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生物细胞作用范文1
关键词：成纤维细胞 生物学特性 成骨作用
1 成纤维细胞的来源及其生物学特性
成纤维细胞(fibroblast)是结缔组织中最常见的细胞，由胚胎时期的间充质细胞(mesenchymal cell)分化而来。在结缔组织中，成纤维细胞还以其成熟状态—纤维细胞(fibrocyte)的形式存在，二者在一定条件下可以互相转变。
不同类型的结缔组织含成纤维细胞的数量不同。通常，疏松结缔组织中成纤维细胞的数量比同样体积的致密结缔组织中所含成纤维细胞的数量要少，故分离培养成纤维细胞多以真皮等致密结缔组织为取材部位［2，3］。
成纤维细胞形态多样，常见的有梭形、大多角形和扁平星形等，其形态尚可依细胞的功能变化及其附着处的物理性状不同而发生改变。成纤维细胞胞体较大，胞质弱嗜碱性，胞核较大呈椭圆形，染色质疏松着色浅，核仁明显。电镜下，其胞质可见丰富的粗面内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体，表明它具有合成和分泌蛋白质的功能。成纤维细胞尚可合成和分泌胶原纤维、弹性纤维、网状纤维及有机基质。它合成的前胶原蛋白分子经内切酶作用，聚合和重排，可形成与成骨细胞合成分泌的胶原原纤维一样具有64nm(640?)周期横纹的胶原原纤维，胶原原纤维经互相粘合形成胶原纤维。经检测，这
两种细胞合成分泌的胶原纤维均是Ⅰ型胶原纤维，在形态和生化结构上完全相同［4，5］。
处于成熟期或称静止状态的成纤维细胞，胞体变小，呈长梭形，粗面内质网和高尔基复合体均不发达，被称为纤维细胞。在外伤等因素刺激下，部分纤维细胞可重新转变为幼稚的成纤维细胞，其功能活动也得以恢复，参与组织损伤后的修复。另外，在结缔组织中，仍保留着少量具有分化潜能的间充质细胞，它们在创伤修复等情况下可增殖分化为成纤维细胞。
2 成纤维细胞在一般创伤修复中的表现
各种创伤均会造成不同程度的细胞变性、坏死和组织缺损，必须通过细胞增生和细胞间基质的形成来进行组织修复。在此修复过程中，成纤维细胞起着十分重要的作用。以伤口愈合过程为例，成纤维细胞通过有丝分裂大量增殖，并从4～5天或6天开始合成和分泌大量的胶原纤维和基质成分，与新生毛细血管等共同形成肉芽组织，填补伤口组织缺损，为表皮细胞的覆盖创造条件。在伤口愈合中，成纤维细胞主要来源于真皮层的局部成纤维细胞和未分化的间充质细胞，以及血管周围的成纤维细胞和周细胞。内脏损伤时，参与修复过程的成纤维细胞多来自间质和包膜，以及粘膜下或浆膜下层的结缔组织。有人认为创伤愈合过程中伤处聚集的大量成纤维细胞，一方面是由成纤维细胞通过分裂增殖而来，另一方面，更多地是由邻近的间充质细胞、纤维细胞和毛细血管周细胞等演变或游走到伤处。在创伤修复的后期，成纤维细胞通过分泌胶原酶参与修复后组织的改建。在某些病理条件下，以成纤维细胞为主要细胞成分的肉芽组织或增生组织块还可以在非骨组织内发生钙化，引起异位骨化(ectopic ossification)。但对于异位骨化的参与细胞及其机制尚不十分清楚，未分化间充质细胞、成纤维细胞、内皮细胞和毛细血管周细胞等可划归为诱导性骨祖细胞的细胞都有可能参与这一过程［6，8］。
3 成纤维细胞在骨创伤修复过程中的表现
最简单和常见的骨创伤即是骨折，其愈合过程须经过炎性反应、清扫、纤维骨痂和骨性骨痂4个阶段［4］。不同阶段参与的细胞主体不同。成纤维细胞从骨折第3天起就出现于骨折局部血肿中［6］，骨折后5天即在机化血肿及骨折断端的间隙及其周围大量存在，是参与纤维骨痂阶段的主要细胞成分［4，5］。在此阶段成纤维细胞一方面大量分裂增殖，一方面又合成和分泌大量Ⅰ型胶原，使肉芽组织逐步变成疏松的结缔组织，将骨断端包围起来，形成接合两骨折断端的巨大的纤维骨痂。然而，这种由无数成纤维细胞和丰富的肉芽组织为主体构成的纤维结缔组织却不会演变为在其它组织创伤修复时常见的瘢痕组织，而是通过钙盐结晶在其内部不断沉积，逐渐演变为骨性骨痂，使骨折局部的修复达到骨性愈合，恢复骨组织的结构。此时，骨折愈合部只有骨组织而不再存在成纤维细胞［4，5，9～11］。
4 成纤维细胞的成骨作用
成纤维细胞在骨折愈合过程中不同于其它组织创伤修复的表现，以及在某些病理条件下可以参与异位骨化［6，7］，使人们对成纤维细胞的分化能力、钙化骨化能力以及在成骨过程中其成骨能力如何发挥、细胞演变的最终归宿如何等等问题产生了浓厚的兴趣。对成纤维细胞成骨能力的研究也正是开始于对骨折愈合过程中成纤维细胞表现的观察。
对骨折局部骨形成区的电镜观察显示，除了成骨细胞在此发挥成骨作用外，成纤维细胞确实也存在着类似的成骨表现［4，5，9～13］。例如，在其线粒体内可清晰见到钙盐颗粒，部分内质网腔内可见成熟的胶原纤维，分泌到其四周的胶原纤维内可见高密度的钙盐结晶沉积。不仅如此，成纤维细胞还能象成骨细胞一样产生基质小泡并引起小泡内的钙盐沉积。钙化的基质小泡形成丛毛球状的钙球，钙球随后合并、融合为骨组织。以上种种现象表明，成纤维细胞与成骨细胞一样具备提供钙盐沉积及骨形成所必需的条件。在从纤维性骨痂到骨性骨痂的演变过程中，成纤维细胞也随之演变为骨细胞，与成骨细胞的归宿相一致。但二者在演变过程中的
