七桥问题与一笔画成的程序图
七桥问题 18世纪的欧洲,有一位伟大的数学家,全欧洲的科学家都以他为师表,都称自己是他的学生,他就是大数学家欧拉。 1736年,为欧拉在彼得堡担任教授时,他解决了一个有趣的“七桥问题”,这个趣题一直流传到现在,并相信它是拓朴学产生的萌芽。 当时与普鲁士首府哥尼斯堡有一条普雷格尔河,这条河有两个支流,还有一个河心岛,共有七座桥把两岸和岛连起来。 有一天,人们教学的时候,有人提出一个问题:“如果每座桥走一次且只走一次,又回到原来地点,应该怎么走?”当时没有一个人能找到答案。 这个问题传到住在彼得堡的欧拉耳中,当然,他不会去哥尼斯堡教学,而是把问题画成一张图:小岛、河岸画成点,桥画成连结点的线,他考虑:如果能从一个点开始用笔沿线画(就像人过桥一样)笔不准离开纸(人连续走路),同一条线不准画两遍(每个桥只经过一次),所有线都画完,最后能否回到原来的出发点?这就是“一笔画”问题。 欧拉意识到他所研究的几何问题是一种新的几何学,所研究的图形与形状和大小无关,最重要的是位置怎样用弧连结,这张图就是一个网络。 欧拉为什么能抽象出这张图呢?是他利用了几何的抽象化和理想化来观察生活,初一几何开始讲点、线、面,这些几何概念是从现实中抽象化和理想化而来,笔尖点在纸上是一个点。 在地图上一个城市是一个点,在欧拉眼中,岛和陆地抽象成点,马路可看成线,欧拉眼中,桥抽象成线,直线是笔直的生活中没有完全精确的笔直线,这是理想化了,正因为数学的这种抽象,才使数学具有“应用的广泛性”这一特点。 欧拉怎样解决的这个问题呢?若一个顶点发出的弧的条数为奇数时,称为奇顶点;发生的弧的条数为偶数时,称为偶顶点,一笔画一定有一个起点、一个终点和一定数目的通过点,分两种情况考虑: 第一种:起点和终点不是同一点,把集中在起点的所有弧画完为止,有进有出,最后一笔必须画出去,所以起点必须是奇顶点;另一方面把集中在终点的所有弧线画完为止,最后一笔必须画进来,因此,终点也必须是奇顶点;其它经过的点,有几条弧画进来,必有同样多的弧画出去,必是偶顶点。 第二种:起点和终点为同一点,又画出去,又画进来,必为偶顶点,其它顶点有进有出也都是偶顶点,因此,欧位得出以下结论: 1.全是偶顶点的网络可以一笔画。 2.能一笔画的网络的奇顶点数必为0或2。 3.如果一个网络有两个奇顶点,它就可以一笔画,但最后不能回到原来的出发点,这时,必须从一个奇顶点出发,然后回到另一个奇顶点。 用欧拉的发现去分析七桥问题,这张图上的A、B、C、D全是奇顶点,因此,不能一笔画,所以,游人一次走遍七桥是不可能的。 看完欧拉的解法,启发我们:生活中许多问题用数学方法解决,但首先要抽象化和理想化,其中点和线的抽象又是最基本的。 参考资料:数学书
影响考马斯亮蓝法测定蛋白质的因素有哪些
在酸性条件下,考马斯亮兰G-250染料与蛋白质疏水区结合,导致最大吸收峰由465 nm 变为595 nm,同时颜色也由棕色变为蓝色,该蓝色化合物颜色的深浅与蛋白质浓度的高低成正比关系。将蛋白质样品或稀释的BSA 与Bradford试剂混合,测量在595 nm处的吸收值,在建立由一系列稀释的BSA建立的标准曲线的情况下,蛋白质的浓度可以根据标准曲线而确定。
