单细胞生物总结范例6篇

单细胞生物总结

单细胞生物总结范文1

一、双层膜细胞器

双层膜细胞器有两种:线粒体和叶绿体。二者虽然都是双层膜细胞器,但是形态、化学组成和功能有很大的区别。在讲新课之前,先将学生通过自主学习完成的重点学习内容通过PPT呈现给他们:线粒体和叶绿体的共同点;线粒体和叶绿体的各自特点:从分布、形态、结构(扩大反应面积)、组成成分、功能等方面阐述。学生在教师指导下完成自主学习,并且按照分组讨论完成导学案上的基础知识梳理;同时教师巡视各学习小组,更进一步地掌握各小组的学情,了解学生对线粒体和叶绿体知识的掌握情况,为下一阶段的讲解作准备。学生完成自主学习后,我习惯先检查学生的学习成果,采取小组竞赛等形式促进学生进行自主学习成果展示。但是学生总结不能代替教师的讲解,教师还应在学生总结的基础之上进一步对知识点进行总结和提取。

二、单层膜细胞器

在高中教材中,细胞里的单层膜细胞器有四种,分别是内质网、高尔基体、液泡和溶酶体。由于内容相对上部分较为简单,我直接在投影仪上投出表格,让学生按照表格的内容要求,自主完成基础知识的学习和较难问题的总结。

(1)内质网。很多学生对内质网的功能会产生混淆,认为粗面内质网是合成蛋白质的场所。这时候,教师就应该明确指出,粗面内质网并不是单一的细胞器,而是由于核糖体附着在内质网上而形成的,实质是核糖体和内质网结合后形成的特殊结构。在粗面内质网上的核糖体合成蛋白质,内质网的任务就是蛋白质的加工和运输。高中生物考试中关于粗面内质网的考查较多,具体例题我们将会在后面的核糖体部分进行讨论。

(2)高尔基体。高尔基体的形态和功能相对于内质网要简单,但是教师要指明高尔基体有其独特之处———在动植物细胞内的功能不一样。动物细胞中,高尔基体负责蛋白质的加工和分泌;植物细胞中,高尔基体只负责细胞壁的形成。

(3)溶酶体。只需要在学生完成自习之后简单地向学生介绍:溶酶体是从高尔基体上脱落的部分,内部含有水解酶,和细胞的程序性死亡有关。

(4)液泡。液泡是植物标志性的细胞器之一,在高中生物教学中,液泡可以作为判断是否是植物细胞的依据。教师也要让学生明白:只有在成熟的植物细胞内才有明显的中央液泡。液泡在植物细胞中是比较重要的细胞器,对维持细胞渗透势和促进植物细胞吸水有重要意义。此外,还有可能会结合中心体考查学生对细胞类型的判断,这部分实例将结合中心体部分进行探讨。

三、无膜细胞器

在高中生物中,涉及的无膜细胞器只有核糖体和中心体。

(1)核糖体是学生接触到的第一个细胞器,也是唯一一种存在于所有细胞内的细胞器。但是在真核生中,核糖体和内质网会组合成为粗面内质网,在这个时候学生就会对核糖体和内质网的功能产生混淆。例如,当粗面内质网上的核糖体大量脱落,会造成什么影响?遇到这种复合式的问题,就需要学生较为全面细致地掌握游离核糖体、附着核糖体和粗面内质网的相关知识点。经过精确的讲解,学生很轻松就可以搞清楚,由于核糖体是蛋白质组装车间,所以粗面内质网的核糖体大量脱落会导致分泌蛋白的合成受到影响。

(2)中心体是一个比较特殊的细胞器,分布于动物和低等植物细胞内,这一点容易让学生在学习时出现知识点的混淆。线粒体的结构和形态比较特殊,易于识记,也便于在识图题中辨认出来。动物细胞内的中心体和动物细胞的有丝分裂有关。所以,对中心体的考查也就集中体现在其结构、分布细胞的考查和动物细胞有丝分裂中星射线形成等方面。相对于其他细胞器,中心体的考查点以记忆和应用为主。例如,在一张细胞显微结构图中,同时出现细胞壁、液泡和中心体,很多学生在判断该细胞属于动物细胞还是植物细胞时会出现争议。我认为,学生对刚刚学习的知识点掌握不够深刻,因此才出现争论,这样的争论可以让师生及时发现教学过程中出现的理解偏差,及时指出和纠正,让学生最终形成正确的知识体系。

四、结束语

单细胞生物总结范文2

1 对缺糖缺氧损伤的保护作用

大量实验研究表明,培养的心肌细胞如缺糖缺氧6小时,则迅速引起细胞内能量耗竭,导致细胞功能受损,LDH等酶溢出,并伴有细胞超微结构损害。研究发现,中药能有效地对上述损害起保护作用。张家新[1]研究发现:在LDH酶水平显著高于正常对照组(P<0.01)的缺糖缺氧心肌细胞培养液中,加入玫瑰茄提取液后,培养液中的LDH显著低于未加药物的缺糖缺氧组(P<0.05),提示该药物能较好的对缺糖缺氧损伤起保护作用。陈兴坚[2]等将中药提取物酸枣仁总皂甙分别用两种浓度(33μg/ml和11μg/ml)加入模型组中,结果发现高浓度组可减轻缺糖缺氧心肌细胞LDH的释放,低浓度组则没有这样的作用,说明该药对心肌细胞的保护作用存有量效关系。值得一提的是:培养的心肌细胞对不同中药的浓度反应也有较大差异,杜锐生[3]研究发现,100μg/ml与250μg/ml的三七总皂甙均能减少缺糖缺氧组心肌细胞的LDH与α-羟丁酸脱氢酶(α-HBD)的释放,但作用以100μg/ml浓度为明显,250μg/ml的浓度反有减弱的趋势,提示中药保护心肌细胞与适宜的浓度相关,过大过小均不能达到最大效应。