表现又不尽相同，主要有以下几点可资鉴别［9，13］：①成纤维细胞及其细胞核均呈不规则的椭圆形或长方形，而成骨细胞及其细胞核则为边缘比较光整的椭圆形；②成纤维细胞均单独存在，细胞之间有众多的胶原纤维相隔，成骨细胞则以连续排列的形式出现；③成纤维细胞的细胞质内溶酶体少见，而成骨细胞的细胞质内则常有溶酶体可见；④成纤维细胞四周的骨组织都由丛毛球状钙球或针状钙盐结晶组成，成骨细胞则都有一面紧贴比较成熟与致密的骨组织；⑤成骨细胞是一个一个地被骨组织(类骨质)包围变为骨细胞，而成纤维细胞则可以是两个或两个以上同时被骨组织包围在一个陷窝内，然后再随着细胞之间基质的钙化而分隔为各占一个骨陷窝。
对成纤维细胞的成骨作用，有学者认为这是成纤维细胞的固有特性在骨折这一特定情况下得以表达的结果［9，11］。骨折局部活的和失活的骨组织及软骨组织，以及骨基质中的某些大分子都有可能诱导成纤维细胞表达其成骨作用进而演变为骨细胞［14，15］。较早在骨基质中发现的骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein， BMP)即对成纤维细胞有一定的诱导作用。对骨折愈合中BMP作用的研究［16，17］，表明创伤使内源性BMP呈阶段性合成与释放，并诱导周围软组织中的间充质细胞或/和成纤维细胞等向成骨方向转化。应用PAP法发现［16］，骨折后第3、5天局部纤维肉芽组织中的成纤维细胞样间充质细胞内以及第14天新生骨小梁间纤维组织中的成纤维细胞样间充质细胞内，都与成骨细胞、软骨细胞和骨基质一样存在BMP，表明这些成纤维细胞样间充质细胞已被诱导为可合成分泌BMP、具有成骨作用的细胞。而Sampath［15］从牛骨基质中分离提纯得到的成骨素对成纤维细胞的骨诱导能力更是超过了BMP和当时已知的其它骨生长因子。
成纤维细胞在其成骨作用得以表达后，可能通过两种方式成骨：①膜内成骨；②在环绕软骨的纤维层内成骨。开始分泌胶原纤维后，参与成骨的成纤维细胞只有两个归宿［4，5，9，13］：①变性、死亡、碎裂直至消失，这种演变发生早、范围广，故从纤维性骨痂形成开始，就逐渐有基质成分发生钙化，进而转变为骨基质；②演变为骨细胞，这一过程出现较晚，并穿插在前一过程之中，故在形成骨组织的细胞成分的同时，还使丰富的纤维骨痂演变为骨性骨痂，形成骨组织。但这种由成纤维细胞演变成的骨细胞，其结局如何、其生物学特性与由成骨细胞演化而来的骨细胞是否相同仍不清楚。例如，骨细胞从骨陷窝脱离后，可恢复为功能活跃的成骨细胞，再次参与骨组织的形成；而由成纤维细胞演变成的骨细胞在脱离骨陷窝后，是成为成骨细胞还是恢复为成纤维细胞、此时是否还具备成骨作用等一系列问题尚缺乏研究。
5 成纤维细胞体外培养的生物学特性［18］
成纤维细胞的分离培养一开始并不涉及成骨作用，而主要是用于研究细胞的老化、各种外来因子对细胞的损伤、细胞在体外条件下的恶性转化、以及某些先天性代谢异常、酶缺陷等。由于皮肤成纤维细胞易于获取，又易于在体外生长，故目前皮肤成纤维细胞培养已在基础医学和临床医学研究中得到较广泛的运用，其分离培养技术已相对成熟，对其体外生长规律也有了较全面的认识。
成纤维细胞的原代培养可用酶消化法或组织块法，其中组织块法又因其操作简便、条件易于控制而应用更为普遍。通常，以酶消化法获得的成纤维细胞悬液在接种后5～10min即可见细胞以伪足初期附着，与底物形成一些接触点；然后细胞逐渐呈放射状伸展，胞体的中心部分亦随之变扁平；最快者大约在接种后30min，细胞贴附底物即较为完全，呈现成纤维细胞的形态。采用组织块法则大约在接种后2～3天［2，3］到1周左右，在接种的皮肤组织块周围长出细胞。待细胞融合成片，铺满培养容器底壁大部分时即可进行传代。一般都采用胰蛋白酶(trypsin)，将成纤维细胞从底壁消化下来后分瓶作传代培养。成纤维细胞在体外培养条件下能保持良好的分裂增殖能力。细胞分裂时变为球形；分裂后又平铺在附着物的表面成为有突起的扁平细胞。体外培养的成纤维细胞，其生命期限与物种等因素有关。例如：人胚成纤维细胞约可培养50代；恒河猴皮肤成纤维细胞能传代超过40代；鸡胚成纤维细胞则只有少数能培养30代；而小鼠成纤维细胞多数只能生长8代左右。另外，从老年个体取得的成纤维细胞的寿命要比取自年轻者短。由于在细胞传代和进行体外培养时，细胞的生物学特性会逐渐发生一些不同于体内的改变，故通常只将前10代视这正常细胞，可在此时将生长旺盛的成纤维细胞冻存起来，以备将来复苏使用，这在将培养的细胞由动物实验向人体实验过渡的过程中必须给予足够的重视。
6 成纤维细胞在体外培养中的成骨作用
徐荣辉［2］等通过体外培养家兔皮肤成纤维细胞发现，经传代培养的成纤维细胞至第8天时，其细胞集落中有不透光的骨小结节形成；到37天时，小结节扩大、延伸，形成骨小梁样结构。经活体四环素标记显示，所形成的结构为新生骨组织。他们还注意到，成纤维细胞在参与骨形成的过程中并无分化为成软骨细胞或成骨细胞的明确迹象，故推测并未发生此种分化，而成纤维细胞之所以能发挥成骨作用，很可能是受某些诱导因素作用的缘故。他们认为用以培养成纤维细胞的中厚皮片中混杂存在的上皮细胞(或/与内皮细胞)，可能是诱导成纤维细胞形成骨组织的一种诱导因素。而Friedenstein［6，19］较早的实验则认为，属于诱导性骨祖细胞之一种的成纤维细胞，在上皮细胞(如膀胱上皮)或脱钙骨基质等诱导因子作用下，可以分化为成骨细胞进而形成骨组织。邓廉夫［20］等分离培养取自关节内的损伤性和晚期骨关节炎性的滑膜细胞，发现其中的成纤维细胞样细胞增殖迅速，呈束状或交叉铺展并可形成多层结构，细胞表面有其分泌物形成的不透光结节，经四环素标记、ARS(Alizarinred s)和甲苯胺蓝(Toluidine blue)染色，显示结节为新生骨组织。在缺乏常规的诱导因子——上皮细胞的作用下，取自滑膜的成纤维细胞样细胞也能发生成骨作用，他们推测是在关节损伤后或骨关节炎的发生与发展过程中，改变的关节微环境(如TNF样活性物质增多等)可能会触发滑膜的成纤维细胞与骨形成相关的多基因表达，使其向成骨型细胞分化，这样，滑膜成纤维细胞样细胞在体内时即已具备成骨性能，故在培养条件下可发挥成骨作用。Dodda［21］等的研究则
