首页 > 文章中心 > 分子生物学总结

分子生物学总结

分子生物学总结

分子生物学总结范文第1篇

[复习提问]:什么是化学变化?化学变化的实质是什么?

[引入]:由分子构成的物质在化学变化中分子先裂解成原子,原子再重新组合成新分子,新分子再聚集成新物质(边讲解边板书)。这说明在化学变化中分子发生了变化,在化学变化前后分子的种类发生了变化;而原子本身在化学变化前后并没有发生变化,只是重新组合。因此在化学变化前后原子的种类并没有发生变化。这是从质的方面来研究化学变化,今天我们就从量的方面来研究、分析化学变化。

[板书]:一.质量守恒定律

[讲解]:化学变化中有新物质生成,那么反应物的质量同生成物的质量之间究竟有什么关系?反应前后物质的总质量是增加、是减少、还是不变呢?让我们通过实验来探讨。

[实验]:演示课本第90页:活动与探究

[板书]:方案一:白磷燃烧实验

[学生活动]:认真观察、思考。

[总结板书]:a.现象:①白磷燃烧产生大量白烟,放出大量的热

②反应后天平仍然保持平衡

b.结论:反应物的总质量=生成物的总质量

c.表达式:P

+

O2

P2O5

注意事项:1.密封体系

2.小球起到缓冲作用。

[板书]:方案二:CuSO4与Fe的反应

[学生活动]:认真观察、思考。

[总结板书]:a.现象:铁钉表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变成浅绿色。

反应后天平仍然保持平衡

b.结论:反应物的总质量=生成物的总质量

c.表达式:CuSO4

+

Fe

FeSO4

+

Cu

[讲解]:在这两个实验中,最后天平仍处于平衡,说明反应物的总质量与生成物总质量相等,从众多实验事实中得出化学反应前后各物质的质量总和相等的共性。

[板书]:1.质量守恒定律:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。

[板书]:实验5-1盐酸与碳酸钠粉末反应

[总结板书]:实验5-1盐酸与碳酸钠粉末反应

a.现象:产生大量的气泡。

反应后天平失去保持平衡

b.结论:反应前总质量>反应后总质量

c.表达式:Na2CO3+

HCl

NaCl

+

H2O

+

CO2

[分析]:根据质量守恒定律:m(Na2CO3

)

+m(HCl)

=m(NaCl)+m(H2O)+m(CO2)

所以

m(Na2CO3)

+

m(HCl)

﹥m(NaCl)+m(H2O)

中学教案纸

[板书]:实验5-1

镁条燃烧实验

[总结板书]:a.实验现象

:发出耀眼的白光,生成白色粉末。

b.结论:反应前总质量>反应后总质量

c.表达式:Mg+O2

MgO

[分析]:根据质量守恒定律:

m(Mg)+m(O2)=m(MgO)

所以

m(Mg)

﹤m(MgO)

[板书]:但是,燃烧后有一些氧化镁残留在坩埚钳上,还有一些氧化镁在燃烧时以白烟的形式逸散到空气中,因而反应后氧化镁的质量比镁的质量小。

[板书]2.理解和应用质量守恒定律时注意以下几点

(1)质量守恒定律是通过研究不同化学反应,从而揭示反应物与生成物的质量关系的定律。因此它是一切化学反应必然遵循的一个定律(注:物理变化不属于此定律)。

(2)质量守恒定律研究的内容仅是指“质量”不能任意推广到其他物理量。

(3)守恒的数量是“总质量”,是指参加反应的所有反应物和所有生成物的总质量,不是部分反应物或生成物的质量。(物质包括固体、液体和气体)

(4)守恒的范围是:“参加反应的各物质”,运用此定律时其他没有参加化学反应的物质,不能计算在内。

[提问]]:为什么物质在发生化学反应前后各物质的质量总和相等?

[教师活动]:(不失时机,再次提问)引导学生从化学反应的实质(从宏观-微观分析说明)上去认识质量守恒定律。(应用多媒体教学软件分析原因。)

[总结板书]:3.质量守恒定律的本质:在一切化学反应中,反应前后原子的种类和个数没有发生变化,原子的质量也没有发生变化。

[练习]:质量守恒定律的应用

[提问]:镁条燃烧后,生成氧化镁的质量比镁条增加了,蜡烛燃烧后完全消失了,这些反应符合质量守恒定律吗?

[目的]:启发学生思考,组织讨论,由学生做出正确的解释。

[结论]:符合质量守恒定律。

[目的意图]:发散思维,加深对质量守恒定律中关键字词(“参加化学反应”和“质量总和”等)的理解和认识。

[板书设计]

一.质量守恒定律

白磷燃烧实验:a.现象:①白磷燃烧产生大量白烟,放出大量的热

②反应后天平仍然保持平衡

b.结论:反应物的总质量=生成物的总质量

c.表达式:P

+

O2

P2O5

中学教案纸

注意事项:1.密封体系

2.小球起到缓冲作用。

CuSO4与Fe的反应:a.现象:铁钉表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变成浅绿色。

反应后天平仍然保持平衡

b.结论:反应物的总质量=生成物的总质量

c.表达式:CuSO4

+

Fe

FeSO4

+

Cu

1.质量守恒定律:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。

实验5-1盐酸与碳酸钠粉末反应

a.现象:产生大量的气泡。

反应后天平失去保持平衡

b.结论:反应前总质量>反应后总质量

c.表达式:Na2CO3+

HCl

NaCl

+

H2O

+

CO2

实验5-1

镁条燃烧实验:a.实验现象

:发出耀眼的白光,生成白色粉末。

b.结论:反应前总质量>反应后总质量

c.表达式:Mg+O2

MgO

2.理解和应用质量守恒定律时注意以下几点

(1)质量守恒定律是通过研究不同化学反应,从而揭示反应物与生成物的质量关系的定律。因此它是一切化学反应必然遵循的一个定律(注:物理变化不属于此定律)。

(2)质量守恒定律研究的内容仅是指“质量”不能任意推广到其他物理量。

(3)守恒的数量是“总质量”,是指参加反应的所有反应物和所有生成物的总质量,不是部分反应物或生成物的质量。(物质包括固体、液体和气体)