有关中药保护心肌细胞缺糖缺氧损伤机理的研究,近年来也取得了长足的进展。洪行球[4]采用中药复方何氏心悸方(党参、五味子、麦冬等)观察其对细胞内琥珀酸脱氢酶(SDH)活性的影响,该酶是三羧酸循环及线粒体氧化磷酸化有关的主要酶。实验发现,缺糖缺氧组细胞内SDH染色示活性明显降低,加入该药抽滤液后可明显提高SDH的活性,且使细胞搏动恢复,说明何氏心悸方是通过改善心肌细胞内代谢起到保护心肌细胞作用。汪长华[5]等采用计算机技术和SDH染色相结合的方法。将该酶活性量化,并检测LDH.心肌细胞内总磷酯和总胆固醇含量以及Ca2+—Mg2+ATP酶活性进行综合分析发现,大豆磷脂脂质体可抑制心肌细胞培养液中LDH的活性和心肌细胞内SDH的反应性增加,减轻心肌细胞Ca2+—Mg2+ATP酶活性的降低,提高心肌细胞总磷脂和总胆固醇的含量,说明大豆磷脂脂质体减轻培养心肌细胞缺糖缺氧性损伤,可能与其作用于细胞膜脂质有关。近年来,有关中心肌细胞保护作用机理研究已达到分子水平。杜锐生[3]用同位素标记法研究发现,三七总皂甙可以减少缺糖缺氧心肌细胞DNA合成的降低。王玮[6~7]用精制血府胶囊(柴胡、赤芍、红花、桃仁等)取药给兔灌胃后,心脏采血,分离含药血清,研究其对缺糖缺氧心肌细胞的保护作用,发现该药可以提高缺糖缺氧心肌细胞的3H—urid(尿嘧啶核苷)及3H—Leu(亮氦酸)的掺入率,提示中药能够减轻缺糖缺氧心肌细胞的DNA、RNA、蛋白质等大分子物质的合成,起到保护心肌细胞的作用。王玮进一步研究显示,该药能够改善心肌细胞-氧化氦合成酶(NOS)基因的表达,可能亦是精制血府胶囊保护心肌细胞的重要机理之一。

心肌细胞超微结构的研究,进一步对中药保护心肌细胞提供形态学依据。陈家畅[8—10]发现缺糖缺氧6小时的心肌细胞核畸形,染色体边缘浓缩,线粒体肿胀,嵴消失,甚至出现空泡变性,此外,肌原结构破坏,有些区域偶见Z膜和A带,I带模糊不清或消失。有些肌原纤维有断裂和破碎,分别加用黄芪、当归,当归养血汤等后,大部分细胞核正常、染色质均一,肌原纤维内粗细肌丝排列整齐,Z膜、A带和I带清楚。局部未见肌原纤维断裂破碎,说明上述中药有较好的抗心肌细胞缺糖缺氧损伤作用。金花淑[11]发现,熊胆能够明显恢复缺糖缺氧心肌细胞的核畸形、线粒体及肌浆网肿胀,并与对照组比较,糖元增加,分布均匀。另外,中药对缺氧再给氧对心肌细胞结构性损伤也有很好的保护作用。万华印[12]发现:正常细胞超微结构清晰,缺氧15分钟心肌细胞结构基本正常,仅偶见线粒体嵴变平、消失,而缺氧复氧组心肌线粒体损伤明显,肿胀、嵴溶解消失,并可见致密体,A带和I带消失。加入酸枣仁皂甙组及SOD组细胞超微结构明显改善,仅见部分线粒体肿胀,肌原纤维排列整齐,A带、I带清晰可见。提示:酸枣仁总皂甙有明显的抗缺氧复氧损伤作用。

2 对缺氧再给氧损伤的保护作用

现代病理生理学研究提示:缺氧再给氧损伤主要表现在自由基损伤及钙超载两 个方面。参照Laurse[13]法建立心肌细胞缺氧再给氧损伤模型。万华印[14]发现:缺氧再给氧时,心肌细胞内超氧化构歧化酶(SOD)活性降低,过氧化产物丙二醛(MDA)升高,细胞膜脂质流动性下降,酸枣仁总皂甙能够剂量依赖地显著降低缺氧再给氧心肌细胞MDA的含量。提高SOD活性。增加细胞膜流动性。说明其具有抗自由损伤的作用。杨世杰[15]研究外源性自由基损伤黄嘌呤一次黄嘌呤氧化酶(x-xo)系统,损伤的心肌细胞,发现损伤后细胞起搏比例明显降低,电参数(动作电位幅度、超射、阈电位及最大除极速度)等均变小,呈膜损伤改变,加入西洋参茎叶皂甙后细胞起搏比例及电参数与正常组对比改变不明显,说明该药有抗外源性自由基损伤的作用。在众多抗自由基损伤中药中,人参的研究尤为深入。钟国赣[16]应用电子自旋共振法(ESR)检测人参各组份抗外源性自由基损伤(x-xo系统)时,心肌细胞内自由基的含量,发现11种人参皂戒单体中,有8种单体(Rg1、Rb1、Re、Rb2、RL、Rg2、Rb3、Rk1)可使心肌细胞内自由基明显少于对照组,有一种单体Rd对自由基含量无明显影响,另二组单体Rf、R0使细胞内自由基数量明显高于对照组。提示:人参皂甙净效应有良好的抗自由基损伤作用,但不同组份可出现效应迥异。作者认为,这主要取决于与甙元相连的糖基链,其中达玛烷型四环三萜被认为是抗自由基作用最主要的甙元基团。

钙离子超载是缺氧再给氧损伤的又一病理生理过程。唐景荣[17]应用同位素45Ca示踪法,发现50—400μg/ml丹皮磺酸钠能够显著地抑制正常及受损心肌细胞内钙摄取量,并使心肌细胞膜唾液酸(SA)含量恢复正常,后者是维持心肌细胞正常Na+—Ca2+交换的主要阴离子成份,提示钙阻滞是该药保护心肌细胞的机理之一。该作者的另一项研究[18]证实丹皮酚有同样的作用,且可以降低过氧化酯质LP水平。战术[19~20]采用微电极细胞动作电位分析,发现刺五加茎叶皂甙单体Sb(200μg/ml)和SC1(50—80μg/ml)可使心肌细胞动作电位波幅、波宽、阈电位、最大舒张电位、最大除极速度均减低,类似于尼莫地平的电生理效应,可见Sb、SC1的心肌细胞保护作用是其钙离子阻滞所致。应用相同的方法,齐晖[21]验证了大豆皂甙的钙离子阻滞作用。近年来,应用膜片钳技术成功地观察到心肌细胞膜上不同离子电流进行离子通道的研究。钟国赣[22]应用该技术确证了人参二醇组、人参三醇组单体有钙通道阻滞作用,表现为钙离子通道的开放时间及开放频率减少。进一步研究人参皂甙单体Rh1等,结论基本相同,表明人参保护心肌细胞的另一可能机理为钙阻滞。

3 对病毒、化疗药物损伤的保护作用

郭祺[23]应用45Ca示踪发现,黄芪能够减轻柯萨其病毒B3(CB3)感染心肌细胞的继发性钙超载,并对细胞内病毒的RNA复制具有抑制作用。崔燕岗[24]研究证实:牛磺酸可保护CB3病毒感染的心肌细胞,其作用可能与Ca2+阻滞有关。近年来,中药复方制剂抗病毒感染也出现了可喜的苗头,崔新颖[25]发现心肌宁可明显抑制CB3吸附细胞表面,并直接灭活病毒,为临床中药抗病毒性心肌损伤提供可靠的实验依据。

叶丹[26]在临床中观察到,生脉散可以减轻化疗病人的心肌受损,但在培养的心肌细胞实验中并未发现生脉散有直接心肌细胞保护作用。提示中药抗化疗损伤心肌作用,体液因素不可忽视。

