最近,来自澳大利亚麦考瑞大学的研究人员通过研究发现了指示多发性硬化症(ms)的首个血液生物标志物,多发性硬化症是一种发病于中枢神经系统的严重疾病,其在澳大利亚大约影响着2.3万人的健康,而在全球影响着230万人的健康。
相关研究刊登于国际杂志scientific reports上,这项研究发现是科学家们历时12年的成果,新型生物标志物的鉴别能够使得研究人员鉴别多发性硬化症的准确率达到85%至90%;从传统角度来讲,追踪该病的发病过程一直被认为存在一定问题,而且耗时较长,同时还需要对病人进行一系列实验,但最新研究结果表明,利用简单的血液检测就能够简化并且加速科学家们探究疾病发病机制的过程。
研究者gilles guillemin教授说道,在dianti ms pty公司的资助下,目前我们开发出了一种新型的诊断试剂盒,其将能够帮助来自全球的科学家对多发性硬化症患者进行快速简便地鉴定。这种临床血液检测试剂盒在两年内均可以使用,同时其也为研究人员开发治疗多发性硬化症的可能性个体化靶向疗法提供了一定的研究基础和线索。
本文研究结果或许对于理解炎症和神经变性引发的其它疾病的发病过程也具有一定的意义,比如阿尔兹海默病、帕金森疾病、肌萎缩侧索硬化或者运动神经元病等。最后研究者guillemin教授总结道,这种新型检测手段本身依赖于对特殊生化通路中的化合物进行检测,这些化学通路能够利用名为色氨酸的分子,而我们都知道色氨酸能够参与大脑炎症发生的过程,因此增加我们对细胞处理色氨酸过程的理解,我们或许就能够鉴别出更多类型的神经变性疾病的发病机制。
《神经生物学》是2007年9月科学出版社出版的图书,作者是丁斐。 基本介绍 作者 :丁斐? ISBN :? 页数 :517? 定价 :58.00元 出版社 :科学出版社? 出版时间 :2007年9月? 简介,研究对象,智力形成之谜,毒品上瘾之谜,各种神经疾病之谜,研究的器官,特殊性,发展趋势,神经系统,脑,脊髓,神经, 简介 神经生物学,21世纪的明星学科。神经生物学是生物学中研究神经系统的解剖,生理, 神经生物学病理方面内容的一个分支。从上个世纪90年代以来,世界科研强国加快了对神经生物学研究的投入。美国于1990年推出了“脑的十年计画”,接着欧洲于1991年开始实施“EC脑十年计画”,然后日本于1996年也正式推出了名为"脑科学时代计画"的跨世纪大型研究计画,计画在未来20年内投入相当的研究经费。 神经科学是专门研究神经系统的结构、功能、发育、遗传学、生物化学、生理学、药理学及病理学的一门科学。对行为及学习的研究都是神经科学的分支。 对人脑研究是个跨领域的范畴,当中涉及分子层面、细胞层面、神经小组、大型神经系统,如视觉神经系统、脑干、脑皮层。 最高层次的研究就是结合认知科学成为认知神经科学,其专家被称为认知心理学家。一些研究人员相信认知神经科学提供对思维及知觉的全面了解,甚至可以代替心理学。 神经科学致力于科学地研究神经系统。尽管神经科学学会成立于1969年,但是对于大脑的研究很早就已经开始。其研究范围包括对神经系统的结构,功能,进化史,发育,遗传,生物化学,生理学,药理学,生物信息学,计算神经生物学和病理学研究。传统的神经科学是生物科学的一个分支。然而,神经科学开始与其他学科有了越来越多的交叉与融合,如认知和神经心理学,计算机科学,统计学,物理学,哲学和医学科学。 大脑的结构和功能是自然科学研究中最具有挑战性的课题。近代自然科学发展的趋势表明,21世纪的自 然科学重心将在生命科学,而神经生物学和分子生物学将是21世纪生命科学研究中的两个最重要的领域,必将飞速发展。分子生物学的奠基人之一,诺贝尔奖获得者沃森宣称:“20世纪是基因的世纪,21世纪是脑的世纪。” 大脑解剖图 在医学这个大的学科内,神经生物学是一门在各个水平,研究人体神经系统的结构、功能、发生、发育、衰老、遗传等规律,以及疾病状态下神经系统的变化过程和机制的科学。