分子生物学总结范文第2篇

关键字:原子、分子结构,电子,电场,磁场。

物理教学要重视理论研究

我们在多年的物理教学中发现,中学物理教学只重视实验结果和定律的应用,忽略了理论推导和创新教学的内容。虽然能培养出学生的实验操作能力,但由于不重视理论的引导、判断和推理的培养。学生的科学观就难以形成,科学研究和科学发现就更谈不上了。

初中物理学说过,世界是由物质组成的。地球是由物体组成的,物体是由分子组成,分子由原子组成,原子由电子和原子核组成,原子核由中子和质子组成。但是,原子与原子能结合成分子其结合力是什么呢?初中物理忽略了它的理论推导。下面就以异性电荷相吸引,同性电荷相排斥为理论基础来推导:

电子与原子核的结合力是电场吸力,电子带负电,原子核带正电。具体表现在电子高速绕原子核旋转,向心力和离心力平衡,因而构成原子。电子旋转意会着电子的电场发生了变化,从而产生磁场,即电子转动有部分电场能转化为磁能,这个磁场能提供了两个原子之间的结合力(这也是一般原子不稳定的原因,因为它总想找到其它原子来结合),例如,电子绕原子核旋转,假如电子绕转有40%电场能转化为磁场能(作为两个原子之间的结合力),电子剩下的60%的电场能与原子核60%的电场力(当然也有偏差)产生吸力,维持电子高速绕原子核旋转,原子核剩下的40%电场力只能用于原子核之间的斥力了。由于分子的电场或磁场都是中性。从而可知,分子内原子之间的结合力由磁场吸力提供,原子之间的斥力由原子核之间的电场斥力提供。

用实际例子验证理论的正确性

上一理论是否正确?我们还需要让学生学会用实际例子来验证理论的正确性。

比如:1、在自然界中,为什么有些元素可以以单一元素存在呢(稳定态)?原因是在他们的原子结构中,绕原子核的电子当中,有些电子是“反向”旋转的,能使原子的磁性为中性。

2、在所有分子结构中,为什么氢分子的结构最不稳定呢?因为氢原子只有一个电子,它绕原子核旋转产生的磁场吸力是最小的,提供两个氢原子之间的结合力也是最小的。

3、为什么固体分子结构比较稳定呢?是因为,当原子之间的距离较近时,斥力产生,当原子之间有一定的远离时,吸力产生。具体原因是:当两个原子靠近时,两个原子之间的磁场和电场就会发生变化,与通电的螺线管的电磁场变化类似,因而产生阻止这种变化的反作用力,具体表现在,两个原子之间的原子核斥力变大,因此,原子核对周围的电子引力就会变小(上面已证明),从而电子绕原子核旋转半径增大,虽然电子绕原子核旋转的线速度不变,但是,单位时间内电子绕原子核旋转的圈数变少了,因而,电子旋转产生的电场力变化变小,也就是说,提供给两个原子的磁场吸力也跟着变小了。这就是两个原子靠近斥力增大的原因。同理可证,两个原子远离时吸力增大。这就是分子结构稳定的原因。

中学物理也能科学发现

中学物理虽然是物理学的基础,但是,科学发现并非是大学或以上物理学的专利,中学物理研究也能科学发现。

上面分析,从原子结构到分子结构,自始自终只发现两种力:一种是磁场力,另一种是电场力。

在地球上,地球引力处处可见,但是引力究竟是什么呢?莫非就是磁场力或电场力中的一种。显然,地球引力不是磁场力,只能是电场力了。我们生存地球是由数量极其庞大的分子构成的,因而可见,其引力是非常大的。

  引力究竟是不是电场力,我们还得用大量的事实来验证:

事实一:如果引力就是电场力,那么当两个分子靠近时,两个分子之间的电场就会发生变化,因而产生阻止这种变化的反作用力。具体表现在,两个分子之间的原子核产生斥力,同时,两个分子之间的电子也产生同等的斥力。这两个斥力构成了分子之间的斥力。因而分子内的原子结构几乎没有发生变化(除非压力超过一定的限度)。同理,当两个分子离开(一定距离)时吸力增加。科学观察得出的现象的确如此。

事实二:如果引力就是电场力,那么地球自转就会产生磁场,并且磁场极性方向要符合右手判定定理。实事的确如此。

有人提出,地球有时候磁极性与地球自转的极性方向有偏离。那是因为,地球内部有熔岩,地核是固态的,地壳自转产生的磁场表现在高空;地核转动产生的磁场表现在地表,当地核转动速度大小和方向有变化时,都会导致地表的磁场的变化或极性变化现象。但地球总的磁场(或高空磁场)保持不变。

事实三:由于黑洞引力非常巨大,并且高速旋转,如果电场力就是引力,那么,黑洞在高速旋转作用下产生的电流和磁场的巨大是无法估量的。由于电场旋转方向和磁场方向垂直,由此可知,黑洞的两个吸盘除了有巨大引力外,还有无法估量的巨大磁场。事实验证的确如此。

推论:月球上有磁场,大约是地球磁场总和的2430分之一。原因:(1)月球旋转一周,大约要30天;(2)地球的质量是月球的81倍,由于引力和质量成正比,所以地球引力强度(即电场引力大小)是月球的81倍。但磁场产生的大小与电场力的变化大小有关。如果不考虑地球或月球内部结构的话。地球电场变化的大小就是月球电场变化大小的30×81=2430倍,所以地球磁场力的总和大约是月球的2430倍,足见月球磁场相对于地球磁场是相当小的,没有精密仪器难以测到。