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参考文献

1 张家新.玫瑰茄提取液对体外培养乳鼠心肌细胞损伤的保护作用[J].第一军医大学学报.1992,(3):243~245

2 陈兴坚.酸枣仁总甙对培养大鼠心肌细胞的保护作用[J].中国药理学报,1990,(2):153

3 杜锐生.三七总皂甙对体外培养乳鼠心肌细胞缺血性损伤模型的保护作用[J].中华儿科杂志,1992,(2):74

4 洪行球.何氏心悸方对培养心肌细胞缺糖缺氧性损伤的保护作用[J].浙江中医杂志,1992,(12):562

5 汪长华.大豆磷脂脂质体对培养心肌细胞缺氧缺糖性损伤的影响[J].中国循环,1995,10(5):293~295

6 王玮.精制血府胶囊刺激缺氧缺糖性心肌细胞RNA及蛋白质合 成[J].北京中医药大学学报,1997,20(2):17~19

7 王玮.精制血府胶囊对缺氧缺糖心肌细胞NO合成酶基因表达的影响[J].中国中西医结合杂志.1996,16(11).670

8 陈家畅.当归对体外培养心肌细胞缺糖缺氧性损伤保护作用的超微研究[J].河南中医,1990,(3):15

9 陈家畅.黄芪对体外培养心肌细胞缺糖缺氧性损伤保护作用的超微研究[J]..河南中医,1990,(3):52~53

10 陈家畅.当归补血汤对培养乳鼠心肌细胞缺糖缺氧性损伤保护作用的超微结构研究[J].中成药,1990,(2):25~26

11 金花淑.熊胆对体外培养心肌细胞的保护作用[J].延边医学院学报,1996,19(2):83

12 万华印.酸枣仁总皂甙抗心肌细胞缺氧复氧损伤作用及其机理[J].中国病理生理杂志,1997,13(5):522

13 Laurse AVD,HoLaar N,Volk LJM.Release of alpha.hgdroxybutgtate from neonatal rat heart cell exposead to anoxio and reoxygenation:com parison with impairment of structure and funtion of damage cardroc cell carpoas Res,1979,13:345

14 万华印.酸枣仁总皂甙对缺氧再给氧心肌细胞的保护作用[J].生物化学与生物物理进展,1995,22(6)

15 杨世杰.西洋参茎叶皂甙对大鼠培养心肌细胞氧化损伤的保护作用[J].中国中药杂志,1992,(9):555

16 钟国赣.用电子自旋共振法比较观察11种人参皂甙单体对培养心肌细胞自由基含量的影响[J].生物化学与生物物理学报,1993,25(6):667

17 唐景荣.丹皮酚磺酸钠对钙反常培养乳鼠心肌的Ca2+内流的抑制作用[J].药学学报,1991,(3):161

18 唐景荣.丹皮酚对钙反常培养心肌细胞的保护作用[J].中国中药杂志,1991,(9):557

19 战术.刺五加叶皂甙单体Sb对培养大鼠心肌细胞动作电位的影响[J].白求恩医科大学学报,1995,21(1):17

20 战术.刺五加叶皂甙单体SC1对培养大鼠心肌细胞自发性搏动及动作电位的影响[J].白求恩医科大学学报,1995,21(6):568

21 齐晖.大豆皂甙单体I对培养心肌细胞自发性搏动与动作电位的影响[J].中国应用生理学杂志,1993,9(4):363

22 钟国赣.人参二醇组及三醇组皂甙对大鼠心室肌细胞钙通道阻滞作用单通道分析[J].中国药理学报,1994,15(2):173~176

23 郭祺.黄芪对柯萨其病毒B3感染培养大鼠心肌细胞钙离子内流及该病毒RNA复制的影响[J].中国中西医结合杂志,1995,15(8):483

24 崔燕岗.牛磺酸对大鼠培养心肌细胞感染病毒后钙离子内流的影响[J].上海医科大学学报,1996,23(5):339

单细胞生物总结范文3

从心脏泵出、流动在全身血管内的血液由有形成分(细胞)和无形成份(液体)组成。有形成份占血液的45%,包括红细胞、白细胞和血小板等,其余55%为无形成分是呈液体流动的血浆。针对细胞学检查是血常规。针对血浆的检查包括各种物质定量的血生化检查、免疫学检查和肿瘤标志物、激素、微量元素、血流变学等检查。

目前用血常规仪检查包含18项,其中关于红细胞7项、白细胞7项、血小板4项。

红细胞是人体的呼吸细胞,呈双面凹陷的圆盘状,没有细胞核,细胞质内也没有细胞器。而有大量血红蛋白,具有与氧和二氧化碳结合的能力。血液的颜色就是由血红蛋白决定的。红细胞通过血红蛋白供给全身组织代谢活动所需要的氧,并带走组织内所产生的二氧化碳。

针对红细胞的检查主要是红细胞计数(RBC)、血红蛋白(HGB)定量、红细胞压积(HCT)等三项。红细胞计数和血红蛋白定量的减低提示可能为贫血,增高则提示为红细胞增多症。红细胞压积指红细胞在血中所占体积的百分比,主要用于创伤、休克、大手术后血容量评价。平均红细胞容积(MCV)、平均红细胞血红蛋白(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)是经过上述检测数据计算的“红细胞平均指数”,作为分辨贫血类型的参考指标。如果没有发生贫血则意义不大。红细胞体积分布宽度(RDW)是红细胞容积大小的变异范围,作为贫血的参考指标。因此红细胞检查主要用于检查是否贫血。

针对白细胞的检查主要是白细胞总数(WBC)和各类白细胞的计数绝对值及百分比。白细胞是人体的防御细胞,能以变形运动穿过毛细血管壁进入周围组织吞噬并分解外来微生物和衰老、死亡的组织细胞,或成为免疫细胞,防御或消灭入侵机体的细菌、病毒和毒素。白细胞根据染色特点又分为5种类型:中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴粒细胞和单核细胞。白细胞的7项包括白细胞总数、中性粒细胞(GRAN)、淋巴细胞(LYM)、单核细胞(MON)的细胞计数和百分比。白细胞总数的增加或减少,需结合白细胞分类计数和百分比,作为判定是否有感染的发生及其类型。如果白细胞总数偏高,而且中性粒细胞计数和百分比也增高,大多为细菌性感染。如果白细胞总数偏低或正常,而淋巴细胞计数和百分比增高,大多为病毒性感染。如果白细胞总数增高过多或出现幼稚细胞则可能为白血病。其中中性粒细胞计数(GRAN)的增加或减少与白细胞总数大体同步。