它涉及神经解剖学、神经生理学、发育神经生物学、分子神经生物学、神经药理学、神经内科学、神经外科学、精神病学等等。神经生物学的内容非常丰富,研究进展很快,作为医学生不仅要全面掌握,还要及时了解新的研究进展。 这些研究工作虽然至今为止并没有在神经生物学领域取得重大进展,没有解开智力形成之谜,没有解开毒品上瘾之谜,没有解开老年痴呆症治疗之谜,但却在潜移默化中推动了神经科学的发展,为本世纪神经生物学的腾飞打好了基础。 神经元 研究对象 由于研究对象是异常复杂、异常精贵的,神经生物学虽然没有方法上的突破带来的重大研究成果,但还是吸引了全世界最优秀的科学工作者的目光。这从神经生物学的几个主打杂志的影响因子上可以看出:《自然神经科学》的影响因子是15,《神经元》的影响因子是14,《神经科学杂志》的影响因子是8,此外,《科学》期刊上还有专门的神经生物学专题,其中的文章数量在生物学领域几乎是最多的。 神经系统 为什么神经生物学的研究难度很大,但仍然吸引了许许多多科学工作者投入她的怀抱呢? 原因是与社会现实有关的。神经生物学有许多人们非常感兴趣的话题,我在这里例举一二:
生物是一个物体的集合,其元素包括:在自然条件下通过化学反应生成的具有生存能力和繁殖能力的有生命的物体以及由它(或它们)通过繁殖产生的有生命的后代.
生物是什么?
通常,你可以不太费劲地区分出什么东西是生物,而什么东西不是生物,可是真正让你用语言或文字来表达什么是生物时,事情就不再那么简单了.事实上,要给生物下一个科学的定义是极其困难的,之前人类一直都没能解决这个问题.
有人认为生物就是有生命的物体.的确,一切生物都是有生命的,那么,反过来,有生命的物体是不是都是生物呢?答案是否定的!因为不仅生物具有生命,而且生物的一部分也可以具有生命.例如,一片绿叶、要移植的心脏、鲜血中的红细胞和白细胞.但是,这些有生命的物体,人们不会认为它们属于生物.所以说,有生命的物体不一定就是生物.
那么,生物的概念该如何定义呢?我们发现,动物是由每一个具体的人、猪、老虎、麻雀和蚊子等组成,因此,动物本身就是一个物体的集合.同理,植物、微生物和生物都是物体的集合.因此,我们可以用集合的概念来定义生物.
生物是一个物体的集合,其元素包括:在自然条件下通过化学反应生成的具有生存能力和繁殖能力的有生命的物体以及由它(或它们)通过繁殖产生的有生命的后代.
该定义既不会将没有繁殖能力的工蜂、犏牛和骡子等动物排除在生物的范畴之外,又不会将有生命,但不属于生物的一片绿叶、要移植的心脏、鲜血中的红细胞和白细胞、精子和卵子等物体纳入生物的范畴.
生物的特征
1、有共同的物质和结构基础
2、有新陈代谢现象
3、有应激性
4、有生长,发育,生殖的现象
5、有遗传变异的特征
6、能够适应一定环境和改变环境
7、生物的生活需要营养
8、生物能进行呼吸
9、生物能排除身体内的废物
生物多样性
生物多样性指的是地球上生物圈中所有的生物,即动物、植物、微生物,以及它们所拥有的基因和生存环境.它包含三个层次:遗传多样性,物种多样性,生态系统多样性.
简单地说,生物多样性表现的是千千万万的生物种类.在地球上热带雨林中生活着全世界半数以上的物种(约
500万种),因此,那里的生物多样性最为丰富.
生物多样性具有很高的价值,它不仅可以为工业提供原料,如胶、油脂、芳香油、纤维等,还可以为人类提供各种特殊的基因,如耐寒抗病基因,使培育动植物新品种成为可能.许多野生动植物还是珍贵的药材,为治疗疑难病症提供了可能.
随着环境的污染与破坏,比如森林砍伐、植被破坏、滥捕乱猎等,目前世界上的生物物种正在以每天几十种的速度消失.这是地球资源的巨大损失,因为物种一旦消失,就永不再生.消失的物种不仅会使人类失去一种自然资源,还会通过食物链引起其他物种的消失.如今,人类都在呼吁保护生物多样性并为之付诸行动.