中学物理不能脱离实际,以事实发挥学生的想象力

在中学教学中,有些教师讲课本的内容多,与日常生活的实际应用联系得少。这是不正确的,要培养学生的创造发明的科学观,就必须从日常生活中见到的现象研究开始。对每一件事情和物质现象都要探求出理论依据和实事依据。总结、归纳、推理,并上升为理论。

比如,上面说到,地球引力就是电场力,还不够完满,其具体表现是怎么样的呢?是如何达成的呢?这个还得必须讲清楚。

其实,电场引力说得更具体一些就是:地球分子内的原子核对物体分子内的电子之间的吸引;地球分子内的电子与物体分子内的原子核之间的吸引。即是这两个双向吸引,构成地球引力。

另外,从实际的天体之间的引力观察分析可知,天体内部分子的原子核(或电子)都“喜欢”超距离找对方(天体)相应的电子(或原子核)相互吸引。正因为这个原因,在巨大天体面前,小天体内部的电子的电场力和原子核的电场力都“喜欢”往外“跑”(当然巨大天体的也同样),这情形就造成了小天体内部分子之间、原子之间的结合力减弱,最后就被撕裂了(天文观察的确有这种现象)。

分子生物学总结范文第3篇

关键词:空心莲子草(Alternanthera philoxeroides);不定根膨大;营养物质含量;可溶性总糖;蔗糖

中图分类号:S451.1;Q945 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)24-6459

空心莲子草[Alternanthera philoxeroides (Mart.)Griseb.]属于苋科(Amaranthaceae)莲子草属的水陆两栖多年生草本植物,俗称水花生、喜旱莲子草、革命草等,原产南美洲的巴西、乌拉圭、阿根廷等国,现已几乎入侵全球热带温带地区,是一种全球性入侵杂草[1-3]。根据生境的水分状况,通常把空心莲子草的生长型分为漂浮型、扎根挺水型和陆生型[4]。漂浮型空心莲子草的根系由不定根组成,而陆生型空心莲子草根系的特征是不定根膨大形成A藏根(宿根),这种贮藏根是陆生型和扎根挺水型空心莲子草的重要越冬和繁殖器官,在种群维持中具有重要作用[5,6]。娄远来等[7]通过运用光镜和扫描电镜的方法,观察了空心莲子草贮藏根的结构,指出空心莲子草的根除了进行正常的初生和次生生长外,还产生异常的三生结构,三生结构中含有大量的径向和切向的薄壁结合组织,这些结构特点有利于水分和营养物质的迅速疏导,并将营养物质贮藏在地下器官的薄壁细胞结合组织中。即便地下的肉质根被切断,仍有足够的营养物质供给不定芽的生长和发育,从而形成新的植株。这是空心莲子草难以防治的重要原因之一。王桂芹等[8]对空心莲子草的贮藏根进行初步化学检测,发现其含有较多的可溶性糖和蛋白质成分,认为这些营养物质是空心莲子草扩展或成为独立散布体的物质和结构基础。然而,在空心莲子草不定根膨大形成贮藏根的过程中,主要营养物质的变化规律尚不清楚。

可溶性蛋白质、可溶性总糖、蔗糖、淀粉等物质作为植物中生理的重要物质,对于不同植物根系的膨大具有重要意义[9-13]。陈燕丽等[14]根据空心莲子草根生长动态,把空心莲子草茎段新生根的生长大致划分为三个时期,即膨大前期(

1 材料与方法

1.1 材料

于2014年6月15日在湖北省荆州市西郊田间沟渠采集生长健壮的空心莲子草地上茎,剪取直径0.3~0.4 cm,长4.0 cm的地上茎片段(带有一节,以节为中心,两边长度各2 cm)若干。在底部带孔的塑料杯(规格:上内径9 cm,下内径5.5 cm,高14.5 cm)中装入土壤(沙土∶壤土=1∶1),把准备好的空心莲子草茎段斜插入土壤中,每个塑料杯种植1段。共种植120杯,将其放置于长江大学农学院开敞式温室大棚棚架上,注意日常管理并保持湿润。

1.2 方法

空心莲子草茎段种植后20 d,进行第一次取样,以后每隔25 d随机取样一次,分别在45、70、 95 d取样。四个取样时期分别对应空心莲子草不定根膨大前期(20 d)、膨大期(45、70 d)、膨大后期 (95 d)。

每次随机取样数为30杯。选择生长一致,具有代表性的根系,洗净沙土。随机取3株,观察根系发育情况,记录的指标包括宿根根数、宿根直径(其最膨大部的横茎,用游标卡尺测量,精度0.01 mm)、宿根根长。另取3株,将植株茎叶(含地下茎)、地下不定根和宿根分别剪断,于80 ℃下烘至恒重(约24 h),用电子天平(精度0.001 g),分别称量茎叶干重、不定根重和宿根根重,总根重等于不定根重和宿根根重之和。随机取3株,采用Epson Perfection V700 Photo根系扫描仪(Seiko Epson Corp,日本)对根系分别进行扫描,分析得到所有根的表面积和总体积、宿根的表面积和总体积。剩余植株洗净根系,选择宿根部分,并用小刀剔除宿根上的须根,再用去离子水冲洗,用干净的卫生纸把根部水吸干,用于测定可溶性蛋白质、可溶性总糖、蔗糖、淀粉的含量,试验测量重复3次。

1.3 测定方法

可溶性蛋白质采用考马斯亮兰G-250染色法测定,具体方法参照孔祥生等[15]的方法进行。可溶性总糖含量、淀粉含量参照文献[16]进行测定。蔗糖含量参照文献[17]进行测定。

1.4 数据分析

利用SPSS的单因素方差分析(One-way ANOVA)检测不同生长天数的各指标间是否存在差异显著性,采用LSD法进行多重比较,选择Pearson Correlation进行各指标间相关性分析。

