题型:现代文阅读 题类:常考题 难易度:普通
内蒙古包头稀土高新区一中2017-2018学年八年级上学期语文第一次月考试卷
冬眠的奥秘
张劲硕
①严寒的冬天,我们总是向往着在被窝里长眠一冬——能像狗熊和青蛙那样冬眠就好了。然而我们大都不知道:那些冬眠的动物们,掌握着我们人类尚不知晓的惊天奥秘。
②冬眠是动物应对恶劣环境的一种策略,科学上叫“蛰伏”。有人会问,冬天里睡得多、睡得久,不就是冬眠吗?它们还真不是一回事儿,只是二者的区别不太容易看出来。拿鱼来说,有几类鱼是会冬眠的,包括我们熟悉的鲤鱼、乌鳢,还有海里的鳗鲡。每当冬天来临,它们就把自己调到冬眠档:不吃、不喝、不游动。这看似与正常档的睡觉并无二致,但请注意它们的鳃!鱼类靠鳃呼吸,平时就算身体静止不动,鳃也会轻轻开合扇动。而进入冬眠的鱼,鳃也几乎不动,完全处于麻痹状态。除了呼吸,冬眠动物的体温、心跳等生命指征也都降到极低的水平,新陈代谢速率变得非常缓慢,与休克和死亡标准只差那么一点点——这就是冬眠与睡觉的本质区别。
③冬眠的意义在于,尽量减少身体内外的生命活动,将能量消耗降到最低,以挨过环境严酷的时间段。动物冬眠时,能把生命的时钟调得极慢。比如生活在北美洲的普通箱龟,冬眠时心脏5~10分钟才跳1次,实在让人惊叹。更夸张的是,它们几乎完全不呼吸,只靠皮肤吸入少许氧气!
④科学家还发现,冬眠不是“习惯养成”的问题,而是遗传基因决定的“天赋”。这种“天赋”还与寿命的长短有联系。一般来讲,哺乳动物的寿命与体型相关,体型小的新陈代谢快,寿命短;体型大的新陈代谢慢,寿命长。比如大象就活80年,兔子七八岁就算高寿。而蝙蝠打破了这个规律——冬眠的菊头蝠和同体型的、不冬眠的老鼠相比,前者可以活到30多岁,后者却只有3、4岁。如果在同一物种中比较,如蝙蝠或者棕熊,依然是冬眠的寿命要长很多。
⑤冬眠是当下的热门研究领域。如果人类能像动物们一样冬眠,收获的就绝不仅仅是睡大觉的幸福感,也许还能长生不老。虽然对蝙蝠和棕熊等冬眠动物的研究能确定冬眠基因与长寿有关。但这些动物毕竟与我们人类相差太远。不过,在2004年,有个轰动科学界的发现:居然有一种猴子能冬眠!而人类跟猴子同属灵长类动物,基因相似性很高。如果猴子能冬眠,这意味着我们人类也有可能做到。到那时,我们的寿命说不定可以达到800岁!
更夸张的是,它们几乎完全不呼吸,只靠皮肤吸入少许氧气!
【材料一】
二氧化碳能合成淀粉?这两个表面上看好像没有关联的东西还能进行转化?
中国科学家历时6年多的科研攻关给出了肯定的答案!
北京时间9月24日凌晨,由中国科学院天津工业生物技术研究所主导完成的人工合成淀粉重大科技突破进展成果论文,在著名国际学术期刊《科学》上发表,从而为从二氧化碳到淀粉生产的工业车间制造“打开了一扇窗”。
(《重大突破!二氧化碳能人工合成淀粉了,火星或能变成粮仓!》选自“科学鱼”2021.09.25)
【材料二】
【甲】
人工合成淀粉样品具体的合成路线是:科研团队采用一种类似“搭积木”的方式,联合大化所利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下,还原成碳一(C1)化合物,然后通过设计构建碳一聚合新酶;依据化学聚糖反应原理将碳一化合物聚合成碳三(C3)化合物,最后通过生物途径优化,将碳三化合物又聚合成碳六(C6)化合物,再进一步合成直链和支链淀粉(C6化合物)……最终通过核磁检测,该人工合成淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致,也就是两者没有区别。
《中科院首次实现二氧化碳合成淀粉!以后能喝西北风了》(选自“科技每日推送”2021. 09.28)
【乙】
传统的淀粉主要是通过农业种植和自然的光合作用形成淀粉,需要60步生化反应,看这个:6CO2+6H2O(光照、叶绿体)→C2H2O6【(CH2O)n】+6O2.如今二氧化碳只需要11步就能人工合成淀粉了。大家的DNA动了没?二氧化碳能合成淀粉一直是理论可行,而动手操作是第一次,妥妥的梦想照进现实,空手套白面粉。在此之前,科学家成功把二氧化碳合成为葡萄糖,但却在二氧化碳转化为淀粉面前还是too young too simple。这么复杂的合成可以用一个最简单的公式理解,水+二氧化碳+电=淀粉。光伏电水解产生氢气,再利用催化剂将氢气还原成甲醇,接下来将这样的碳一化合物聚合到多肽化合物,就能拿捏住淀粉了。涉及到的化学本质就是最简单的还原、缩合、重排、聚合。这酿酒一样的过程,让科学家们坐了六年的冷板凳。他们从重新设计自然代谢途径开始,让自然淀粉复杂的合成过程简约至只有11步,其中有一个难题,就是自然界根本不存在甲醇合成淀粉的生命过程,也就是说不存在C1—Ca这三个过程的催化酶。没有怎么办?自己改造啊。科学家们挖掘改造了动物、植物、微生物等31个物种的62个生物酶催化器,最后使用十个酶催化剂将甲醇转化为淀粉,甚至可以造出易消化的支链淀粉和消化慢、升糖慢的直链淀粉。这样,人工合成的淀粉不仅转化效率高,营养品成分和自然生产的淀粉一模一样。
(《二氧化碳是如何变成淀粉的?》选自白小丸ouo)
【材料三】
采访提纲 | |
采访对象 | 论文作者、中国科学院天津工业生物技术研究所所长马延和 |
采访目的 | 了解成功背后研究人员潜心科研攻关的故事 |
采访方式 | 电话采访 |
采访问题 | 问题1:马所长,恭喜你们取得了这样伟大的成就,请问你们第一次成功合成淀粉是什么时候?首次看到“淀粉蓝”,您有什么感受? 问题2:马所长,在项目研究过程中,请问您遇到的最大难题是什么?当时有没有想过放弃? 问题3:马所长,在您看来,这项研究将产生怎样的影响?有什么意义? |
【新闻标题我来拟】
【人工合成淀粉知多少】
【我与专家面对面】
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