生物的分类
生物的一般分类层次:界 、门 、纲 、目 、科、 属 、种
生物的具体分类层次:总界(Superkingdom)、界(Kingdom)、门(Phylum)、亚门(Subphylum)、总纲(Superclass)、纲(Class)、亚纲(Subclass)、总目(Superorder)、目(Order)、亚目(Suborder)、总科(Superfamily(-oidae))、科(Family(-idae))、亚科(Subfamily(-inae))、属(Genus)、亚属(Subgenus)、种(Species)、亚种(Subspecies).
生物是由原核生物、真核生物组成,也就是动物、植物、微生物,其特征是可以进行新陈代谢.
植物有藻类植物、苔癣、蕨类植物、种子植物(草本植物属于种子植物)、微生植物;
动物有哺乳动物、两栖动物、海洋动物、微生动物;
微生物有真菌、细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌、病毒.
生物的基本物质和主要结构(病毒除外)
生物细胞里的基本物质是:水、营养物质、线粒体、核酸,植物还有叶绿素.
生物细胞的主要结构是:细胞膜、细胞核、细胞质,植物还有细胞壁、叶绿体 、液泡(胚泡).
真核生物
由真核细胞构成的生物.包括原生生物界、真菌界、植物界和动物界.真核细胞与原核细胞的主要区别是:
①真核细胞具有由染色体、核仁、核液、双层核膜等构成的细胞核;原核细胞无核膜、核仁,故无真正的细胞核,仅有由核酸集中组成的拟核.
②真核细胞的转录在细胞核中进行,蛋白质的合成在细胞质中进行,而原核细胞的转录与蛋白质的合成交联在一起进行.
③真核细胞有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡等细胞器,原核细胞没有.
④真核生物中除某些低等类群(如甲藻等)的细胞以外,染色体上都有5种或4种组蛋白与DNA结合,形成核小体;而在原核生物则无.
⑤真核细胞在细胞周期中有专门的DNA复制期(S期);原核细胞则没有,其DNA复制常是连续进行的.
⑥真核细胞的有丝分裂是原核细胞所没有的.
⑦真核细胞有发达的微管系统,其鞭毛(纤毛)、中心粒、纺锤体等都与微管有关,原核生物则否.
⑧真核细胞有由肌动、肌球蛋白等构成的微纤维系统,后者与胞质环流、吞噬作用等密切相关;而原核生物却没有这种系统,因而也没有胞质环流和吞噬作用.
⑨真核细胞的核糖体为80S型,原核生物的为70S型,两者在化学组成和形态结构上都有明显的区别.
⑩真核细胞含有的线粒体,为双层被膜所包裹,有自己特有的基因组、核酸合成系统与蛋白质合成系统,其内膜上有与氧化磷酸化相关的电子传递链.原核细胞功能上与线粒体相当的结构是质膜和由质膜内褶形成的结构,但后者既没有自己特有的基因组,也没有自己特有的合成系统.?真核生物的植物含有叶绿体,它们亦为双层膜所包裹,也有自己特有的基因组和合成系统.与光合磷酸化相关的电子传递系统位于由叶绿体的内膜内褶形成的片层上.原核生物中的蓝细菌和光合细菌,虽然也具有进行光合作用的膜结构,称之为类囊体,散布于细胞质中,未被双层膜包裹,不形成叶绿体.
最原始的真核生物的直接祖先很可能是一种异常巨大的原核生物,体内具有由质膜内褶而成的象内质网那样的内膜系统和原始的微纤维系统,能够作变形运动和吞噬.以后内膜系统的一部分包围了染色质,于是就形成了最原始的细胞核.内膜系统的其他部分则分别发展为高尔基体、溶酶体等细胞器.按照美国学者L.马古利斯等重新提出的“内共生说”(见细胞起源),线粒体起源于胞内共生的能进行氧化磷酸化的真细菌,而叶绿体则起源于胞内共生的能进行光合作用的蓝细菌.
原核生物
由原核细胞组成的生物.包括蓝细菌、细菌、古细菌、放线菌、立克次氏体、螺旋体、支原体和衣原体等.具有以下特点:
①核质与细胞质之间无核膜,因而无成形的细胞核.
②遗传物质是一条不与组蛋白结合的环状双螺旋脱氧核糖核酸(DNA)丝,不构成染色体(有的原核生物在其主基因组外还有更小的能进出细胞的质粒DNA).
③以简单二分裂方式繁殖,无有丝分裂或减数分裂.
④鞭毛并非由微管构成,更无“9+2”的结构,仅由几条螺旋或平行的蛋白质丝构成.