指出，变性滑膜细胞多种细胞因子和生长因子的表达、关节液内多种细胞因子的出现，可能是滑膜成纤维细胞样细胞成骨表型表达的重要始动因素。这些相关的研究表明成纤维细胞成骨表型的表达可能存在着较复杂的调控机制，而其诱导因素也是多样的。
为获取大量具有成骨表型的成纤维细胞并了解其转化机制，邓廉夫［22］等将分离纯化的人皮肤成纤维细胞置于加有不同浓度EGF、IL-6、TNF-α、BMP-2的培养液中进行体外培养，采用生物化学、组织化学和电镜观察等方法检测成纤维细胞成骨性标记物的形成状况，发现TNF-α和BMP-2联合应用，可使成纤维细胞分泌碱性磷酸酶、骨钙素及胶原纤维的量增加；成纤维细胞可由梭形向圆形或多突形转化，蛋白分泌旺盛；细胞外基质中，丰富的胶原纤维定向或杂乱排列，其间散在较多的钙颗粒；细胞可重叠交织形成多层结构，其表面有分泌颗粒和钙盐结晶堆积，并不断融合扩大成骨结节，表明TNF-α和BMP-2可以诱导成纤维细胞成骨。但这种完全由成纤维细胞经诱导而形成的骨组织，在缺乏典型的成骨细胞参与下是否能在体外或植入体内后经改建成为成熟的板层骨及其改建过程如何?仍有待进一步研究。
7 展望
尽管成纤维细胞受哪些因素诱导可以产生成骨作用、这些因素的诱导方式及其机制如何以及成纤维细胞在骨形成中是否分化为成骨细胞等等问题尚未完全解决，但成纤维细胞经诱导可以形成骨组织这一现象已逐渐为广大科学工作者所接受。由于成纤维细胞直接参与了骨折愈合过程中纤维性骨痂的形成，其自身又具备被诱导成骨的能力，可以设想，利用成纤维细胞分布广泛、取材方便、对机体损伤较小、体外培养容易成活、增生繁殖较快等较其它具有成骨作用的细胞(如骨膜成骨细胞、骨髓基质细胞等)优越之处，在体外大量培养扩增成纤维细胞，并施以有效的诱导因素(如上皮细胞、TNG-α和BMP等)使其具备成骨效能，然后与合适的生物材料载体复合，同时使该复合体在体外或体内保持良好的成骨能力并进行一定程度的成骨，则有望获得具有一定的生物力学支撑强度而成骨作用又保持活跃的“活骨”复合体，用以替代自体骨或异体骨回植体内治疗难以自身修复的较大的骨缺损，这无疑将为骨缺损的修复治疗开辟一条新的有辉煌前景的道路。在组织工程技术和生物材料科学已有较大发展的今天，这一设想是极有可能实现的。当然，从目前所处的实验阶段过渡到临床应用尚有很大一段距离，需要解决的问题还很多，而且随着研究的展开和深入，问题可能还会越来越多，但这确实是一项很有临床应用价值和社会、经济效益的重大课题，值得广大基础医学工作者和临床科研人员为之而努力。
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生物细胞作用范文2
【关键词】 乳腺癌； 金雀异黄素； 衍生物； 细胞周期
中图分类号 R737.9 文献标识码 B 文章编号 1674-6805（2013）36-0147-02
金雀异黄素（genistein，GEN）是在大豆中天然存在的异黄酮类物质。研究表明，GEN是一种强力的酪氨酸蛋白激酶和拓扑异构酶抑制剂，能通过多种途径在体外显著抑制多种细胞的生长[1]。但由于其在体内很难达到有效的血药浓度，因而限制其体内的抗肿瘤作用的发挥[2]。为增加GEN体内的生物学活性，研究者们试图对金雀异黄素进行结构改造[3]，以期提高其体内抗肿瘤作用。本实验旨在前期对GEN进行结构改造研究基础上进一步研究GEN衍生物dFMGEN体内外抗乳腺癌MCF-7细胞增殖的作用。
1 材料与方法
1.1 药物和试剂
金雀异黄素衍生物dFMGEN合成方法详见参考文献[4]。金雀异黄素、二甲基亚砜（DMSO）、MTT为Sigma公司产品；PRMI-1640培养基等细胞培养用试剂为Gibco公司产品。
1.2 方法
1.2.1 细胞与细胞培养 人乳腺癌细胞MCF-7购自中国典型培养物保藏中心（CCTCC）。细胞培养于含10%小牛血清（FCS），1×105 U/L链霉素及1×105 U/L青霉素的RPMI-1640培养基中常规培养传代，取对数生长期细胞用于实验。
1.2.2 MTT实验检测dFMGEN对细胞增殖的影响 按1.5×104/孔的密度接MCF-7细胞种于96孔板，待细胞贴壁后加入20 μl不同浓度dFMGEN，使其终浓度分别为5、10、20、40 μM，GEN对照组为40 μM的GEN，GEN对照组加入相同体积含终浓度为0.1% DMSO的完全培养基，每组设6个复孔，分别处理24 h或48 h。在培养结束前4 h每孔加入5 g/L MTT 20 μl，显示后用酶标仪（EX-800型）在570 nm波长测吸光值（A值）。
1.2.3 流式细胞术检测细胞周期及凋亡 收集经不同药物处理的dFMGEN细胞，冷PBS洗2遍，用4 ℃的70%乙醇固定24 h后，经碘化丙啶（PI）染色，用流式细胞仪检测细胞周期分布及凋亡情况。
1.2.4 裸鼠异种移植瘤治疗实验 取雌性Balb/c-nu小鼠20只，4周龄，体重约9～11 g，调整MCF-7细胞浓度为3×107/ml，按
0.2 ml/只接种于小鼠背部皮下，出现移植瘤后按公式V=W2（短径）×L（长径）×0.52计算瘤体积，待移植瘤体积达100 mm3左右时随机分为5组，即对照组（含0.1% DMSO的PBS）；GEN对照组（GEN 45 mg/kg）；低、中、高剂量dFMGEN组（dFMGEN 5、15、45 mg/kg）。各组均隔日经腹腔注射给药1次，共计10次，末次给药48 h后脱臼处死小鼠，称取瘤及肝脾重量。