针对血小板的检查有4项,包括血小板计数(PLT)、平均血小板容积(MPV)、血小板压积(PCT)、血小板体积分布宽度(PDW)。血小板是止血生理过程的重要因子。未激活的血小板与其它血细胞一样在血管里流动,但当血管受损时,血小板通过激活、聚集、粘附红细胞形成血凝块,实现止血、凝血功能。血小板计数过低时可能有出血倾向,再生不良性贫血。增高时提示高凝状态,可能与红细胞血球增多症、慢性骨髓性白血病、骨髓纤维化、脾脏切除等有关。平均血小板容积是对单个血小板平均容积大小、血小板压积是血小板占全血的容积百分比、血小板体积分布宽度是血小板体积大小的分布范围,这三项是协助评定血小板功能的检查项目。

单细胞生物总结范文4

关键词:人可溶性肿瘤病坏死因子受体1;克隆;真核表达;稳定转染

中图分类号:R575.3

文献标识码:A

文章编号:1007-7847(2007)01-0078-06

肿瘤坏死因子α(Tumor Necrosis Factor,TNFα)是体内重要的免疫调节因子和炎症介质,它的生物学作用通过受体介导,TNFα过量表达与败血症休克、暴发性肝炎、类风湿性关节炎和移植后的排斥反应等疾病的发生有密切相关,而TNFα的可溶性受体(sTNFR1)可中和TNFα的毒性作用,因此sTNFR1有潜在的临床应用价值,本文拟构建sTNFR1的真核表达载体,并在NIH3T3中表达,为下一步sTNFR1用于基因治疗奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 菌种、细胞株与质粒

JM109由我室保存,人Hela细胞株和小鼠成纤维细胞(NIH3T3)由中南大学肿瘤研究所提供,pGEM-T载体购自Promega公司,真核表达质粒pcDNA3.1(-)购自美国Invitrogen公司.

1.1.2 酶及主要试剂

TaqDNA聚合酶、T4DNA连接酶、BamH I、EcoR I、DNA回收纯化试剂盒、质粒提取试剂盒购自TakaRa公司,MMLV逆转录酶购自Promega公司,脂质体转染剂Lipofactamine 2000购自美国Invitrogen公司,TRIzol Reagent RNA分离液、DMEM(高糖)、新生牛血清和G418购自美国GIBCO BRL公司,兔抗人sTNFR1多克隆抗体购自PEPROTECH公司,Western-blotting检测试剂盒购自博士德公司,ECL试剂盒购自Amersham公司,常用试剂为国产或进口分析纯。

1.1.3 引物

GAPDH引物:购自北京鼎国生物公司,上游引物序列:5′ACC ACA GTC CAT GCC ATC AC3′;下游引物序列:5′TCC ACC ACC CTG TTGCTG TA 3′,目的片段452 bp,人sTNFR1扩增用PCR引物参照其cDNA[7]设计,由上海博亚公司合成,上游引物:5′-GAA TCC ATG GAT AGT GTGTGT CCC C-3′;下游引物:5′-GTC GAC GGA TCCTCA AAT GAT CAG GGG CAA C-3′,

1.1.4 仪器

核苷酸测序使用AB1377全自动测序仪及配套的BigDye Terminator试剂盒,由博亚公司完成,Tannon Gis凝胶分析系统为上海天能公司产品,

1.2 方法

1.2.1 RT-PCR扩增sTNFR1目的片段

自Hela细胞中提取总RNA作为逆转录模板,采用RT-PCR方法扩增sTNFR1基因,逆转录反应条件参照MMLV逆转酶说明书进行:取总RNA 3μg,Oligo(18)0.5μg,Oligo(18)0.5μg,加DEPC水至总体积12μL,70℃5 min后,立即置于冰上;然后加入5×RT Buffer 5μL,dNTP12.5nmol,RNA酶抑制剂25U,MMLV逆转录酶200U。加DEPC水至总体积25L,42cI=60min逆转录,逆转录后产物为cDNA,PCR反应体系为cDNA 2μL,TaqDNA聚合酶0.5U,10×Buffer(Mg2+)5μL,10mmol/L dNTP3 4μL,人sTNFRl引物各25pmol,加双蒸水至总体积50μL.PCR条件:95℃5min预变性,94℃40s变性,55℃40s退火,72℃1min延伸,32个循环后,72℃延伸15 min.

1.2.2 构建T载体克隆

PCR产物用DNA回收纯化试剂盒回收纯化后与T载体连接,转入感受态大肠杆菌JMl09,经蓝、白筛选,挑选单个阳性克隆,在含有100mg/L氨苄青霉素培养基中过夜生长,提取质粒,用BamH I和EcoR I双酶切鉴定。

1.2.3 构建真核表达载体亚克隆

将T载体克隆酶切后目的片段,质粒pcDNA3.1(-)用BamH I、EcoR I双酶切后经大齿孔电泳,DNA回收纯化试剂盒回收纯化,将纯化后的两基因片段16℃过夜连接,转入感受态细菌JMl09,挑取阳性克隆,接种于含有100mg/L氨苄青霉素的LB培养过夜生长,提取质粒,BamHI和EcoR I双酶切鉴定,并且核苷酸测序证实。

1.2.4 重组质粒转染NIH3T3细胞及阳性细胞克隆的筛选

在6孔板中接种NIH3T3细胞(每毫升2×105个细胞),37℃、5%C02的培养箱中培养18~24h,待细胞生长至90%-95%满时分别用重组质粒(pcDNA3.1(-).sTNFRl)和空质粒(pcDNA3.1(-))进行转染,并设阴性对照(仅有培基,不加质粒DNA),具体操作按脂质体Lipofac-tamine 2000说明书进行,转染后96h,改用选择性培基(G418浓度前两天为250mg/L,后为500mg/L),隔日换液,一共选择培养16d,至阴性对照孔细胞全部死亡,后降G418浓度为250mg/L,第18d后陆续挑取6个单克隆细胞(分别编号为N1-6)扩大培养.建立稳定传代的转染细胞株pcDNA3.1(-)-sTNFR1/NIH3T3(PSR/NIH3T3)。

1.2.5 重组质粒转染NIH3T3细胞及阳性细胞克隆的鉴定

1)对PSR/NIH3T3 6个细胞系进行RT-PCR分析,pcDNA3.1(-)/NIH3T3(P/NIH3T3)和NIH3T3作对照,筛选sTNFR1 mRNA有表达的真性克隆,细胞RNA的提取步骤同上,在紫外分光光度仪上检测RNA的质量及浓度后进行RT-PCR,取总RNA3 μg,Oligo(18)0.5μg,加DEPC水至总体积12μL,70℃5min后,立即置于冰上;然后加入5×RT Buffer 5μL,dNTP3 12.5

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nmol,RNA酶抑制剂25U,MMLV逆转录酶200U,加DEPC水至总体积25μL,42℃60min逆转录;逆转录后产物为cDNA,取cDNA2μL,加入10×PCR Buffer 5μL,dNTP3 20nmol,sTNFR1上游及下游引物各50pmol,GAPDH上游及下游引物各50pmol,TaqDNA聚合酶3U,加双蒸水至总体积50μL。置PCR仪中,循环温度及时间为:95℃5min;随后以3步循环(94℃40s,55℃40s,72℃1min)扩增DNA,共32个循环;最后72℃10min延伸,反应结束后取PCR产物8μL,1.2%琼脂糖凝胶电泳照相。