⑤细胞质内仅有核糖体而没有线粒体、高尔基体、内质网、溶酶体、液泡和质体(植物)、中心粒等细胞器,核糖体的沉降系数为70S.
⑥大部分原核生物有成分和结构独特的细胞壁等等.
生物如何造福人类
1、生物技术的最新进展
近年来,生物技术的开发已取得巨大进展,基因的分离、扩增、重组以及体细胞的克隆技术都已实现,某此蛋白质的结构和协能已经探明.快速繁殖脱毒、组织培养、胚胎移植、胚胎切割和单克隆抗体等技术已进入实用阶段,预计到2000年时产值可超过1000亿美元.
科学家已从单个基因的测序转到有计划、大规模地测绘人类、水稻等重要生物体的基因图谱.全世界已有6000多项农作物方面的生物技术研究成果进入田间试验,抗虫害的转基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美国和加拿大大面积试种.美国种值的转基因作物越来越多,1998年种植7000万英亩转基因玉米和大豆,而几年前则很少.菲律宾国际水稻研究所育成的“超级稻”,在3年内可推广种植,它可以使水稻单产提高20%-25%.据法国《论坛报》近日报道,纺织业已采用了既不用化肥也不用农药的生物技术棉花.从1996年开始,美国专门生产“户外用”服装的帕塔戈尼亚公司使用的棉花100%是用生物技术生产的棉花.现在,美国是全球主要的生物棉花生产国,每年产量是2800吨,继美国之后是印度(年产量是930吨)、土耳其(800吨)和秘鲁(650吨).
据美联社报道,美国科学家已运用生物技术设使一只老鼠长出一个大象的卵,该技术在未来可以帮助拯救世界上的一些濒危动物.老鼠可被用作制造其他动物的卵子的“工厂”,这些卵在受精后,可用来使濒危动物怀孕.
2、人类基因组项目在本世纪初完成
人类基因组织项目在本世纪初完成,这将极大推动医学领域的研究活动,改变诊断和治疗疾病的方式,有利于人们健康.英国帝国癌症研究基金会的研究科学家卡罗尔·西拉科教授说:“在今后50年,主要置人于死地的杀手可能被消灭掉.
在几十年内,基因条码将具有更深刻的意义.一旦科学家更多地了解了导致癌症或者中风的生物途径,这此条码将变成预知未来的“水晶球”.在交织的DNA链中,基因条码将有可能确定人们未来可能出现的疾病以及人们患上这些疾病的可能性.
3、生物技术能使多种疾病得到有效防治
由于基因组项目的完成和生物技术的进步,今后癌症病人不需要经历痛苦的治疗过程,他们将使用根据基因筛选而制定的治疗方法.基因分析将使医生有可能在分子层面上评估化疗既杀死患者的健康细胞又杀死癌细胞的问题,并使他们有可能针对不同患者的具体病情加以纠正.科学家正逐渐解开癌症、血管堵塞和阿耳海默氏症的生化途径,他们能把新的基因移植到人体内,治疗疾病.许多危害人类的疾病,如心血管病、癌症、艾滋病等,糖尿病等,将得到有效的预防、治疗和控制.美国有数十家公司已用“合理药物设计”法设计超级药物,这种方法把生物技术和化学紧密地结合起来,能医治目前药物不能医治的癌症、艾滋病和多发性硬化症等致命疾病,有的已经进入人体试验阶段.专家们预计,这方面的研究将对遗传机制、发育机制和免疫机制有更多的了解,不但有助于治疗一些遗传疾病,而且对了解生物进行过程也有重大的意义.科学家最终可能发现阻止患心脏病和癌症的方法.
4、人类将全面进入克隆时代
克隆技术是生物技术领域一个具有划时代意义的重大科技突破,随着在英国克隆的“多莉”羊的出生,引起世界范围人们的高度重视,科学家认为它预示着“21世纪人类将全面进入克隆时代”.多莉已在今年4月顺利产下它的第一只羊羔,这表明,由一只成熟细胞克隆出的羊可以受孕并足月怀胎,产出一只健康羊羔.曾帮助克隆出多莉羊的PPL制药公司在今年还克隆出一头牛犊.