1.3 统计学处理
采用SPSS 12.0统计软件分析数据，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，进行One-way ANOVA检验及t检验，P
2 结果
2.1 dFMGEN对体外培养的MCF-7细胞增殖的影响
采用MTT法检测不同浓度dFMGEN或GEN对MCF-7细胞生长的影响，dFMGEN能呈时间-剂量依赖性抑制体外培养的人乳腺癌MCF-7细胞增殖，且作用强于母体化合物GEN的GEN对照组（P
2.2 dFMGEN和Genistein对MCF-7细胞周期及凋亡的影响
流式细胞术检测结果提示，10、40 μM的dFMGEN作用于MCF-7细胞48 h后，其G1期细胞分别为65.6%和81.6%，较空白对照组和40 μM Gen处理组的51.5%和63.4%有明显提高（P
2.3 dFMGEN对人乳腺癌MCF-7细胞裸鼠异种移植瘤生长的影响
治疗模型发现实验组裸鼠体重、肝脾重量与对照组比较，dFMGEN对瘤生长大小的影响呈现出明显的剂量依赖性，dFMGEN体内抗瘤作用明显强于GEN对照组（P
3 讨论
本研究中，笔者将二氟亚甲基导入GEN后，其抗肿瘤作用明显增强（P
由于体内的生长环境较复杂，药物需通过肠系膜的吸收及肝脏的代谢等才能发挥抗肿瘤作用，这也就导致了一些药物体内外研究结果不一致[7]。如实验表明，尽管GEN在体外可抑制乳腺癌细胞的生长，但是对裸鼠的乳腺癌细胞异种移植瘤却并不能获得相同的效果，与此相反，由于它在体内的吸收效果较差，不能达到体外抑制时的浓度，使得GEN在低浓度时所具有的雌激素样作用得到发挥而刺激肿瘤的生长[6]。因此，在本实验中为了进一步评价dFMGEN的体内抗肿瘤效果，笔者成功地建立了人乳腺癌MCF-7细胞裸鼠异种移植瘤模型并对其通过腹腔注射给药进行体内治疗试验，结果发现高剂量dFMGEN处理后在体内对肿瘤的抑制率为81.6%，而相同剂量的GEN体内抑制率仅为56.4%。其原因可能是将含氟基团引入GEN后，能极大的改善其理化性质和生物学活性[8]，而且C-F键能大大增加化合物的亲脂性，使含氟化合物能够更易透过组织细胞膜，从而提高含氟化合物在生物体内的吸收和转运，进而发挥更强的体内抗肿瘤作用[9]。总之，本研究结果为开发新的、具有应用前景的抗乳腺癌新药提供了理论依据。
参考文献
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生物细胞作用范文3
1、细胞结构：在充分基础教学的基础上，制作细胞模型，一般可以采用不同颜色的橡皮泥制作成不同的形状，代表不同的细胞器，但是要考虑到合理性和科学性；
2、分子结构模型：DNA和细胞膜的流动镶嵌模型，可以利用不同大小的小球进行科学组装后，进行展示，既能掌握其物理结构，又能提供深入学习的可能。
注意：生物模型的制作是教学的重要一环，必须考虑其合理性和科学性，引导学生善于发问，及时解决制作过程中的问题。充分发挥学生的主观能动性，丰富教学环节。有条件的学校和家庭还可以利用网络制作电子版的三维模型。
（来源：文章屋网 ）
生物细胞作用范文4
组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。下面是为大家整理的高中生物备考知识归纳精选参考资料，提供参考，欢迎你的阅读。
高中生物备考知识归纳精选参考一
1.生物体具有共同的物质基础和结构基础。
2.从结构上说，除病毒以外，生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。
3.新陈代谢是活细胞中全部的序的化学变化总称，是生物体进行一切生命活动的基础。
4.生物体具应激性，因而能适应周围环境。
5.生物体都有生长、发育和生殖的现象。
6.生物遗传和变异的特征，使各物种既能基本上保持稳定，又能不断地进化。
7.生物体都能适应一定的环境，也能影响环境。
知识点总结：生命的物质基础
8.组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的，这个事实说明生物界和非生物界具统一性。
9.组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大，这个事实说明生物界与非生物界还具有差异性。
10.各种生物体的一切生命活动，绝对不能离开水。
11.糖类是构成生物体的重要成分，是细胞的主要能源物质，是生物体进行生命活动的主要能源物质。
12.脂类包括脂肪、类脂和固醇等，这些物质普遍存在于生物体内。
13.蛋白质是细胞中重要的有机化合物，一切生命活动都离不开蛋白质。
14.核酸是一切生物的遗传物质，对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要作用。
15.组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
16.活细胞中的各种代谢活动，都与细胞膜的结构和功能有密切关系。细胞膜具一定的流动性这一结构特点，具选择透过性这一功能特性。
17.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。