考马斯亮蓝G-250(Coomassie brilliant blue G-250)测定蛋白质含量属于染料结合法的一种。在游离状态下呈红色,最大光吸收在488nm;当它与蛋白质结合后变为青色,蛋白质-色素结合物在595nm波长下有最大光吸收。其光吸收值与蛋白质含量成正比,因此可用于蛋白质的定量测定。蛋白质与考马斯亮蓝G-250结合在2min左右的时间内达到平衡,完成反应十分迅速;其结合物在室温下1h内保持稳定。该法是1976年Bradford建立,试剂配制简单,操作简便快捷,反应非常灵敏,灵敏度比Lowry法还高4倍,可测定微克级蛋白质含量,测定蛋白质浓度范围为0~1 000μg/mL,最小可测2.5μg/mL蛋白质,是一种常用的微量蛋白质快速测定方法。
考马斯亮蓝有G250和R250两种。其中考马斯亮蓝G250由于与蛋白质的结合反应十分迅速,常用来作为蛋白质含量的测定。考马斯亮蓝R250与蛋白质反应虽然比较缓慢,但是可以被洗脱下去,所以可以用来对电泳条带染色。
考马斯亮蓝法测定蛋白质含量流程:
该方法用于大多数蛋白质的定量是比较精确的,但不适用于小分子碱性多肽的定量。如核糖核酸酶或溶菌酶。去污剂的浓度超过0.2%影响测定结果。如TritonX-100、SDS、NP-40等。
1.Bradford浓染液的配制:将100mg考马斯亮蓝G-250溶于50ml 95%乙醇,加入100ml85%的磷酸,然后,用蒸馏水补充至1000ml,此染液放4℃至少6个月保持稳定。
2.标准曲线蛋白质样本的准备:尽量使用与待测样本性质相近的蛋白质作为标准品,例如测定抗体,可用纯化的抗体作为标准。如果待测样本是未知的,也可用抗体作为标准蛋白。通常在20ug—150ug/100ul之间绘制标准曲线。
3.将待测样本溶于缓冲溶液中,该缓冲溶液应与制作标准曲线的缓冲溶液相同(最好用PBS)。
4.按1:5用蒸馏水稀释浓染料结合溶液,如出现沉淀,过滤除去。
5.每个样本加5ml稀释的染料结合溶液,作用5~30min。染液与蛋白质结合后,将由红色变为蓝色,在595nm波长下测定其吸光度。注意,显色反应不得超过30min.
6.根据标准曲线计算待测样本的浓度。
注意:
考马斯亮蓝和皮肤中蛋白质通过范德华力结合,反应快速,并且稳定,无法用普通试剂洗掉。待一两周左右,皮屑细胞自然衰老脱落即可无碍。考马斯亮蓝显色法的基本原理是根据蛋白质可与考马斯亮蓝G-250 定量结合。当考马斯亮蓝 G-250 与蛋白质结合后,其对可见光的最大吸收峰从 465nm 变为 595nm。在考马斯亮蓝 G-250 过量且浓度恒定的情况下,当溶液中的蛋白质浓度不同时,就会有不同量的考马斯亮蓝 G-250 从吸收峰为 465nm 的形式转变成吸收峰为 595nm 的形式,而且这种转变有一定的数量关系。一般情况,当溶液中的蛋白质浓度增加时,显色液在 595nm 处的吸光度基本能保持线性增加,因此可以用考马斯亮蓝 G-250 显色法来测定溶液中蛋白质的含量。长期以来,人们一直习惯用 Lowry 法来测定蛋白质浓度, 但近些年来, 越来越多的人开始用考马斯亮蓝 G-250显色法来测定蛋白质浓度,与 Lowry 法相比,该方法具有下列优点:①方法简单,只需一种显色液。②反应迅速,只需一步反应,显色可在 5 min 之内完成。③干扰少,许多被认为对 Lorwy 法有干扰的物质(如糖、缓冲液、还原剂和络合剂)不影响该方法。尽管该方法有如此多的优点,但在实际应用中也有其缺点,如线性关系不很好,因此使用该方法测定蛋白质浓度时应特别注意。