2 结果与分析

2.1 空心莲子草不定根膨大过程中主要生长指标的变化

空心莲子草不定根膨大过程中主要生长指标的变化统计结果见表1。由表1可知,在膨大期(45、70 d),空心莲子草每株的宿根为1条,而到了膨大后期(95 d),每株的宿根为2条。

从空心莲子草扦插生根到不定根膨大前期(20 d),此时不定根未见明显膨大,各条根的根直径比较一致,平均直径为0.031 cm。生长至45 d,已经进入膨大期,此时不定根迅速膨大增粗,根直径达到0.232 cm,极显著高于膨大前期(P0.05)。生长至45 d可以明确辨别膨大的宿根和未膨大的不定根,故宿根的长度从生长至45 d开始测量,此时为8.13 cm。生长至95 d,宿根的平均长度为12.93 cm,此时宿根长度显著长于生长至45 d和70 d(P

空心莲子草宿根形成后,随着宿根的进一步膨大,每株空心莲子草宿根的表面积、体积均显著增大(P

由表1数据进一步计算出空心莲子草根系生物量构成情况,45 d时,宿根干重占根系总干重的比例为93.8%,70 d时该比例为87.9%,95 d时该比例为85.1%。从全株空心莲子草生物量分配来看,随着根膨大生长,根冠比逐步增加,扦插初期(20 d),空心莲子草茎节处萌发新芽,生长出不定根,茎叶的生长成为植株生长的主导,此时根冠比最低,为0.074。进入不定根膨大期,根系的干物质含量迅速增加,到膨大后期(95 d),根冠比与膨大初期相比(45 d)O显著提高(P

2.2 空心莲子草不定根膨大过程中营养物质含量的变化

2.2.1 可溶性蛋白质含量的变化 由表2可知,空心莲子草不定根在膨大过程中,随着根直径不断增加,可溶性蛋白质含量呈上升趋势。其中,生长20 d时,不定根未见膨大,含量最低,为1.74 mg/g。生长到95 d时,含量最高,为3.79 mg/g。生长20~45 d,可溶性蛋白质含量有所增加,但未达显著性差异(P>0.05)。当生长至70 d时,此时处于不定根膨大中期,可溶性蛋白质含量极显著高于生长20、45 d(P

2.2.2 可溶性总糖含量的变化 由表2可知,空心莲子草生长20~70 d,根中的可溶性总糖含量呈急剧上升的趋势。生长初期,可溶性总糖含量极低, 20 d时为4.86 mg/g,生长到70 d时,达到最高值,为438.68 mg/g,差异极显著(P

2.2.3 蔗糖含量变化 由表2可知,不同时期空心莲子草根中的蔗糖的含量变化与可溶性总糖相似。从开始生长到70 d,随着宿根直径不断增加,膨大的不定根中蔗糖含量呈急剧上升的趋势。生长20 d时,蔗糖含量最低,仅为1.47 mg/g,生长到70 d时,达到最高值,为262.65 mg/g,差异极显著(P0.05)。

在空心莲子草不定根膨大过程中,生长20 d时,蔗糖含量占可溶性总糖含量比例最低,为30.25%;进入膨大期45 d时,蔗糖占可溶性总糖的比例达到最高,为89.51%;随后比例有所降低,在70 d和95 d时该比例分别为59.87%和72.39%。不同膨大时期,蔗糖占可溶性总糖的比例均较高,说明蔗糖是空心莲子草宿根膨大生理过程中一种至关重要的糖类物质。

2.2.4 淀粉含量的变化 由表2可知,在空心莲子草不定根膨大的过程中,随着根直径的增粗,淀粉的含量变化相对稳定,总体上呈现波浪式变化,但波动范围不大,在4.96~7.29 mg/g之间,与可溶性总糖和蔗糖含量比较,始终处于较低的含量水平。生长20 d时,未膨大的不定根中淀粉的含量与生长70 d和95 d相比较,没有显著性差异(P>0.05)。生长45 d时,淀粉含量最低,与其他时间的观测值呈显著性差异(P

2.3 各指标相关性分析

空心莲子草不定根膨大过程中各指标相关性分析见表3。由表3可知,除可溶性总糖、蔗糖和淀粉的含量变化与宿根条数没有显著相关性,以及淀粉含量与其他各项指标均无显著相关性外,其他指标间均存在显著或极显著的正相关性。其中,可溶性总糖含量与蔗糖含量的相关系数为0.951,两者存在极显著的线性正相关关系(P

3 小结与讨论

空心莲子草扦插初期,茎叶的生长成为植株生长的主导。进入空心莲子草不定根膨大期后,根重逐渐增加,根冠比逐步增大。同时,宿根的直径、长度、表面积和体积均随着生长时期有不同程度的增加,总体趋势相似。这样的生长过程符合一定的植物学规律,即生育前期营养物质的吸取和分配主要是用于营养器官的形成。营养器官发展到一定阶段以后,才迅速向地下部分(贮藏器官)转移,块根表现为快速膨大[13]。

植物体内的可溶性蛋白质大多数是参与各种代谢活动的酶类,测量其含量是为了解植物体总代谢的一个重要指标[15]。空心莲子草不定根在膨大过程中,随根直径不断增加,宿根中可溶性蛋白质含量呈上升趋势,表明随着空心莲子草不定根的膨大,其宿根的代谢水平逐步提高,旺盛的合成和分解代谢需要大量的酶类参与。空心莲子草宿根中可溶性蛋白质含量变化规律与甘薯块根膨大具有相似性[18]。