2)对RT-PCR鉴定的5个单克隆细胞株取其中1株作Western-blotting鉴定,并以P/NIH3T3和NIH3T3作对照:将100mL培养瓶中的细胞,用冰预冷PBS洗一次,加入1mL裂解缓冲液,冰浴20min,用细胞刮刮下细胞,将裂解缓冲液及细胞碎片吸入一预冷的EP管中;4℃下10000r/min,离心2min;将上清液吸人一新EP管,保存于-70℃二将蛋白与加样缓冲液1:1比例混合,100℃煮沸5min;10000r/min离心5min;上清用于加样。

将收集的上清液进行SDS-PAGE电泳分离后,将细胞蛋白转移到PVDF膜上,100V、4℃转移电泳70min,转膜完毕经丽春红染色可见有目的蛋白条带,TBS洗涤两次,用含5%脱脂奶粉的TBST 37℃封闭1h,将PVDF膜与兔抗人sTNFR1多克隆抗体(浓度0.1mg/L)温育2h,TBST洗涤5minx3后。与HRP标记的羊抗兔IgG(1:3000)室温孵育1h,TBS洗涤10min×3,0.1mL/em2量加ECL发光试剂,暗室内曝光X光胶片,常规方法显影、定影。

2 结果

2.1 sTNFR1基因片段的扩增及纯化

经扩增的sTNFR1的基因片段的产物通过1%琼脂糖凝胶电泳可见558bp大小的DNA条带(图1)。

2.2 T载体克隆的构建

将纯化的PCR产物与T载体连接后转入感受态大肠杆菌JM109,以对目的片段大量扩增,经对阳性克隆质粒提取及酶切鉴定,证实成功构建T载体克隆(图2)。

2.3 sTNFR1基因真核表达的亚克隆

将酶切、纯化后的目的片段与表达载体pcD―NA3.1(-)连接,转化入感受态细菌JM109,获得含peDNA3.1(-)-sTNFR1重组表达质粒基因工程菌,并经酶切(图3)及核苷酸测序证实(图4)。

2.4 sTNFR1的稳定转染细胞株的鉴定

1)RT-PCR检测sTNFR1 mRNA的表达

扩增培养单克隆细胞,提取细胞总RNA,通过琼脂糖凝胶电泳及紫外扫描两种方法检测示RNA抽提质量较好(图5),RT-PCR的结果表明PSR/NIH3T3、P/NIH3T3、NIH3T3细胞中均不同程度地扩增出sTNFR1的mRNA.经扩增产物密度半定量检测有5株PSR/NIH3T3的sTNFR1为高水平表达(表1、图6)。

2)Western-blotting检测sTNFR1高表达细胞株

PSR/NIH3T3单克隆株N1、P/NIH3T3细胞株和NIH3T3细胞株均在30kD处有sTNFR1蛋白表达,以β-actin为内参照,PSR/NIH3T3单克隆株N1蛋白质表达强度明显高于P/NIH3T3细胞株和NIH3T3细胞株(图7),经Western-blotting鉴定,PSR/NIH3T3单克隆株N1为稳定转染细胞株。

3 讨论

肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor,TNFα)是由激活的单核巨噬细胞分泌的,具有多种生物学效应的细胞因子,它的生物学功能是通过与细胞表面TNFα受体的结合来实现的,TNFα受体有两种――TNFR1(55 kD)和TNFR2(75 kD),均为糖蛋白,其中TNFR1介导了大部分TNFa的生物学功能,如抗病毒、诱导凋亡,活化NFKB,成纤维细胞增殖等,TNFR的两种受体(TNFR1和TNFR2)均可分两种类型,膜结合型(mTNFR)和可溶型(sTNFR),可溶性受体为膜结合型受体胞外区在TNF转换酶(TACE)的作用下从细胞膜上解离下来,游离在血液中,仍可与TNFa结合,但无法介导TNFa的信号传导,因此,sTNFR能竞争性地与TNF分子结合,形成可溶性TNF-sTNFR复合物,间接抑制TNFa的生理作用,有研究表明,体内TNFα的过度表达在多种疾病的发生发展病理过程中发挥着重要作用,如:败血症休克、暴发性肝炎、类风湿性关节炎和移植后排斥反应等,因此,应用sTNFR1抑制TNFa的生理作用,以治疗TNFa介导的疾病有着重要的意义,尽管sTNFR1属内源性物质,但从体液中直接提取sTNFR1的量有限,难以满足临床治疗与诊断的需要,利用基因工程的方法生产sTNFR1有深远的研究和应用价值。

人sTNFR1是一种具有生物学活性的分泌性蛋白,国内高波等利用杆状病毒穿梭载体Bacmid转染sf21昆虫细胞,获得了高效表达,而我们将sTNFR1cDNA重组在真核表达载体pCDNA3.1(-)中,该载体在多克隆位点的上游及下游分别带有CMV的启动子和BGH的poly A尾,这种强有力的巨细胞病毒的增强启动子序列,能高效表达插入的目的基因,并且可在广泛的宿主细胞中工作,本研究从人Hela细胞提取总RNA,自行设计并合成sTNFR1两条引物,通过RT-PCR获得了的558bp大小的目的片段sTNFR1全编码的基因,构建了重组质粒pCDNA3.1(-)-sTNFR1亚克隆,经酶切及和核苷酸测序,证实获得pCDNA3.1(-).sTNFRl重组基因工程菌,将测序因子与Loetscher等报告的序列比较,结果完全一致,无移码突变,sTNFR1真核表达载体的构建为下一步基因转染,表达目的蛋白奠定了基础。

NIH3T3为小鼠成纤维细胞株,来源于Swiss小鼠胚胎,早在1962年建系,本研究之所以选用NIH3T3作为基因转导的载体细胞是因为成纤维细胞容易在体外培养及大量扩增,其回输的方法也及其简单,在动物实验中,可以直接注射入受体的腹腔或皮下,已有大量的将不同细胞因子基因转入成纤维细胞的报道,这些细胞因子在成纤维细胞中均能稳定的表达,在血友病的基因治疗中,Roth等用电穿孔法将FⅧ因子基因导入甲型血友病患者离体成纤维细胞,筛选出能分泌FⅧ蛋白的成纤维细胞,克隆扩增后注入患者腹腔,6例接受治疗的患者有4倍血浆FⅧ水平明显增高,出血症状改善并持续10个月之久,成功地采用成纤维细胞作为基因治疗的靶细胞用于治疗血友病,故本研究选取NIH3T3细胞系作稳定转染。