18.细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，为新陈代谢的进行，提供所需要的物质和一定的环境条件。
19.线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。
20.叶绿体是绿色植物叶肉细胞中进行光合作用的细胞器。
21.内质网与蛋白质、脂类和糖类的合成有关，也是蛋白质等的运输通道。
22.核糖体是细胞内合成为蛋白质的场所。
23.细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关，主要是对蛋白质进行加工和转运;植物细胞分裂时，高尔基体与细胞壁的形成有关。
24.染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。
25.细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
26.构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的，而是互相紧密联系、协调一致的，一个细胞是一个有机的统一整体，细胞只有保持完整性，才能够正常地完成各项生命活动。
27.细胞以分裂是方式进行增殖，细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
28.细胞有丝分裂的重要意义(特征)，是将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传具重要意义。
29.细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命进程中，但在胚胎时期达到最大限度。
30.高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，也就是保持着细胞全能性。
31.新陈代谢是生物最基本的特征，是生物与非生物的最本质的区别。
32.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA.
33.酶的催化作用具有高效性和专一性;并且需要适宜的温度和pH值等条件。
34.ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
35.光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧的过程。光合作用释放的氧全部来自水。
36.渗透作用的产生必须具备两个条件：一是具有一层半透膜，二是这层半透膜两侧的溶液具有浓度差。
37.植物根的成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
38.糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的，并且是有条件的、互相制约着的。
39.高等多细胞动物的体细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。
40.正常机体在神经系统和体液的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态，叫稳态。稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
41.对生物体来说，呼吸作用的生理意义表现在两个方面：一是为生物体的生命活动提供能量，二是为体内其它化合物的合成提供原料。
42.向光性实验发现：感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端，而向光弯曲的部位在尖端下面的一段。
43.生长素对植物生长的影响往往具有两重性。这与生长素的浓度高低和植物器官的种类等有关。一般来说，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
44.在没有受粉的番茄(黄瓜、辣椒等)雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液可获得无子果实。
45.植物的生长发育过程，不是受单一激素的调节，而是由多种激素相互协调、共同调节的。
46.下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。
47.相关激素间具有协同作用和拮抗作用。
48.神经系统调节动物体各种活动的基本方式是反射。反射活动的结构基础是反射弧。
49.神经元受到刺激后能够产生兴奋并传导兴奋;兴奋在神经元与神经元之间是通过突触来传递的，神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
50.在中枢神经系统中，调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。
51.动物建立后天性行为的主要方式是条件反射。
52.判断和推理是动物后天性行为发展的最高级形式，是大脑皮层的功能活动，也是通过学习获得的。
53.动物行为中，激素调节与神经调节是相互协调作用的，但神经调节仍处于主导的地位。
高中生物备考知识归纳精选参考二
1、消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器：核糖体，内质网、高尔基体、线粒体。