可溶性糖不仅是植物的主要光合产物,而且是碳水化合物代谢和暂时贮藏的主要形式[19]。从不定根膨大前期(20 d)到膨大期(70 d),随着根直径不断增加,宿根中可溶性总糖含量呈急剧上升趋势,说明该时期光合作用的同化产物不断分配到根中。宿根在膨大过程中,只要条件适宜,就会萌发新芽,形成新的植株。高含量的可溶性总糖有利于保持宿根在休眠期前旺盛的繁殖能力和代谢能力。可溶性总糖还是植物主要的抗寒调节物质之一,它的增加可以提高细胞液浓度,降低冰点,保护原生质胶体、线粒体及膜上敏感偶联因子,其含量的多少关系到植物抗寒能力的大小[20,21]。进入膨大后期(95 d),虽然可溶性总糖含量有所降低,但可溶性总糖含量依旧保持较高水平,远高于萝卜(Raphanus sativus)[11],甘薯(Ipomoea batatas)[10]等作物的含量水平,这为空心莲子草宿根顺利越冬提供了保障。

蔗糖是高等植物光合作用的主要产物,也是植物体内碳水化合物贮藏和运输的主要形式[5,6]。随着宿根直径不断增加,宿根的蔗糖含量呈急剧上升的趋势,处于积累状态。进入膨大后期(95 d),蔗糖含量保持稳定。其变化趋势与可溶性总糖含量的变化趋势相似,两者呈现极显著正相关。且进入膨大期后(45 d),蔗糖占可溶性总糖的比例较高,均在59%以上。以上结果表明,蔗糖是空心莲子草膨大过程中一种重要的糖类贮藏物质。

在空心莲子草不定根膨大过程中,淀粉含量与可溶性总糖和蔗糖相比较,始终处于较低水平,且与宿根直径等其他各项指标均没有显著的相关性,从而认为,淀粉在空心莲子草不定根膨大过程中,并不是重要物质。而在休眠期,即进入冬季后,淀粉含量是否有所升高进而成为空心莲子草越冬的重要物质,则有待进一步验证。

综上所述,可溶性蛋白质、可溶性总糖、蔗糖与空心莲子草不定根的膨大密切相关,其中,可溶性总糖、蔗糖是宿根的重要组成物质和贮藏成分。而淀粉在空心莲子草宿根形成中,并不是重要物质。要全面剖析空心莲子草宿根形成的机理,应探讨更多的营养物质,如葡萄糖、果糖等还原糖,以及营养物质代谢相关的酶类与其不定根膨大的关系。同时,从库源理论出发,充分考虑到地上部分对地下部分的相互影响,也将有利于阐明空心莲子草营养物质的生理代谢机制。

参考文献:

[1] HOLM L,DOLL J,HOLM E,et al. World Weeds: Natural Histories and Distribution[M].New York:John Wiley & Sons,Inc.,1997.

[2] GARBARI F,PEDULLA M L. Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb.(Amaranthaceae),a new species for the exotic flora of Italy[J].Webbia,2001,56:139-143.

[3] GENG Y P,PAN X Y,XU C Y,et al. Phenotypic plasticity of invasive Alternanthera philoxeroides in relation to different water availability, comparing to its native congener[J].Acta Oecologica,2006,30:380-385.

[4] KAY S H,HALLER W T. Evidence for the existence of distinct alligator weed biotypes[J].Journal of Aquatic Plant Management,1982,20(1):37-41.

[5] 娄远来,沈晋良.水花生的根、茎、叶形态解剖特征及生态适应性[J].江苏农业学报,2005,21(4):277-282.

[6] 陈中义,江红英.空心莲子草无性繁殖体的大小及数量对其建群效应的影响[J].长江大学学报(自然科学版),2009,6(1):72-75.

[7] 娄远来,王庆亚,邓渊钰,等.空心莲子草根中异常结构及不定芽的发育解剖学研究[J].广西植物,2004,24(2):125-127.

[8] 王桂芹,高瑞如,王玉良,等.异质生境空心莲子草的结构基础与生态适应性[J]草业学报,2011,20(4):143-152.

[9] 许 超.莲藕膨大过程中生理生化变化的研究[D].江苏扬州:扬州大学,2002.

[10] 吕长文,王季春,唐道彬,等.甘薯块根碳水化合物合成与积累动态特性研究[J].中国粮油学报,2011,26(2):23-27.

[11] 刘贤娴,王淑芬,史庆华.萝卜肉质根膨大过程中主要营养物质含量的变化[J].山东农业科学,2008(9):22-24.

[12] 李 丹,王 晔,赫 磊,等.甜菜蔗糖代谢相关酶活性与糖积累关系的研究[J].作物杂志,2009(3):27-31.

[13] 陈小琴.人参榕块根膨大机理及其调控技术研究[D]福州:福建农林大学,2009.

[14] 陈燕丽,陈中义.陆生型空心莲子草根的生长动态研究[J].江西农业学报,2011,23(2):111-114.

[15] 孔祥生,易现峰.植物生理学实验技术[M].北京:中国农业出版社,2008.135-136,160-161.

[16] 华东师范大学生物系.植物生理学试验指导[M].北京:人民教育出版社,1947.371-372.

[17] 西北农林科技大学植物生化教研组.植物生理学试验指导[M].西安:陕西科学技术出版社,1987.114-116.

[18] 沈淞海,黄冲平,沈海铭.甘薯生长发育过程中的一些重要生化特性[J].浙江农业学报,1994,6(2):98-101.

[19] 罗兴录,池敏青,黄小凤,等.木薯叶片可溶性糖含量对块根淀粉积累的关系[J].中国农学通报,2006,22(8):289-291.