本研究选用Invitrogen公司的阳离子脂质体Lipofectamine 2000,其转染条件稳定,转染效率高.我们根据产品说明书确定脂质体悬液用量为10μL,DNA用量为4μg,选定6/h为脂质体-DNA复合物和细胞的孵育时间,成功地将重组质粒转入NIH3T3细胞,并筛选出稳定表达的PSR/NIH3T3细胞系,在鉴定PSR/NIH3T3的实验过程中发现,不论是P/NIH3T3还是NIH3T3均有sTNFR1的表达,但PSR/NIH3T3细胞中的sTNFR1表达量,不论是mRNA水平还是蛋白表达水平均明显高于P/NIH3T3和NIH3T3,说明转入细胞内的基因能有效表达.PSR/NIH3T3稳定转染细胞系的建立为利用该细胞系进行基因治疗的实验研究打下了基础。

单细胞生物总结范文5

【关键词】 阻塞性黄疸;,bax;,bcl

【Abstract】 AIM:To explore the protective mechanism of Panax notoginoside (PNS) against hepatic injury after obstructive jaundice (OJ) in rabbits. METHODS:Fortyeight healthy Japanese white rabbits were randomized into 2 groups, 24 in each group: group A treated with common bile duct ligation (BDL), group B of BDL + PNS. All animals were kept under the same condition. Immunohistochemistry was used to determine the expressions of Bax and Bcl2 in hepatic tissues. RESULTS: In group A, expressions of bcl2 and bax in the hepatic tissue were observed after OJ. Expression of bax reached the peak at the 9th day after OJ, then tended to decline. Similarly, the highest expression of bcl2 was observed at the 21th day after OJ. The apoptosis index (AI) increased with the increase of bax expression but decreased with bcl2 strong expression. After treatment with PNS in group B, a lower expression of bax and a higher expression of bcl2 were found, and the AI value was also lower, compared with group A. CONCLUSION: The pathology of OJ may be related to the initiation of apoptosis. PNS may play a protective role against hepatic injury after OJ, which may be realized through upregulating the expression of bcl2 and downregulating the expression of bax in the hepatic tissues.

【Keywords】 obstructive jaundice; bax; bcl2; Panax notoginoside;liver; rabbits

【摘要】 目的:探讨梗阻性黄疸肝损伤中的病理调控机制及三七总皂甙(PNS)的保护. 方法:健康日本大耳白兔48只,雌雄各半,随机分为2组,每组24只. A组:胆总管接扎组(BDL);B组:BDL+PNS组. 建立实验动物模型. 所有实验动物均在相同条件下饲养. 采用免疫组化法检测肝组织bax,bcl2的表达情况. 结果: A组动物在胆道梗阻后,肝组织可见bcl2和bax蛋白表达, bax蛋白在梗阻9 d达高峰,此后开始下降. 而bcl2蛋白在梗阻21 d达高峰. 凋亡指数(AI)随bax升高而升高,随bcl2的升高而降低;B组动物bax表达较同时相A组弱,而bcl2蛋白强于A组,B组AI值较A组降低. 结论:梗阻性黄疸所致的肝组织病理变化可能与凋亡程序的启动有关. PNS对梗阻性黄疸肝组织损伤有明显的保护作用,其机制可能是与上调肝组织bcl2蛋白及下调bax蛋白有关.

【关键词】 阻塞性黄疸; bax; bcl2; 三七总皂甙;肝;兔

0引言

梗阻性黄疸是外科的常见病症,肝脏是最先受损并损伤最重的器官. 本实验我们通过检测梗阻性黄疸大耳白兔肝组织bax,bcl2蛋白在不同时期的表达情况,同时给予三七总皂甙(Panax notoginoside, PNS)干预,探讨梗阻性黄疸肝损伤的病理调控机制及药物保护.

1材料和方法

1.1材料日本大耳白兔72只,体质量1.8~2.5 kg,雌雄各半,兰州生物制品研究所提供. bax, bcl2免疫组化试剂盒购于武汉博士德生物工程有限公司. PNS由山西三九万荣药业有限责任公司提供,批号20020628.

1.2方法

1.2.1分组将48只日本大耳白兔,雌雄各半,随机分为2组,每组24只. A组:胆总管接扎组(BDL);B组:BDL+PNS组. 分别于术后3,6,9,21 d每组随机取6只处死取材.

1.2.2模型制作①BDL组:20 g/L戊巴比妥钠(40 mg/kg,ip)麻醉,距胆总管起始部位1 cm处双重结扎. ②BDL+PNS组:自胆总管结扎术日起腹腔注射PNS 25 mg/kg,1次/d,至取材.

1.2.3观察指标及检测方法①肝组织的病理变化: 剪取肝右叶组织约5 mm×5 mm×4 mm大小,置于40 g/L多聚甲醛固定,然后脱水、透明、浸蜡、包埋,制成4 μm厚的石蜡片, HE染色,显微镜观察病理变化. ②肝功能检测:分别于术后3,6,9,21 d将各组大耳白兔取材,自下腔静脉取血3.0 mL,4℃,3000 r/min离心10 min后取上层血清测定谷丙转氨酶(ALT)、总胆红素(TBIL)、血清白蛋白(ALB). ③ bax,bcl2的免疫组化检测:先剖腹剪取肝右叶组织,约5 mm×5 mm×4 mm大小,置于40 g/L多聚甲醛固定24 h,后依次进行脱水、透明、浸蜡、包埋,然后切成4 μm厚的石蜡片,贴片后行免疫组化染色. 染色操作步骤:抗生物素链酶亲合素复合物法(SABC). 切片脱蜡至水,30 mL/L H2O2处理,微波Ⅱ挡修复抗原20 min滴加正常山羊血清10 min,滴加一抗,湿盒内4℃孵育20 h,0.01 mol/L PBS洗2×3次,滴加生物素兔化山羊抗兔IgG 37℃孵育20 min,0.01 mol/L PBS洗2×3次,滴加SABC复合物37℃孵育20 min,0.01 mol/L PBS洗5×4次,DAB显色,镜下控制反应时间,双蒸水终止反应,苏木素轻度复染,脱水、透明、封片、显微镜观察. 结果判断和数据处理采用网格测试法. 细胞质出现棕黄色颗粒为染色阳性细胞,染色结果综合染色强度及阳性细胞数量两个方面进行半定量分析,分别评分0~3分. 染色强度:阴性(0分);浅黄色(1分);棕黄色(2分);棕褐色(3分). 阳性细胞数计分:无着色细胞(0分);阳性细胞数≤1/3(1分);1/3~2/3 (2分);大于2/3 (3分). 根据两项结果相加分数判断结果:0分(-);2分(±);3分(+);4分();5分(). 每例切片观察5个高倍(×400)视野(向同一方向移动切片,不重复,不重叠)作为观察区,分别计数每个视野中的阴性与阳性细胞数,最后计算阳性百分率,即AI,AI=阳性细胞数/(阳性细胞数+阴性细胞数).