2、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统，它们在结构和功能上紧密联系，协调。
维持细胞内环境相对稳定生物膜系统功能许多重要化学反应的位点把各种细胞器分开，提高生命活动效率
核膜：双层膜，其上有核孔，可供mRNA通过结构核仁
3、细胞核由DNA及蛋白质构成，与染色体是同种物质在不同时期的染色质两种状态容易被碱性染料染成深色
功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
4、植物细胞内的液体环境，主要是指液泡中的细胞液
原生质层指细胞膜，液泡膜及两层膜之间的细胞质
植物细胞原生质层相当于一层半透膜;质壁分离中质指原生质层，壁为细胞壁
5、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
自由扩散：高浓度→低浓度，如H2O，O2，CO2，甘油，乙醇、苯
生物细胞作用范文5
关键词：微生物 采油技术 油田化学剂
一、引言
微生物采油技术指的是利用微生物独特的新陈代谢功能，促进油藏中残余油的流动性，从而提高采油效率和质量的一种新型的技术。微生物的新陈代谢对提高采油效率有着关键性的影响。微生物新陈代谢功能不仅受到地质环境较大的影响，而且还会受到采油过程中使用油田化学剂的影响。
微生物采油技术的原理较为复杂，就当前实验和研究的结果来看，微生物采油技术发挥作用的原理可以分为下述几个方面：一是微生物的生长改变了原油的物理性质，降低了粘性，提高了原油的流动性，从而便于石油的开采，同时，还能有效地改善石油的质量；二是微生物新陈代谢过程中会进行呼吸作用，从而产生一定数量的二氧化碳等气体，这些微生物释放的气体可以降低其粘性，增加油层的流动性；三是厌氧菌微生物可以对原油产生溶解作用，并将石油分离出来；四是微生物在新陈代谢中会产生一定数量的有机溶剂，这些有机溶剂可以让原油液化，从而提高油层的流动性，降低其粘性。
研究分析微生物采油技术的应用情况，有下面几方面的优点：①微生物采油技术的应用成本较低，而且此种技术大多使用在边际油田，对于促进石油资源的充分利用具有重要的作用；②微生物采油技术的现场操作较为简便，只需要将相关的微生物注入到油层中就可以了；③微生物采油技术目前应用的范围越来越广阔；④不会产生对原油产生污染，并且该技术可以重复使用；⑤利用微生物的分子结构，可以全面扩散到油层的各个角落；⑥微生物的来源渠道宽阔，而且可以根据油田的具体情况调配不同的微生物配方。
二、油田化学剂对微生物采油技术的影响
油田化学剂在石油开采技术中应用的较为广泛，在原油开采的多个环节均需要应用到不同类型的化学剂。比如在油田钻探、完井等环节中所运用到的化学剂与原油开采后所使用的化学剂存在较大的不同。不同类型的化学剂因为其生物属性的不同对于微生物新城代谢的影响也是截然不同的。油田化学剂对于微生物的影响主要表现：一是有的油田化学剂可以破坏微生物的分子结构，从而阻碍其新陈代谢和正常的生长，并进而促使微生物死亡；二是有的油田化学剂具有很强的渗透性，将化学物质渗透到微生物细胞的内部并与细胞内的化学物质发生强烈的化学反应，进而促使微生物丧失新陈代谢的功能，最终死亡。无论油田化学剂对于微生物有何种影响，其直接影响因素都与油田化学剂的浓度存在紧密的联系。通常来说，油田化学剂对于微生物有着直接和间接两种作用：
1.直接作用
油田化学剂的直接作用包含下述几点：
①直接作用于微生物的呼吸系统。微生物进行呼吸作用时有赖于碳水化合的参与，没有碳水化合物则微生物内部的成分无法有效地合成，而微生物的呼吸作用需要活性酶的参与，如果油田化学剂限制了活性酶的活性，也就会限制微生物的呼吸作用，从而直接影响到微生物作用的发挥。
②直接作用于微生物内部分子结构。微生物的氨基酸分子是其生长的根本，如果油田化学剂渗透进微生物内部并破坏了氨基酸合成关键的肽键，则微生物生命的源动力蛋白质无法合成，进而导致微生物的死亡。核酸是生物遗传的基础，如果油田化学剂破坏了核酸，则会影响到微生物的生长和繁殖，微生物在无法繁殖下将会很快衰老，并进而死亡。
2.间接作用
所谓油田化学剂对微生物的间接作用指的就是油田化学剂通过对微生物生长环境的影响进而影响到微生物的生长。
①油田化学剂改变微生物的内外压力，破坏其压力的平衡性，进而破坏微生物细胞正常的新陈代谢。微生物细胞具有一种叫做半透性膜的结构，这种膜能够维持微生物细胞内外部压力的平衡。若微生物细胞外面的渗透压强于内部的渗透压，则微生物细胞会大量吸收外部的水分，导致细胞的膨胀，进而引起微生物细胞的破裂；相反，若是微生物细胞外面的渗透压弱于内部的渗透压，则微生物细胞内的水分会纷纷脱离细胞，导致微生物细胞的脱水、干瘪，并进而引起微生物细胞脱水死亡。在油田开采的许多环节中，运用离子型油田化学剂可以间接改变微生物细胞所处的环境的渗透压环境，并影响微生物细胞的生长和繁殖。
②油田化学剂改变微生物环境的酸碱度。酸碱度对于微生物细胞的生长环境具有重要的作用。微生物细胞发挥最大的作用需要在特定的酸碱度下。当微生物细胞周围环境的酸碱度改变以后，有些活性酶的作用会受到抑制，有些活性酶的作用会得到加强。像碱强化聚合物会促使微生物周围酸碱度的升高，而乙酸乙酯则会降低酸碱度，不管是酸碱度的升高或者降低，都会影响到微生物细胞活性酶作用的发挥，并进一步改变微生物细胞的生长和繁殖。
三、降低油田化学剂对微生物采油技术负面影响的方法