分子生物学总结范文第4篇

[关键词] 草酸钙;结石;金钱草总黄酮;凝血酶原片段-1

[中图分类号] R285.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2016)18-0030-04

泌尿系结石是泌尿科最常见的疾病[1],在欧美国家,5%~10%在一生中至少发生一次泌尿系结石,欧洲泌尿系结石年新发病率约100/10万~400/10万人[2]。我国泌尿系结石发病率为1%~5%,年新发病率约150/10万~200/10万人[3]。泌尿系结石的成分有草酸钙、磷酸钙、尿酸、磷酸镁铵、胱氨酸等,其中草酸钙及含草酸钙的结石约占泌尿系结石的80%以上[4]。

泌尿系结石的形成受到尿液中许多成分的影响,如尿中钙、草酸等成分促进结石生成,称为成石因子。而尿液中又有许多抑制结石形成的物质,它们在正常人尿液中浓度或活力高,而在结石患者中含量低。这些抑石因子大体可分为小分子抑制物和大分子抑制物,其中小分子抑制物包括枸橼酸盐、镁、焦磷酸盐、α-亚麻酸等[5],而大分子抑制物包括肾钙素、蛋白多糖、骨桥蛋白、凝血酶原片段、α-胰蛋白酶抑制物片段、核糖核酸、酸性黏多糖、黏液素[6-8]。成石抑制物的研究已成为泌尿系结石的重要研究方向。

中医药治疗泌尿系结石有悠久的历史,疗效显著,且副作用少,但中草药抑制结石形成的机制报道甚少,至今尚不清楚,尤其是对其中单味中药的研究更少。金钱草是目前大多数排石方剂中最常见的一味要药[9],其中黄酮类化合物为其主要成分[10,11],本次研究旨在观察金钱草总黄酮类化合物对尿液中成石因子和抑石因子等成分的影响,从而探讨金钱草防治草酸钙结石的机制。现报道如下。

1材料与方法

1.1实验动物

选用8周龄SD健康雄性大白鼠30只,体重200~250 g[浙江中医药大学动物实验中心提供,许可证编号:SCXK(沪)2008-0016]。

1.2金钱草总黄酮提取液的制备

金钱草干燥全草(购于浙江中医药大学附属第二医院中药房)10 kg粉碎后经体积分数为80%乙醇提取,加热回流2次,每次3 h,回收得到约1 kg浸膏,通过溶剂萃取得到石油醚部分与水部分。水部分经大孔树脂柱色谱,以水-乙醇梯度洗脱,得到总黄酮部分约150 g,加入蒸馏水定容至1 mg/L(由浙江中医药大学附属第二医院药剂科制备)。

1.3草酸钙结石模型造模

采用1%乙二醇(EG)饮水+2%氯化铵(AC),每天灌胃2 mL/只。

1.4实验动物分组及给药方法

随机分为3组,每组10只。空白对照组(A 组):自来水饮水2 mL/只/d+生理盐水2 mL/只/d灌胃;草酸钙结石模型组(B组):1%乙二醇(EG)饮水+2%氯化铵(AC)2 mL/只/d+ 生理盐水2 mL/只/d灌胃;金钱草总黄酮组(C组):1%EG饮水+2%AC 2 mL/只/d+金钱草总黄酮提取液2 mL/只/d灌胃。各组大鼠均标准喂养,饲养5周,第1周先适应环境,从第2周开始给药。饲养环境:温度22℃~25℃,湿度:50%~60%。

1.5观察指标

灌胃4周后大鼠单独置入代谢笼中,收集其24 h尿液,标本中加入0.02%叠氮化钠防止细菌分解,统计24 h尿量。检测24 h尿液中钙、草酸、pH值、尿酸、葡胺聚糖、凝血酶原片段-1的含量。尿钙、尿草酸、尿酸由我院生化室全自动生化仪检测。尿葡胺聚糖购买人糖胺聚糖(GAG)ELISA试剂盒(上海拜力生物科技有限公司)进行检测,凝血酶原片段-1购买人凝血酶原片段F1+2(F1+2)ELISA试剂盒(上海顺科生物科技有限公司)检测。

1.6统计学处理

采用SPSS19.0统计学软件进行处理,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,多个样本均数比较采用方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验,P

2结果

2.1三组一般情况比较

A组大鼠毛色光泽,紧密贴身,双目有神,反应灵敏,食欲旺盛,饮水适度,体重增加较快,大便呈颗粒状,尿色淡黄。B组大鼠出现毛发欠光泽,饮食减少,活动量较少,尿量减少,大便稀溏。而C组精神饮食活动基本正常。经比较,三组间尿量差异有统计学意义(F=4.89>F0.05(2,27),P

2.2三组尿钙、草酸、pH值、尿酸比较

三组间尿pH值(F=1.562,P>0.05)、尿酸(F=2.352,P>0.05)比较差异无统计学意义。而三组间尿钙(F=4.156,P

2.3三组尿葡胺聚糖和凝血酶原片断-1比较

三组间尿葡胺聚糖和凝血酶原片段-1的含量均有差异(F=4.968,P

3讨论

泌尿系结石是人体尿液中固体成分析出而形成,是人体内的一种病理性生物矿化。病因复杂,大致包括代谢异常、遗传因素、尿路局部因素(感染、梗阻、异物等)等个体因素,以及饮食、气候、药物、职业等环境因素。目前,泌尿系结石的形成机制尚未明确,目前已知有多种学说与之有关,如结石基质学、钙化斑学说、异质促进成核学说、过饱和结晶学等。但各类学说都是基于泌尿系结石的两大主要成分―晶体和基质进行研究。研究认为,成核是结石形成的起始步骤,然后按生长、聚集的过程进一步发展形成固相晶核的过程。因此,我们认为要想预防结石的发生,首先必须通过防止尿液浓缩或过饱和,增强成石抑制因素,减少促进因素等[12-14]措施阻断结石的成核过程。