统计学处理:所有实验数据用SPSS 8.0软件进行统计学处理,结果以x±s表示. 组间观测指标随时相变化比较采用重复测量数据的方差分析,检验水准α=0.05.

2结果

2.1术后一般状况及取材时肉眼观察A组实验动物于胆总管结扎手术后12 h出现尿色加深,术后2 d出现皮肤及巩膜黄染,大便颜色变浅,随梗阻时间延长,食欲及精神减退,反应逐渐迟钝,皮肤及巩膜黄染进一步加重. 取材时见肝脏明显增大,边缘变钝,颜色逐渐由暗红转变为棕黄色,质地由软变硬. 术后21 d取材时见有腹水,肝脏表面呈结节样改变. B组皮肤巩膜黄染较轻,发生时间较晚;肝脏表面结节较小量少.

2.2光镜下形态学改变A组动物于胆总管接扎3 d即见肝细胞轻度水肿,肝内胆管扩张,汇管区炎性细胞浸润,可见少量细胞凋亡,表现为肝细胞嗜酸性变,细胞质浓缩,核染色质向核仁或核周边聚集;结扎6 d,肝细胞轻至中度水肿,纤维组织增生,胆小管扩张及中度增生,胆栓形成,汇管区炎性细胞浸润增多,细胞凋亡增加;结扎9 d,肝细胞中度水肿,部分细胞脂肪变性,可见再生的肝细胞,汇管区胶原结缔组织明显增生并向肝小叶内扩展,细胞凋亡达到高峰,可见嗜酸性小体(图1A);结扎21 d,肝脏结构广泛改变,细胞凋亡有所减少,肝假小叶形成,肝索变窄,肝窦增宽,大部分肝细胞胞质浓缩,部分肝细胞变性坏死. B组与同时期A组比较,肝细胞凋亡、炎性细胞浸润及肝纤维化程度均较轻(图1B).

A: 胆总管结扎9 d; B: 胆总管结扎+注射三七总皂甙9 d.

图1大耳白兔肝组织形态学改变HE ×400

2.3肝功能的变化A组和B组的血清TBIL和ALT随胆道梗阻的时间延长而逐渐升高,而白蛋白逐渐下降. B组与A组ALT比较明显降低(P

2.4各组肝组织bax,bcl2的表达及与AI的关系胆道结扎后,肝脏可见bcl2和bax蛋白表达. 表达最多的是肝实质细胞胞质,枯否细胞和内皮细胞也有表达. bax蛋白于结扎3 d即有表达,结扎9 d达高峰,此后开始下降. 而bcl2蛋白在梗阻21 d表达最明显. AI于结扎3 d开始升高,随bax的表达增强而上升,于结扎9 d达高峰,此后随bcl2的表达增强而下降,于21 d降至最低. PNS干预组的大耳白兔肝组织bax蛋白较同时相单纯结扎组明显下调,bcl2蛋白较同时相单纯结扎组上调,凋亡指数较低(表2,3).表1术后各组血清TBIL, ALT及ALB含量变化表2各组肝组织bax,bcl2表达评分表3各组肝组织AI值

3讨论

bax和bcl2基因是目前最受关注的与细胞凋亡相关的基因,通过转基因动物和基因转染实验研究发现,bcl2对细胞凋亡具有明显的抑制作用,而bax拮抗bcl2,促进细胞凋亡[1]. 本实验提示bcl2和bax可能多以二聚体的形式调控肝细胞凋亡. 胆道梗阻9 d前bax同二聚体的数量增多,从而促进细胞凋亡,AI值较高;而9 d后bcl2增多,促进形成bcl2/bax异二聚体,并使bcl2同二聚体的量增多,从而抑制细胞凋亡,AI值降低. 梗阻性黄疸肝损伤发生细胞凋亡的可能机制为:①钙超载. 梗阻性黄疸时肝细胞内胆汁酸含量明显上升,肝细胞内线粒体受损,使肝细胞内氧化磷酸化产能减少,导致了肝细胞生物膜损伤、钙泵功能丧失,胞内Ca2+升高,触发细胞凋亡. ②氧自由基致损伤. 胆道梗阻后肝脏氧自由基增多,氧自由基能够导致DNA、蛋白质、脂膜的氧化损伤,从而导致细胞凋亡[2]. 氧自由基增多的原因一是肝脏有效血流量明显减少,缺氧导致线粒体呼吸链电子传递障碍,结果产生大量氧自由基;二是自由基清除酶系在体内合成减少,自由基清除能力下降;三是胆盐阻碍线粒体呼吸链的电子传递,增加电子外泄率,促进氧自由基的形成[3]. ③炎性细胞浸润. 胆道梗阻后,由于肠道胆盐缺乏,清除内毒素的能力下降,大量内毒素吸收入血,形成肠源性内毒素血症,内毒素具有刺激单核细胞产生TNFα等的作用. 而肝细胞功能受损,对TNFα等细胞因子灭活能力下降,使这些细胞因子在血液及组织中持续升高[4]. TNF可能通过激活细胞Ca2+~Mg2+依赖的限制性核酸内切酶,导致基因组DNA分子降解为寡聚核苷酸片段,引发细胞凋亡[5-6].

PNS主要包含人参二醇型皂甙Rb1、人参三醇型皂甙Rg1和三七皂甙R1. 实验研究证实PNS是一种选择性的慢钙通道阻滞剂,它能减少自由基的产生和清除已产生的自由基,对心、肝、肾缺血性再灌注损伤中有明显的保护作用[7];PNS有肝保护和抗肝纤维化作用[8]. 另外,它还有抗炎作用. 李晓辉等[9]报道PNS具有良好抗炎活性,其机制与抑制炎性细胞因子TNF及NO水平的升高有密切关系,发现胆总管结扎后随着胆红素水平的逐渐升高,肝脏病理损伤加重,肝脏合成蛋白的能力下降,表现为ALT的值升高,ALB的下降. 但是PNS干预组的大耳白兔肝组织病理损害较同时期未干预组轻,ALT较低,ALB较高,而且其bax蛋白较同时相单纯结扎组大耳兔明显下调,bcl2蛋白较同时相单纯结扎组上调,AI值较同时相单纯结扎组降低, 说明PNS对梗阻性黄疸肝细胞的凋亡有抑制作用, 其原因可能为①PNS作为一种钙通道阻滞剂,能阻滞细胞内钙超载,进而减少凋亡的启动,使肝细胞凋亡减少;②自由基是一种凋亡刺激因子,PNS能减少自由基的产生和清除已产生的自由基,从而减少肝细胞凋亡的发生;③PNS可能通过其抗炎作用减轻内毒素血症和细菌移位对肝细胞等的损害,从而减少凋亡的启动.