克隆出“多莉”的罗斯林研究所的科学家说,克隆体有生产健康的后代对于核转移技术的商业化很重要.采用克隆技术的好处是:可以加快良种家畜的繁殖,从而有可能使畜牧业发生一场革命;可以培养出一批批优质的牛羊品种,以满足人们的需要;可以拯救濒危野生物,保持生态平衡;可在医学领域大量生产人们所急需的许多名贵药品.此外,采用克隆技术,可以对植物的细胞、组织或器官进行克隆,改变过去“靠天吃饭”的传统农业.总之,在这世纪之交,在隆技术的发展将会改变人类的生存环境,大大造福于人类.
克隆技术还可以带来医学突破.克隆出“多莉”羊的科学家说,如果伦理及法律许可,为不育夫妇克隆婴儿的事最终会出现.克隆羊多莉的培育者伊恩·维尔穆特说:“生活中的许多事情都有两面性.现在,我毫不怀疑,这种技术的潜在益处要远远大于其潜在坏处.就人类克隆来说,这项研究将大大延长人类生命.”
5、生物技术将与计算机技术相结合
生物技术与计算机技术相结合,也逐渐成为生物技术领域的新趋势.生物芯片计算机正在研制之中,美国艾菲梅特里克斯公司宣布用DNA成功地制成生物芯片,可用于读取活组织基因随进化而来的涌动信息流,这是生物技术与计算机技术融合的结晶.摩托罗拉公司、柏德仪器公司以及美国政府的阿尔贡国家实验所已宣布,它们已经结成合作关系,以便批量生产生物芯片.
生物芯片对于医学和农业具有广泛的意义,它在几秒钟的时间里可以进行数以千计的生物反应.生物芯片采用“微凝胶”技术,其中,在一块面积相当于显微镜载物片的玻璃上的微型结构——其数目多达1万个以上——起着微型试管的作用.这些芯片工作的速度比常规方法更快.生物芯片计划可能会导致一个市场规模达数十亿美元的新兴产业.
6、环保领域大量采用生物技术
科学家们还在环保领域大量采用生物技术,以遏制环境继续恶化的趋势.目前开发的主要技术有:用生物方法处理污水,用微生物脱硫防治大气污染,用细菌降解清除污染物,用无污染生物农药防治农作物病虫害,培育抗病虫害农作物和开发实用的可生物降解塑料.
生物名词解释
绪论
*1、应激性:任何生物体对外界的刺激都能发生一定的反应.趋向有利刺激,逃避不利刺激.
*2、反射:人和动物在神经系统的参与下,对体内和外界环境的各种刺激所发生的规律性的反应.
细胞的化学成分
3、原生质:是细胞内的生命物质.它的主要成分是蛋白质、脂类和核酸.细胞是由原生质构成的.构成细胞的这一小团原生质又分化为细胞膜、细胞质和细胞核等部分.
4、结合水:水在细胞中以两种形式存在.一部分与细胞内的其他物质结合,叫结合水.结合水是细胞结构的组成成分.
5、自由水:大部分以游离的形式存在,可以自由流动,叫自由水.
*6、缩合:氨基酸分子互相结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时失去一分子的水,这种结合方式叫缩合.
*7、肽键:连接两个氨基酸分子的那个键(—NH—CO—)叫做肽键.
8、二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做二肽.
9、多肽:由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物,叫做多肽.
10、核酸:核酸最初是从细胞核中提取出来的,呈酸性,因此叫做核酸.
11、脱氧核糖核酸:核酸可以分为两大类:一类是含有脱氧核糖的,叫做脱氧核糖核酸,简称DNA. 12、核糖核酸:另一类是含有核糖的,叫做核糖核酸,简称RNA.
细胞的结构和功能
*13、显微结构:在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构.
*14、亚显微结构:又称超微结构.指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构.
15、细胞膜:又称原生质膜或质膜,是细胞的原生质体分化形成,并位于其外表面的一层极薄的膜结构.
16、膜蛋白:指细胞内各种膜结构中蛋白质成分.
17、载体蛋白:膜结构中与物质运输有关的一种跨膜蛋白质.这种膜运输蛋白质具有专一的结合部位,对所结合的物质具有高度选择性,只能同专一物质结合的特性类似于酶同底物的反应.当某种载体蛋白的外端表面的结合部位与专一性物质结合后,载体蛋白分子就发生构象变化,将该物质分子运转到膜的内表面,随之释放到细胞质中.
*18、细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质.在光学显微镜下观察活细胞,可以看到细胞质是透明的胶状物,细胞质主要包括基质和细胞器.
*19、细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质.
*20、细胞器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称.