金钱草是报春花科植物过路黄的干燥全草[15],性甘、咸,微寒,归肝、胆、肾、膀胱经,具有清利湿热、通淋、消肿的作用,其含有酚性成分、黄酮类、甙类、鞣质、挥发油、氨基酸、胆碱、甾醇、氯化钾、内脂类等多种有效成分[16],而对其中黄酮类物质的研究较为深入,目前已分离出10种黄酮类化合物,黄酮苷类化合物有预防乙二醇和维生素D3造成的大鼠草酸钙尿路结石形成的作用。现代药理研究表明:金钱草能增加尿量,增强输尿管蠕动,抑制结晶形成,调节尿液pH值,另外金钱草还具有消炎、止痛、抗氧化、抑制肝脏脂质过氧化等作用[16,17]。

本次研究采用1%的乙二醇和2%氯化铵诱导形成草酸钙结石大鼠。研究证实,大鼠服用乙二醇后可增加草酸的合成,促进草酸钙结晶的形成,而服用氯化铵后,可导致肾小管上皮损害,进行障碍,有利于草酸钙结石的逐渐形成[18,19]。在整个实验过程中,模型组大鼠出现精神疲倦,毛发枯槁,活动减少,饮食少等一系列患病症状。实验结束时模型组与空白对照组比较,24 h尿量降低,而尿钙、尿草酸含量增加,差异有统计学意义(P

研究显示[20],金钱草中的黄酮类成分中的羧基和酚羟基可与尿液及晶体表面的钙离子络合,从而降低钙离子浓度,减小草酸钙的过饱和度,并能阻止晶体进一步生长、聚集以及互相转化,而其羟基还可以与草酸根的羧基发生强烈的氢键作用,降低草酸根离子浓度,减少尿液中草酸钙的过饱和度。本次实验通过金钱草总黄酮提取液每日灌胃,结果显示,4周后大鼠24 h尿量显著增加,与模型组比较,差异有统计学意义(P0.05)。并且,金钱草总黄酮组大鼠的24 h尿钙和尿草酸含量较模型组大鼠降低,差异均有统计学意义(P

目前研究证实,尿液中的很多大分子物质是结石基质的重要组成部分,如葡胺聚糖、尿凝血酶原片段-1、肾钙素、Tamm-Horsfall蛋白、间α胰蛋白酶抑制物等[21],这些大分子物质能调节基质成核、聚集和生长,能促进或抑制结石的聚集和生长。而尿凝血酶原片段-1是草酸钙结石基质中含量最为丰富的大分子物质,被认为是最主要的内源性尿草酸钙结石形成抑制因子[22]。本课题通过对尿液中的大分子物质葡胺聚糖和尿凝血酶原片段-1的检测,发现模型组两者的含量均较空白对照组明显降低,差异有统计学意义(P0.05)。而尿凝血酶原片段-1的含量与模型组比较有统计学意义(P

综上所述,金钱草作为传统治疗泌尿系结石的植物药,其主要成分金钱草总黄酮提取物能有效抑制草酸钙结晶的形成,经过本课题对尿液中各项成分的研究,我们将其抑制草酸钙结晶可能的机制总结如下:①金钱草总黄酮类物质具有显著的利尿作用,可降低24 h尿钙和尿草酸的浓度,并且由于尿量的增加,尿液冲刷作用利于微小结石的排出。②金钱草总黄酮类物质可能通过增加尿液中凝血酶原片段-1的含量,从而抑制草酸钙结石的形成。但本课题尚未对泌尿系结石的全部影响因素进行研究,如骨桥蛋白、肾钙素、黏液素等。因此,需要进一步的试验研究全面了解金钱草总黄酮提取液对草酸钙结石的作用机制。

[参考文献]

[1] 叶章群,邓耀良,董诚. 泌尿系结石[M]. 北京:人民卫生出版社,2003.

[2] Turk C,Knoll T,Petrik A,et al. Chap 7:EAU guidelines on urolithiasis[M]. European Association of Urology,2010:27-28.

[3] 那彦群. 中国泌尿外科疾病诊断指南[M]. 北京:人民卫生出版社,2014:129.

[4] Xu H,Zisman AL,Coe Fl,et al. Kidney stones:An update on current pharmacological management and future directions[J]. Expert Opin Pharmacother,2013,14(4):435-447.

[5] 王军,叶章群,宋波,等. α-亚麻酸对实验性大鼠前列腺素E及肾草酸钙结晶形成的影响[J]. 第三军医大学学报,2005,27(23):2341.

[6] 李云龙,谢云,吴火焱,等. 主要抑制物在尿石形成中作用机制的研究进展[J].齐齐哈尔医学院学报,2008,29(16):2015-2016.

[7] Aggarwal KP,Narulas S,Kakkar M,et al. Nephrolithiasis:Molecular mechanism of renal stone formation and the critical role played by modulators[J]. Biomed Resint,2013,(2013):292953.

[8] Joshi S,Clapp WL,Wang W,et al. Osteogenic changes in kidneys of hyeroxaluric rats[J]. Biochim Biophys Acta,2015,1852(9):2000-2012.

[9] Huang HS,Ma MC,Chen J,et al. Changes in the oxidant-antioxidant balance in the kidney of rats with nephrolithiasis induced by ethyleneglycol[J]. J Urol,2002,167(6):2584-2593.

[10] 陈小英,张瑞辉,黎婉红,等. 对广金钱草不同部位总黄酮的含量分析[J]. 中国医药指南,2014,12(13):77-78.

[11] Li XL,Wang H,Liu G,et al. Study on the constituents from desmodium styracifolium[J]. Zhong Yao Cai,2007, 30(7):802-805.

[12] Evan AP. Physiopathology and etiology of stone formation in the kidney and the urinary tract[J]. Pediatr Nephrol,2010,25(5):831-841.

[13] Rosemary Lyons Ryall. The possible roles of inhibitors,promoters,and macromolecules in the formation of calcium kidney stones[M]. Urinary Tract Dtone Disease,2010:31-60.

[14] Vishal N,Ratkalkar,Jcak G,et al. Mechanisms of stone formation[J]. Clinical Reviews in Bone and Mineral Meta-bolism,2011,9(3):187-197.