我们推测,PNS可能通过抑制肝细胞的凋亡来发挥其保护作用,其机制可能是与上调肝组织bcl2蛋白及下调肝组织bax蛋白有关.

参考文献

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单细胞生物总结范文6

知识是青年人的最佳的荣誉,老年人最大的慰藉,穷人最宝贵的财产,富人最珍贵的装饰品。下面小编给大家分享一些生物高中必修一知识,希望能够帮助大家,欢迎阅读!

生物高中必修一知识1第一节 从生物圈到细胞

一、相关概念

细胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统。

生命系统的结构层次:细胞组织器官系统(植物没有系统)个体种群群落生态系统生物圈

二、病毒的相关知识

1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。

主要特征:

①个体微小,一般在10~30nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;

②仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;

③专营细胞内寄生生活;

④结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。

2、根据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。

根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。

3、常见的病毒有:人类流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。

第二节 细胞的多样性和统一性

一、细胞种类:

根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞。

二、原核细胞和真核细胞的比较:

1、原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同.

2、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;

有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。

3、原核生物:由原核细胞构成的生物。

如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。

4、真核生物:由真核细胞构成的生物。

如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。

三、细胞学说的建立:

1、1665

英国人虎克(RobertHooke)用自己设计与制造的显微镜(放大倍数为40-140倍)观察了软木的薄片,第一次描述了植物细胞的构造,并首次用拉丁文cella(小室)这个词来对细胞命名。

2、1680

荷兰人列文虎克(A.vanLeeuwenhoek),首次观察到活细胞,观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。

3、19世纪30年代德国人施莱登(Matthias

Jacob Schleiden)、施旺(TheodarSchwann)提出:一切植物、动物都是由细胞组成的。细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说(CellTheory)”,它揭示了生物体结构的统一性.

生物高中必修一知识2第一节 细胞中的元素和化合物

1、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到

2、生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同

3、组成生物体的化学元素有20多种

4、在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%-

10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C.

第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质

一、相关概念:

1、氨基酸:蛋白质的基本组成单位,组成蛋白质的氨基酸约有20种。

2、脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接,同时失去一分子水。

3、肽键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—).

4、二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。

5、多肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。

6、肽链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。

二、氨基酸分子通式:

NH2—(R — C H —COOH)

三、氨基酸结构的特点:

每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上(如:有—NH2和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸);R基的不同导致氨基酸的种类不同。

四、蛋白质多样性的原因:

组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链空间结构千变万化。

五、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者):

1、构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;

2、催化作用:如酶;

3、调节作用:如胰岛素、生长激素;

4、免疫作用:如抗体,抗原;

5、运输作用:如红细胞中的血红蛋白。

六、有关计算:

1、肽键数

= 脱去水分子数 = 氨基酸数目-肽链数

2、至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2)

= 肽链数

第三节 遗传信息的携带者——核酸

1、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。

2、核酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。

3、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;

组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。

4、DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)

5、RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿

嘧 啶(U)

6、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;

线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。

第四节 细胞中的糖类和脂质

一、相关概念:

1、糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等;

2、单糖:是不能再水解的糖.如葡萄糖;

3、二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖;

4、多糖:是水解后能生成许多单糖的糖.多糖的基本组成单位都是葡萄糖;

5、可溶性还原性糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖等。

生物高中必修一知识3第一节 细胞膜——系统的边界

一、细胞膜的成分:主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%)还有少量糖类(约2%--10%)。

二、细胞膜的功能:

1、将细胞与外界环境分隔开

2、控制物质进出细胞

3、进行细胞间的信息交流

三、植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。

第二节 细胞器——系统内的分工合作

一、相关概念:

1、细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。

细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。

2、细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质,是细胞进行新陈代谢的主要场所。

3、细胞器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。

二、八大细胞器的比较

1、线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶),线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”。

2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上,在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。

3、核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中,是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。

4、内质网:由膜结构连接而成的网状物,是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”。

5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。

6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。

7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。

化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。

8、溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

三、分泌蛋白的合成和运输:

核糖体(合成肽链)内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)高尔基体(进一步修饰加工)囊泡细胞膜细胞外

四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。

第三节 细胞核——系统的控制中心

一、细胞核的功能:

是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控制中心;

二、细胞核的结构:

1、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。

2、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。

3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

4、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。

生物高中必修一知识4第一节 物质跨膜运输的实例

一、渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。

二、原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

三、发生渗透作用的条件:

1、具有半透膜

2、膜两侧有浓度差

四、细胞的吸水和失水:

外界溶液浓度>细胞内溶液浓度细胞失水

外界溶液浓度

第二节 生物膜的流动镶嵌模型

一、细胞膜结构:磷脂 蛋白质 糖类

二、结构特点:具有一定的流动性;功能特点:选择透过性

第三节 物质跨膜运输的方式

一、相关概念:

1、自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。

2、协助扩散:进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。

3、主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。

二、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较

三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞;大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。

生物高中必修一知识5第一节 降低化学反应活化能的酶

一、相关概念:

1、新陈代谢:是活细胞中全部化学反应的总称,是生物与非生物最根本的区别,是生物体进行一切生命活动的基础。

2、细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。

3、酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率)的一类有机物。

4、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

二、酶的发现:

1、1783年,意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明:胃具有化学性消化的作用;

2、1836年,德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶;

3、1926年,美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质;

4、20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。

三、酶的本质:

大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有少数是RNA。

四、酶的特性:

1、高效性:催化效率比无机催化剂高许多;

2、专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应;

3、酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。

温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。

第二节 细胞的能量“通货”——ATP

一、ATP的结构简式:

ATP是三磷酸腺苷的英文缩写,结构简式:A-P~P~P,其中:A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键,-代表普通化学键。

注意:ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量,所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定,在水解时,由于高能磷酸键的断裂,释放出大量的能量。

二、ATP与ADP的转化

第三节ATP的主要来源——细胞呼吸

一、相关概念:

1、呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。

根据是否有氧参与,分为:有氧呼吸和无氧呼吸。

2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP的过程。

3、无氧呼吸:一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放出少量能量的过程。

4、发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。

二、有氧呼吸的总反应式:

C6H12O6 + 6O2——>6CO2 + 6H2O +能量

三、无氧呼吸的总反应式:

C6H12O6——>2C2H5OH(酒精)+ 2CO2+少量能量

C6H12O6——>2C3H6O3(乳酸)+少量能量

四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行)

五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较

六、影响呼吸速率的外界因素:

1、温度:温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。

温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内,温度越低,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。

2、氧气:氧气充足,则无氧呼吸将受抑制;

氧气不足,则有氧呼吸将会减弱或受抑制。

3、水分:一般来说,细胞水分充足,呼吸作用将增强.但陆生植物根部如长时间受水浸没,根部缺氧,进行无氧呼吸,产生过多酒精,可使根部细胞坏死。

4、CO2:环境CO2浓度提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。

七、呼吸作用在生产上的应用:

1、作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。