒子先被旋 转的螺旋桨吸入、再被甩 出的情景
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纳米材料的特点
• 纳米尺度的结构单元
研究对象在尺度上的匹配 • 大量的界面或自由表面 提高该系统的性能，节约成本 • 纳米单位之间存在相互作用
提高药物输送以及利用的效率
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什么是纳米医学？
纳米仅是一个长度单位，等于十亿分之 一米，但当物质进入纳米尺度，会出现 明显的性能变化，表现出独特的功能， 纳米技术潜在的应用前景引起了人们广 泛的关注。纳米医学是纳米技术的一个 分支，指运用纳米技术的理论与方法、 在现代医学和生物学的基础上、开展生 物医学研究与临床治疗的新兴边缘交叉 学科。
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二 、纳米技术在生物医学中的应用
生物大分子研究
分子马达
纳米机器人
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1.分子马达
生物分子马达
分子马达，又名分子发动机，是分布于细胞内部或 细胞表面的一类蛋白质，它们的构象会随着与ATP 和ADP的交替结合而改变，ATP水解的能量转化为 机械能，引起马达形变，或者是它和与其结合的分 子产生移动。就是说，分子马达本质上是一类ATP 酶。例如肌肉中的肌球蛋白会拉动粗肌丝向中板移 动，引起肌肉收缩。而另外两种分子马达：驱动蛋 白和动力蛋白，它们能够承载着分子“货物”------------如：质膜微粒，甚至是线粒体和溶酶体，在由 微管构成的轨道上滑行，起到运输的作用。
2.纳米机器人
衡水中学2020高考思维导图(公益赠送5000套)
肌肉组织 主要由肌细胞构成，能够收缩，产生运动，如心肌
神经组织 主要由神经元构成，能够感受刺激，产生和传导兴奋
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高中生物学科思维导图(人教版必修一可编辑)
高中生物学科思维导图(人教版必修一可编辑)细胞中的元素含量与分类细胞中的元素可以分为大量元素和微量元素。
大量元素包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙和镁，其中碳是最基本的元素。
微量元素包括铁、锰、硼、锌、钼和铜，可以用“铁猛碰新木桶”这个口诀记忆。
细胞中的主要元素含量比较与无机自然界相似，这些元素在无机自然界中也都能找到。
没有一种化学元素是细胞所特有的，这表现了细胞和非生物的统一性。
组成细胞的元素的差异性虽然细胞和非生物有统一性，但是它们各种元素的相对含量却大不相同。
细胞中各种元素的存在形式主要是离子形式，少数与化合物结合。
这些元素一般是通过主动运输进入细胞的，例如Mg2+是叶绿素的成分，Fe2+是血红蛋白的成分，而哺乳动物体内的血钙过高会导致肌无力，过低则会导致抽搐。
细胞中的无机物细胞中的无机物包括无机盐和其他无机分子。
无机盐的存在形式是离子形式，包括Na+、Cl-、HCO3-和HPO42-等，它们可以维持细胞和生物体的生命活动以及正常的渗透压和酸碱平衡。
其他无机分子的存在形式则是组成复杂化合物，例如水分子。
水分子是细胞结构的重要组成成分，它是细胞内的良好溶剂，为细胞提供液体环境，参与许多生物化学反应并运输营养物质和废物。
自由水和结合水的比值可以反映细胞的新陈代谢旺盛程度和抗逆性。
细胞中的糖类细胞中的糖类包括单糖、二糖和多糖。
单糖包括核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖和半乳糖等，是构成糖类的基本单位。
二糖包括蔗糖（1分子葡萄糖和1分子果糖）和麦芽糖（2分子葡萄糖），而乳糖则是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖组成。
多糖包括淀粉（植物体内的储能物质）、纤维素（植物细胞壁的成分）和糖原（分为肝糖原和肌糖原，是人和动物细胞的储能物质）。
糖类的功能主要是作为能源物质，但也可以构成细胞壁的重要成分和与细胞膜上的蛋白质形成糖蛋白。
细胞间的信息交流细胞间的信息交流主要通过糖蛋白实现，糖蛋白是由糖类和蛋白质组成的复合物。
糖类通过合成场所叶绿体、内质网和高尔基体等进行合成，并通过试剂斐林试剂进行还原糖鉴定。
生物医学纳米技术培训课件
——
——
早
破
期
坏
诊
肿 瘤 生 长
断 和 靶 向 治
疗
挑战: 减少癌症de病痛和死亡— 二零一五
“A Vision Not a Dream!” b生y物u医sin学g纳na米n技ote术chnology, A10v. Eschenbach, NCI
隐形-超小-长循环-靶向
生物医学纳米技术
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表面:Nano-Bio Bridge---Targeting/Sensing Function 信号组件+识别组件
生物医学纳米技术
《生物医学纳米技术》
第四讲:生物医学纳米技术
生物医学纳米技术
2
二十一世纪de三大关键技术
Bioinformatics Biosensor Biochips Bioelectronics Biocomputer
Computer(H/W, S/W) Semiconductor MEMS
新疾 方病 法诊 、治 新 技新 术原
理 、
de
纳米生物 电磁学
Nano-Bio-eMagcs
黑箱
非生命de物质与生生物命医d学e纳物米质技术在电磁场2中7 de相互作用
生物医学纳米技术
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激光诱导金纳米壳细胞热疗
金纳米壳
生物医学纳米技术
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Technology in Cancer Research & Treatment,二零零四,三（一）:三三-四零
第一九四 次香山科学会议“分子影像学”研讨会于二零零二 年一零 月三零 日
至一一 月一 日在杭州召开.
分子影像学是医学影像技术和分子生物学相互交叉渗透而产生de新学科.分