[15] 国家药典委员会编. 中华人民共和国药典[M]. 中国医药科技出版社,2015.

[16] 李静,贺绍君,刘德义. 金钱草防治泌尿系统结石机理研究进展[J]. 辽宁中医药大学学报,2015,17(3):79-81.

[17] 俞仑青. 金钱草药理作用及临床应用概况[J]. 中国现代药物应用,2011,5(14):131-132.

[18] Khan SR,Glenton PA. Experimental induction of calcuim oxalate nephrolithiasis in mice[J]. J Urol,2010,184(3):1189-1196.

[19] 巴元明,曹秋实. 两种草酸钙结石大鼠模型的比较研究[J].上海交通大学学报(医学版),2014,34(11):1595-1598.

[20] 王萍,沈玉华,谢安建,等. 金钱草提取液对尿液中草酸钙晶体生长的影响[J]. 安徽大学学报(自然科学版),2006,30(1):80-84.

[21] 刘东锋,吴希庆,萨音白钢. 泌尿系结石主要抑制物的研究进展[J]. 包头医学院学报,2013,3(29):124-126.

[22] Doyle IR,Ryall RL,Marshall VR. Inclusion of proteins into calcium oxalate crystals precipitated from human urine:A highly selective phenomenon[J]. Clin Chem,1991, 37:1589-1594.

[23] Grover PK,Ryall RL. Effect of prothrombin and its activation fragments on calcium oxalate crystal growth and aggregation in undiluted human urine in vitro:Ralationship between protein structure and inhibityory cativity[J]. Clin Sci,2002,102(4):425-434.

分子生物学总结范文第5篇

[关键词]生活饮用水;供水;监测

[DOI]1013939/jcnkizgsc201714254

牡丹江市目前共有3 座水厂,人口约90万人,总供水能力为85 万吨/ 日。此次我们对牡丹江东安、阳明、爱民3个区36份水样的水质进行检测,判断其是否符合国家标准,为相关部门对饮用水的管理提供依据。

1实验器材与方法

11实验试剂

(1)总离子强度调节缓冲剂(TISAB);

(2)碘化钾溶液(5g/L);

(3)磷酸盐缓冲液(pH=65);

(4)N,N-二乙基对苯二胺(DPD)溶液(1g/L);

(5)亚砷酸钾溶液(50g/L);

(6)5000mmol/L氟化物标准贮备液(950mg/L)。

12主要仪器

原子吸收分光光度计(北京普析通用公司,型号:TAS-986);恒温培养箱(西安禾普生物公司,型号:KLH-150FD);电热恒温水浴箱(天津华北实验仪器公司,型号:SHHW21)。

13实验方法

第一,研究对象随机选择牡丹江市阳明、爱民、东安36户住户为采样点,共检测水样36份,对生活饮用水中的8个指标检pH值、铁、余氯、氟化物、臭和味、肉眼可见物菌落总数、总大肠菌群检测。第二,按《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750―2006)进行水样的采集、保存和运送,样品于4h之内送实验室。

14检测方法

(1)水样中总大肠菌群采用平板法测定;

(2)水样中粪大肠菌群采用多管发酵法测定;

(3)水样中余氯含量采用N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法测定;

(4)水样中氟离子含量采用离子选择法测定;

(5)水样中铁含量采用原子吸收分光光度法测定。

15数据分析

所有实验数据均以x―1±s表示,采用SPSS130统计软件包处理数据均数比较用t检验,多组间指标的比较采用方差分析,组间两两比较采用LSD法,以p

2实验结果

21水样的检测结果

通过表1可看出总大肠菌群(未检出)国家标准不得检出,合格率为100%;菌落总数(95±56)005,合格率为100%;铁(016±005)

22各区使用不同管道材质水质的铁含量结果

由表2可见:不同管材的水质间铁含量有差异,以其他管材水样中铁含量为对照,铸铁管材水样中铁含量升高,并且具有统计学意义p

3讨论

本次实验经过对牡丹江市阳明区、爱民区、东安区3个区水样的检测,肉眼可见物、总大肠菌群、臭和味、菌落总数、余氯、铁、氟化物7个指标符合国家标准。感官性状、毒理学指标和细菌指标也符合国家标准但因实验设施有限放射性指标并未测出。

铁是人体必需的微量元素,适量对人体有高度的生物学意义,超量则影响人体健康。[1]不同材质的供水管道的铁含量不同,使用铁管材质的铁含量明显高于其他材质的含量,国家标准中饮水铁不超过03mg/L,虽未超标,但因铁管老化生锈使铁含量增加,建议用符合毒物学及微生物学测试的新管网材料替换。

氟是动物和人生命活动所必需的元素之一,[2]摄入氟不足或过量都会对身体造成不良影响。[3]本次试验测得水中氟化物为(058±015)

饮用水中余氯的测定是评价饮用水总大肠菌群、游离余氯、菌落总数安全性的重要指标。试验测得牡丹江36份水样中菌落总数(95±56)005;总大肠菌群没有检出,其中微生物指标菌落总数和总大肠菌群含量符合国家标准,余氯也符合国家标准,牡丹江36户生活饮用水微生物学指标良好。

4结论

牡丹江市36户生活饮用水水质中在肉眼可见物、臭和味、总大肠菌群、菌落总数、余氯、铁、氟化物7个指标检测,结果显示均符合国家生活饮用水水质标准并且水质良好。不同管材的水样中铁离子含量有差别。铁管材质的铁含量明显高于其他材质的含量。建议用符合毒物学及微生物学测试的新管网材料替换老化生锈的铁管。

参考文献:

[1]邵紫秋紫外分光光度法测定食物铁元素研究[J].食品安全导刊,2014,18(6):154-155

[2]王睿,曾强,侯常春,等高氟对机体非骨相损害的研究进展[J].中华地方病学杂志,2013,32(2):230-232