*21、染色质:在细胞核中分布着一些容易被碱性染料染成深色的物质,这些物质是由DNA和蛋白质组成的.在细胞分裂间期,这些物质成为细长的丝,交织成网状,这些丝状物质就是染色质.
*22、染色体:在细胞分裂期,细胞核内长丝状的染色质高螺旋化,缩短变粗,就形成了光学显微镜下可以看见的染色体.
细胞分裂
*23、细胞周期:连续分裂的细胞,从上一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,这是一个细胞周期.一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期.
24、分裂间期:从细胞在上一次分裂结束之后到下一次分裂之前,是分裂间期.
25、分裂期:在分裂间期结束之后,就进入分裂期.
新陈代谢概述
*26、新陈代谢:生物体与外界环境之间物质和能量的交换,以及生物体内物质和能量的转变过程,叫做新陈代谢.
*27、同化作用(合成代谢):在新陈代谢过程中,生物体把从外界环境中摄取的营养物质转变成自身的组成物质,并储存能量,这叫做同化作用.
*28、异化作用(分解代谢):生物体把组成自身的一部分物质加以分解,释放出其中的能量,并把代谢的最终产物排出体外,这叫做异化作用.
*29、酶:酶是活细胞所产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质.
水分代谢
*30、水分代谢:指植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程.
*31、渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,叫做渗透作用.
32、渗透吸水:靠渗透作用吸收水分的过程,叫做渗透吸水.
*33、原生质层:包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质.
34、质壁分离:原生质层与细胞壁分离的现象,叫做质壁分离.
*35、蒸腾作用:植物体内的水分,以水蒸气的形式通过叶的气孔散失到大气中的过程,叫做蒸腾作用.
矿质代谢
*36、矿质代谢:指植物对矿质元素的吸收、运输和利用的过程.
*37、矿质元素:一般指除了C、H、O以外,主要由根系从土壤中吸收的元素.
光合作用
*38、光合作用:是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水合成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程.
呼吸作用
*39、生物的呼吸作用(又叫生物氧化):生物体内的有机物在细胞中经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,并且释放出能量的总过程.
*40、有氧呼吸:是指细胞在氧气的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量的能量的过程.有氧呼吸是高等动植物进行呼吸作用的主要形式.
*41、无氧呼吸:一般是指在无氧条件下,通过酶的催化作用,植物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程.这个过程对于高等动植物来说称为无氧呼吸.
42、发酵:一般是指在无氧条件下,通过酶的催化作用,植物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程.如果用于微生物,习惯上称为发酵.
物质代谢
*43、食物的消化:指在消化道中,将结构复杂、不溶于水的大分子有机物,转变变成为结构简单、溶于水的小分子有机物.
*44、营养物质的吸收:是指包括水分、无机盐等在内的各种营养物质通过消化道的上皮细胞进入血液和淋巴的过程.
能量代谢
*45、能量代谢:指生物体对能量的储存、释放、转移和利用等过程.
46、内呼吸:机体内的全部细胞从内环境吸入氧和排出二氧化碳,以及氧在细胞内的利用的生理过程.
47、外呼吸:机体从外界环境吸入氧和排出二氧化碳的生理过程.
新陈代谢的基本类型
48、自养型:生物体在同化作用的过程中,能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质,并储存了能量,这种新陈代谢类型叫做自养型.
49、异养型:生物体在同化作用的过程中,不能直接利用无机物制成有机物,只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质,并储存了能量,这种新陈代谢类型叫做异氧型.
50、需氧型(有氧呼吸型):生物体在异化作用的过程中,必须不断从外界环境中摄取氧来氧化分解自身的组成物质,以释放能量,并排出二氧化碳,这种新陈代谢类型叫做需氧型.
51、厌氧型(无氧呼吸型):生物体在异化作用的过程中,在缺氧的条件下,依靠酶的作用使有机物分解,以获得进行生命活动所需的能量,这种新陈代谢类型叫做厌氧型.
生物的生殖和发育
52、生物的生殖:生物体产生自己的后代的过程,叫做生物的生殖.
*53、无性生殖:是指不经过生殖细胞的结合,由母体直接产生出新个体的生殖方式.
54、分裂生殖:又叫裂殖,是生物由一个母体分裂成两个子体的生殖方式.
55、孢子和孢子生殖:有的生物,身体长成以后,能够产生一种细胞,这种细胞不经过两两结合,就可以直接形成新个体.这种细胞叫孢子,这种生殖方式叫做孢子生殖.