①选择能够抵抗油田化学剂影响的微生物品种。在油田的油层中存在很多可以抵抗化学剂影响的品种，通过萃取等方法从油层中初步筛选出符合要求的微生物品种，再进行第二次精细筛选，选出更加合格的微生物品种。
②对微生物品种进行改造培养，以改变其特性。比如，可以在化学剂中进行培育，优选能够顽强存活下来的微生物品种。
四、结论
综上所述，随着当前世界性能源危机地到来以及油田开采技术的进一步发展，微生物采油技术成为了今后油田开采技术发展的一个重要方向。虽然油田化学剂对于微生物有着直接、间接的影响，但是我们相信，只要认真做好微生物品种的培育和筛选工作，就能够最大化地避免油田化学剂对微生物采油技术的阻碍。
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生物细胞作用范文6
关键词: 海洋生物多糖;应用;研究对策
多糖类物质是广泛存在于动物、植物和微生物细胞壁的天然大分子物质，是生命有机体的主要组成部分，并在控制细胞分裂和分化、调节细胞生长和衰老以及维持生命有机体正常代谢等方面具有重要作用。近年来对植物、真菌多糖的研究较多，并证明许多植物和真菌多糖具有广泛的生物活性，如香菇多糖具有抗肿瘤的作用，地黄多糖是一种免疫抑瘤的活性成分，并能增强机体的免疫功能 〔1〕 。海藻多糖是重要的多糖类物质，种类多、来源丰富，它不仅能提高机体免疫功能，而且具有抗肿瘤、抗病毒、抗辐射、降血脂及抗凝血等多种生物活性 〔2〕 。随着多糖的进一步开发和海洋药物的日益重视，对海洋生物多糖的研究也日益增多。目前研究较多的海洋生物多糖主要是海藻多糖和海洋动物多糖，主要有琼胶、卡拉胶、褐藻胶、褐藻琼胶、螺旋藻多糖和甲壳素。这些多糖是由多个相同的或不同的单糖通过糖苷键形成的高分子碳水化合物，它们与植物、动物、微生物多糖一样也具有多种生理活性。本文对海洋生物多糖在医学上的应用加以综述，并对海洋生物的开发提出研究对策，为今后海洋生物的综合开发利用提供一定的参考。
1 海洋生物多糖在医学中的应用
1.1 提高机体免疫力，增强抗癌作用
海藻多糖能增强哺乳动物特异性免疫功能和非特异性免疫功能，增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力及对细胞免疫和体液免疫的功能 〔3〕 。海带Laminaria japonica的热溶多糖提取物能促进小鼠脾细胞DNA的合成活性，并对小鼠的抗金黄色葡萄球菌的吞噬细胞的消化活性具有促进作用，对脾细胞多克隆抗体（lgM和lgG）的生成也有促进作 用 〔4〕 。
海藻多糖的免疫调节性质对补体系统也有影响。高分子量的硫酸盐多糖对补体活化有作用 〔5〕 ，而补体活化直接参与AS形成过程，因此其研究为AS的防治提供了新的策略 〔6〕 。
海洋活性多糖能诱导白细胞介素-1（IL-1）和肿瘤坏死因子（TNF）的生成，从而发挥免疫调节作用。从皱纹盘鲍中提取鲍鱼多糖能够明显增加吞噬细胞的吞噬能力，增强迟发超敏反应，这种免疫增强作用可能是其抗癌作用的机理 〔7〕 。羊栖菜多糖对荷瘤小鼠的红细胞免疫功能有促进作用，红细胞的免疫功能主要是通过红细胞膜上所含的C36受体（CR1）介导来实现的 〔8〕 ;紫菜多糖具有促进免疫功能活性而具抗癌的作用 〔9〕 。
褐藻多糖具有抗肿瘤的活性。鼠尾藻Sargas-sum thunbergii的热水抽出物，用乙醇沉淀，Stphadex-G-100柱层析，分离的抗肿瘤多糖，主要含有岩藻糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖、甘露糖的硫酸杂多糖，对接种艾氏腹水瘤20天的小鼠具有明显的抑瘤作用 〔10〕 。
螺旋藻多糖蛋白提取物对体外癌细胞生长有抑制作用，可显著抑制小鼠体内腹水肝癌细胞的增殖。螺旋藻多糖以0.3～0.5g/L对B37乳腺癌细胞的抑制率最高，可达68%，对K652白血病细胞抑制率为46% 〔11〕 。
1.2 抗病毒作用
从海藻Gelidum cartilagenium提取出的多糖和卡拉胶具有抗流感B病毒和腮腺炎病毒的作用。红藻多糖（RP1，RP2）对牛免疫缺陷病毒（BIV）的生长具有明显的抑制作用，其抑制率分别为85.96%和88.65%，与临床批准使用的抗AIDS药物叠脱氧胸腺嘧啶（89.52%）近似 〔11〕 。Gonzale报道 〔12〕 从海藻中提取得到的原卡拉胶族的多糖硫酸酯体外实验证明，对正常细胞无不良影响，但能阻断病毒对细胞的吸附，以及抑制人类免疫缺陷病毒（HIV）的逆转录酶，这样对病毒所引起的疾病治疗将是一大突破。从微红藻中提取的多糖可以阻止病毒在寄主细胞中的复制，并可有效地防止病毒侵入正常细胞 〔13〕 。
Beress等研究表明，海藻多糖具有抗HIV等多种药物作用。Ca2SP能够抑制少数有包膜病毒的复制。这些病毒包括单纯疱疹病毒I型、人巨细胞病毒、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒、流行性感冒病毒和HIV 2 。Ca2SP能选择性抑制病毒在宿主细胞中的复制与传播。其中，形成钙离子螯合物和硫酸根是Ca2SP抗病毒效果所必需的 〔14〕 。红藻多糖对BIV的复制具有明显的抑制作用，其抑制率分别为85.96%和88.65% 〔15〕 。太平洋裂膜藻Schizyminia pacifica中的硫酸多糖是HIV病毒逆转录酶的特异性抑制剂。其浓度为2000IU/ml时，对病毒逆转录酶活性的抑制率高达92%，而对宿主细胞DNA和RNA的合成无影响。这一物质不仅可抑制HIV逆转录酶，而且对其他病毒的逆转录酶也有抑制作用 〔16〕 。从鹿角藻Pelvetia fastigiata及墨角藻Fucus disticus提纯的硫酸多糖可以在体外与肝病毒（HBV）抗衡 〔17〕 。
