S & V 玩樂誌

1.超導體的兩個重要特徵是什麼?有什麼用(2-3例)?目前高温超導未廣泛應用的原因?

1-1超導體的兩個重要特徵沒有電阻、抗磁性。

1-2磁浮列車、解決電腦散熱問題、穩定工廠與醫院的電壓。

1-3高温超導未廣泛應用的原因為温度仍要很低才能應用。

2.雷射光特性是什麼？有什麼用(2-3例)？

2-1電射光特性是高強度、高方向性、窄頻寬單色光束。

2-2電射光的實例有鑽孔、切割、銲接材料、視力矯正。

3.奈米是指什麼？奈米材料的特性？

3-1奈米是指奈米為一長度單位「奈」為十億分之一，一奈米=十億分之一公尺，1奈米即10^(-9)公尺(nm)。

3-2奈米材料的特性：當材料的尺寸縮小到奈米等級時，其物理、化學等物質特性可能會和宏觀下的塊材大不相同。

4.奈米球是什麼？奈米碳管是什麼？有什麼用？

4-1「碳六十奈米球」為六十個碳原子組成的中空體，其直徑僅為一奈米長，因其形狀剛好像一顆足球，故又稱奈米球。

4-2奈米碳管是夢幻材料，具有超常的強度、熱導率、磁阻，且性質會隨結構的變化而變化，目前自然界中所發現最細的管子。可由絕緣體轉變為半導體、由半導體變為金屬、可以用作電路開關及在平面顯示器等。

4-3奈米管可以用來製造強度是鐵的一百倍光纖，而且重量只有鐵的六分之一。可應用於生醫、生物晶片。

5.什麼是負責遞生物特的遺傳物質?他存在於哪裡?

5-1負責遞生物特的遺傳物質染色體。

5-2染色體位在每個細胞的細胞核中，通常要經染色才能在顯微鏡下清楚顯現

6.DNA的基本構造包含哪三部分？DNA有哪四種鹼基？DNA之外型呈什麼結構?

6-1 DNA的基本構造單位：核苷酸。分三個部份：環狀的碳水化合物（五碳糖）、磷酸根離子、

鹼基。

6-2 DNA的四種鹼基：ACGT，腺嘌呤(Adenine)、胞嘧啶(Cytosine)、鳥糞嘌呤(Guanine)及胸腺嘧啶(Thymine)。

6-3 DNA之外型呈雙螺旋的階梯狀結構。

PS:兩股DNA長鏈形成雙股螺旋。其骨架由五碳糖和磷酸根連接而成，兩股DNA長鏈間，A與T，G與C藉由氫鍵(hydrogen bond)互相配對。

7.RNA與DNA最基本之差異在結構、所在位置、穩定性上分別為何?

7-1 RNA與DNA的差別

7-1-1 RNA與DNA第一大差別在於RNA比DNA多了一個氫氧基在糖的結構中，是單鏈分子，對酸、鹼、及較高溫度的環境相當敏感而不穩定。

7-1-2 RNA與DNA第二大差別：即當DNA序列中出現A鹼基時，配上的卻不是T，而是U（尿嘧啶）。

7-1-3 RNA功能是DNA解碼產生蛋白質過程中的中間物質，是細胞核內、外傳遞訊息的物質，告知哪些基因需要活化。

8.DNA能精確複製主要是DNA有哪兩大特色?

茲將兩大特色分述如下:

8-1雙股結構：自我複製的機制。

8-2 互補性質：雙股的方向彼此是永遠反向而行

9.簡述DNA、RNA、蛋白質三者之功能與關係？（file name:b1）

DNA→複製→突變→演化

↓

轉錄

↓

RNA→訊息、催化

↓

轉譯

↓

蛋白質→結構、催化

DNA、RNA、蛋白質三者之間的關係

1.  DNA經過轉錄形成mRNA

2.  mRNA和tRNA在ribosome(rRNA組成)裡面轉譯出胺基酸鏈

3.  胺基酸鏈自行組成蛋白質的一級到四級的結構

4.  蛋白質最後在參與全身的各種功能，包括組成身體或調節身體機能

DNA

功能：

• ·               DNA序列中，具有特定生物功能的DNA或其片段稱為「基因」(gene)
• ·               所有不同的基因組合作用才能發揮生物的功能，稱為「基因體」(genome)
• ·               DNA的基本構造單位：核苷酸分三個部份：　

–        環狀的碳水化合物

–        磷酸根離子

–        鹼基

DNA有四種鹼基：ACGT

• ·               鹼基對

–        單條DNA鏈上的鹼基與另一條互補DNA上的鹼基配對，亦即C總是與G配對，A總是與T配對

–        形成雙螺旋DNA的階梯狀結構

–        這種固定配對的特性，對生物學有莫大的重要性

蛋白質

• ·               蛋白質的主要成份－「胺基酸」是一種含有鹼及酸在同一分子上的物質
• ·               特性：表現出生物體的功能
• ·               功能：

–        辨識其他分子的立體形狀，而改變與它們契合的分子結構及生物功能

–        人體內防止感染的免疫系統，要視蛋白質彼此辨識的能力有多強而定

RNA

• ·               核糖核酸(RNA)能解碼看不出意義的DNA文字
• ·               功能：

–        是DNA解碼產生蛋白質過程中的中間物質

–        是細胞核內、外傳遞訊息的物質

–        告知哪些基因需要活化

10.什麼是幹細胞？有什麼應用？生命老化之因素？

10-1 幹細胞是幹細胞(stem cell)是一種尚未完全分化的細胞，它有能力轉化成人類所需的各式器官及組織。

10-2 利用幹細胞複製人類細胞。同時利用動物培育人類部分基因，分下列兩點：

10-2-1 利用DNA基因重組的生物技術，將人體的基因植入其他動物的細胞中，進而在該動物中，產生出人類所需的蛋白質。

10-2-2 利用生物技術，將帶有生成人類器官的基因，植入動物發育。

10-3 自由基是造成老化的原因之一，自由基濃度和壽命長短有直接關聯。端粒是人類生命的計時器，位於染色體尾端。端粒是染色體末端的DNA重複序列，作用是保持染色體的完整性。細胞分裂一次，DNA每次複製端粒就縮短一點。一旦端粒消耗殆盡，染色體則易於突變而導致動脈硬化和某些癌症。因此，端粒和細胞老化有明顯的關係。