56、出芽生殖:又叫芽殖,是由母体在一定的部位生出芽体的生殖方式.芽体逐渐长大,形成与母体一样的个体,并从母体上脱落下来,成为完整的新个体.
*57、营养生殖:由植物体的营养器官(根、茎、叶)产生出新个体的生殖方式.
*58、有性生殖:是指经过两性生殖细胞的结合,产生合子,由合子发育成新个体的生殖方式.这是生物界中普遍存在的生殖方式.
59、配子生殖:由亲体产生的有性生殖细胞——配子,两两相配成对,互相结合,成为合子,再由合子发育成新个体的生殖方式,叫做配子生殖.
60、卵细胞:在进行有性生殖时,有的细胞长的大,失去鞭毛,不能游动,这种大的配子叫做卵细胞.
61、精子:有的细胞能够产生大量的小细胞,小细胞生有两根鞭毛,能够游动,这种小的配子叫做精子.
62、卵式生殖:卵细胞与精子结合的生殖方式叫做卵式生殖.
*63、减数分裂:是在有性生殖过程中进行的特殊的有丝分裂,分裂过程中细胞连续分裂两次,而染色体和DNA只复制一次.分裂产生的生殖细胞中染色体和DNA数目只有原始生殖细胞的一半.
*64、同源染色体:减数分裂过程中,联会配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一个来自父方,一个来自母方.叫做同源染色体.
65、联会:减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象,叫做联会.
*66、四分体:减数分裂过程中,联会配对的每一对同源染色体含有四个染色单体,叫做四分体.
67、受精作用:精子与卵细胞结合成为合子的过程,叫做受精作用.
*68、生物的个体发育:受精卵经过细胞分裂(有丝分裂)、组织分化和器官形成,直到发育成性成熟个体的过程叫做生物的个体发育.
69、被子植物:凡是胚珠有子房包被着,种子有果皮包被着的植物,就叫做被子植物.
99、胚的发育:是指受精卵发育成为幼体.
70、胚后发育:是指幼体从卵膜内孵化出来或从母体生出来并发育成为性成熟的个体.
71、变态发育:幼体和成体差别很大,而且形态的改变又是集中在短时间内完成的,这种胚后发育叫做变态发育.
坏人ac355 2014-11-01
早期的电泳技术是由瑞典Uppsala大学物理化学系Svedberg教授提出了荷电的胶体颗粒在电场中移动的现象称其为电泳。于1937年,收ArneTiselius教授——诺贝尔奖金获得者,利用些电泳现象,发明了最早期的界面电泳,用于蛋白质分离的研究,开创了电沪泳技术的新纪元。此后,各种电泳技术及仪器相继问世,先进的电泳仪和电泳技术的不断发展,使它在生物化学实验技术中占重要地位,按电泳的原理有三种形式的电泳分离系统:原则上按电泳的原理来分,即移动界面电泳、区带电泳和稳态电泳或称置换(排代)电泳。在自由移动界面电泳,是带电分子的移动速率通过观察界面的移动来测定,该方法已成为历史。代之以采用支持介质的区带电泳。
区带电泳因所用支持体的种类、粒度大小和电泳方式等不同,其临床应用的价值也各有差异。固体支持介质可分为两类:一类是滤纸、醋酸纤维素薄膜、硅胶、矾土、纤维素等;另一类是淀粉、琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶。由于它们具微细的多孔网状结构,故除能产生电泳作用外,还有分子筛效应,小分子会比大分子跑得快而使分辨率提高。它的最大优点是几乎不吸附蛋白质,因此电泳无拖尾的现象。低浓度的琼脂糖电泳相当于自由界面电泳,蛋白质在电场中可自由穿透,阴力小,分离清晰,透明度高,能透过200~7000nm波长的着色区带的检测敏感性,为此第一类支持介质现已被第二类支持介质所替代。
稳太电泳或称置换电泳的特点是分子颗粒的电泳迁移在一定时间后达到稳态,如等电聚焦和等速电泳。