1.3 调节人体新陈代谢，提高机体解毒能力
褐藻酸酯能加快食物通过肠道的速度，缩短了营养成分的吸收过程，由此减少脂肪、糖和胆盐的吸收，降低血清胆固醇、血中甘油三酯和血糖的作用，可预防高血压、糖尿病、肥胖症等。同时褐藻糖胶和褐藻胶可络合Sr、Pb、Cu、Ba等金属离子，因此具有解毒和清肠作用 〔18〕 。
1.4 抗辐射作用
紫球藻胞外多糖（polysaccharide of por-phyidum sp，PSP）能显著提高小鼠NK细胞杀伤活性和IL-2活性，提高小鼠免疫功能，还可以提高辐射后机体NK细胞杀伤活性，增强其抗辐射能力 〔19〕 。用钝顶螺旋藻多糖处理的小鼠其抗辐射能力大大提高，在受到致死剂量 60 Coγ射线照射后的小鼠存活率比对照组提高33%，表明螺旋藻多糖能促进照射后小鼠造血功能的恢复 〔20〕 ，说明海洋多糖具有很强的抗辐射能力。
1.5抗氧化作用
生物自由基损伤与肿瘤、衰老、心血管等重大疾病均有密切关系，海洋多糖可以清除自由基对生物体的伤害。海藻硫酸多糖（SPS）具有清除活性氧的作用，是有效的自由基清除剂。低浓度的SPS（1g/L和5g/L）对多形核白细胞（PMN）呼吸爆发产生的活性O 2- 的作用是直接清除，高浓度的SPS（10g/L）除直接清除PMN和呼吸爆发产生的O 2- 外，尚能部分抑制PMN的活性，阻止O 2- 的生成 〔21〕 。季宇彬等 〔22〕 研究表明，羊栖菜多糖能提高白血病L 615 小鼠SOD和CAT的活性，减少脂质过氧化物（LPO）的含量，进而抑制红细胞膜蛋白与收缩蛋白的交联高聚物（HMP）的形成。壳多糖对氧自由基导致的人脐静脉内皮细胞损伤具有一定的保护作用，其机理可能是由于壳多糖在内皮细胞膜表面形成一层糖屏障，保护膜结构的完整性，从而防止受到氧阴离子自由基的损伤，也可能是它直接抑制氧自由基的产生 〔23〕 。因此，海洋生物多糖作为人体的抗氧化剂具有抗衰老与防止疾病的作用。
1.6 海洋生物多糖的其他作用
海洋生物多糖除了以上的主要作用外，还具有抗菌消炎作用，莼菜提取物加其他的辅料制成的糖果、口香糖对口腔咽部有抗菌消炎作用。同时还具有防基因突变、抗疲劳作用。
2 海洋生物药物综合开发及研究对策
利用海洋生物多糖开发海洋药物有许多途径，海洋生物来源丰富，可直接提取、分离、纯化而得到纯天然药物。但随着资源的不断开发以及人类掠夺式开发，再加上自然灾害的影响，可能引起资源的严重匮乏，并引起水质的严重污染，严重威胁着人类的生存，更为严重的是影响了海洋生物的可持续开发和海洋经济的发展。为避免以上不利因素，可以采取以下对策，开发海洋生物多糖和海洋其他药物。
2.1 利用细胞工程原理
利用细胞工程主要是对海洋生物通过细胞培养、原生质融合杂交技术以及组织培养技术来进行大规模培养，并对培养物进行活性物质提取。首先对海洋生物进行采集、分离，然后采取一定的培养基进行培养，通过反复离心，加入抗生素等方法除菌，进行反复培养，可筛选出含有高活性成分的品系。或者利用植物细胞的全能性，采用组织培养技术对海洋藻类的原生质体进行培养。紫菜叶状体的细胞和组织培养取得了成功 〔18〕 。
2.2 利用基因工程原理
对海洋生物的染色体DNA分离、纯化，并用适当的限制性内切酶酶切，然后在连接酶的作用下和适当的载体连接起来，导入合适的受体细胞中进行复制表达，并对重组DNA进行鉴定、筛选，筛选出高表达的克隆，通过发酵进行大规模培养;或者可用分子生物学手段对目的基因进行改造，使之更适合人体的需要;如在不影响正常功能的前提下，对基因进行突变改造，尽量减少其毒副作用，对某些非蛋白的活性物质如多糖也可以通过基因重组技术改变其代谢途径，经过转基因技术得到大量的活性物质，螺旋藻的基因工程研究取得了一些成果。范晓等 〔18〕 从螺旋藻中分离出藻蓝蛋白（all-phycocyanin）基因，首次从螺旋藻中分离到质粒，并证明质粒与藻丝体形态有一定的关系。因此利用基因工程原理培养海洋生物良种前景十分乐观。
2.3 对现有的海洋生物多糖进行结构改造，以提高生物活性
为提高多糖的生物活性，多糖的分子修饰和结构改造具有重要意义。主要是利用现有多糖残基上的羟基、羧基、氨基等基团运用化学方法进行衍生化，可能会提高多糖的活性，降低毒副作用。褐藻硫酸酯多糖其抗凝血活性比肝素强 〔24〕 ，低分子量的右旋硫酸酯具有抗凝血作用，并作为抗血栓药已应用于临床，它的抗病毒作用在艾滋病治疗上得到证实。羧甲基化为多糖增加了溶解度和电负性，能给多糖增强新的活性或带来新的活性。半纤维素是一种杂多糖，经羧甲基化能显著增加巨噬细胞的吞噬功能，能促进巨噬细胞酸性磷酸酯酶的合成，对巨噬细胞有直接激活作用 〔2〕 。动物多糖在结构上有氨基和糖醛酸构成的重复单元，如糖原、甲壳素、透明质酸等都具有抗肿瘤、抗凝血、可以促进巨噬细胞造血等多种功能。同时这些多糖应用在药物辅料方面，如赋型剂、包衣材料、化妆品基质、包埋剂和药物传递系统的载体，临床上还用于防止手术后粘连，促使创口愈合 〔7〕 。
总之，浩瀚的海洋蕴涵的生物种类繁多，但所含的活性物质甚微，且具有较强的药理作用，因此开发海洋药物具有重要意义。以海洋生物的可持续发展为战略，综合利用，合理开发，通过细胞工程、基因工程，以现有多糖为分子模型进行化学修饰，多渠道寻找高效活性物质是今后海洋药物以及其他天然药物的研究方向。
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