区带电泳是临床检验领域中应用最广泛的技术,有重要临床意义,尤其是其他新技术,更扩大了其应用范围,提高了检测技术,现对该技术的现状与发展作一评述。
一、正确解释电泳结果,有助于临床疾病判断的参考
新鲜血清经电泳后可精确地描绘出患者蛋白质的全貌,一般常见的是白蛋白降低、某个球蛋白区域升高,提示不同的临床意义。如急性炎症时,可见a1,a2区百分率升高;肾病综合征、慢性肾小球肾炎时呈现白蛋白下降,a2球蛋白升高,β球蛋白也升高;缺铁性贫血时可由于转铁蛋白的升高而呈现β区带增高,医|学教育网搜集整理而慢性肝病或肝硬变呈现白蛋白显著降低,r球蛋白升高2-3倍,示免疫球蛋白多克隆增高,甚至可见β-r融合的桥连现象,还可在r区呈现细而密的寡克隆区带;对单一克隆浆细胞异常增殖所产生的无抗体活性均一的免疫球蛋白称M蛋白的检测,血清蛋白电泳是其首选的实验诊断方法。可在电泳区带的a2-r区呈现致密而深染,高度集中的蛋白克隆增生区带,称其为m蛋白区带,扫描后形成高而狭窄的单株峰,若些峰在r区其峰高与峰底宽之比>2:1,而由于正常免疫球蛋白合成限制造成背景染色浅。由M蛋白所导致的一组疾病如:多发性骨髓瘤、巨球蛋白血症、重链病、游离轻链病、半分子病、良性单株丙球血症和双M蛋白血症等,目前这类疾病已不属罕见。血清蛋白电泳对这类疾病的早期诊断,疗效观察和预后判断均有十分重要的意义。
二、电泳技术与免疫技术相结合,大大扩大了其临床应用的范围
让电流来加速抗原与抗体的扩散并规定其运行方向、从而加快了沉淀反应速度。免疫电泳技术的种子类很多,如:对流免疫电泳(CIEP)、火箭免疫电泳(RIE)、电免疫扩散(EID)。在种免疫电泳方法牟基础上,又不断地派生出一些新的技术,如:免疫电泳(IEP)技术,1969年Alper与Johnson推荐免疫固定电泳(IFE)是一种包括琼脂糖凝胶蛋白电泳和免疫沉淀两个过程的操作,是免疫沉淀反应的一种混合技术,检测标本可以是血清、尿、脑脊液或其他体液。1976年血清免疫固定电泳(IF)技术再次被推荐,用于M蛋白的分型。血清蛋白质在琼脂糖凝介质上经电泳分离后,应用固定剂和各型免疫球蛋白及轻链抗血清,加于凝胶表面的泳道上,经孵育让固定剂和抗血清的在凝胶内渗透并扩散后,若有对应的原存在,则在适当位置形成抗原抗体复合物。经染色后蛋白质电泳参考泳道和抗原抗体沉淀区带被氨基黑着色,根据电泳移动距离分离出单克隆组分,可对各类免疫球蛋白及其轻链进行分型。该技术的最大优势是敏感性达50-150mg/dl,操作周期短,仅需数小时,分辨率高,结果易于分析。现最常用于M蛋白的分型与鉴定,已列入临床实验室的常规检测工作。
三、电泳技术进行同工酶谱分析,提高诊断率
1、血清乳酸脱氢酶同工酶(iso-LDH):测定LDH同工酶有电泳法、离子交换柱层析法、免疫法、抑制剂法和酶切法,但迄今用得取多的仍是琼脂糖凝胶电泳法。经电泳分离后要分离出五种同工酶区带,急性必肌梗塞发病后平均6hLDH1即开始升高,LDH1/LDH2≥1为心肌损伤的阳性决定性水平,肝癌时可见LDH5明显升高,各区带含量的确定,将经电泳分离后的同工酶谱采用扫描予以定量,其精确度明显高于用肉眼判断。
2、血清肌酸激酶同工酶(ISO-CK);测定CK和CH-MB仍是目前用于证实急性心肌梗塞的道选指标。近年来国内一些单位用免疫抑制法测CK=MB,其原理为抗M亚单位的酶活性,因为正常血清中几乎无CK=BB,故将此值乘以2可以认为大致代表CK-MB的活性。此法简单迅速,缺点是特异性差,如患者血清中存在CK-BB或者异常CK时,都将出现假性增高。不少作者报道异常CD-同工酶,一条称巨CK(Maxro-CK),它是CK-BB与免疫球蛋白的复合物,有IgG亦有IgA,在正常血清中Marco-CK仅占0.8%-1.6%.另一条称线粒体CK(CK-MT),CK-MT是结合在肌肉、脑、肝内的线粒体表面,可能是线粒体膜的碎片,在正常血清中CK-MT是不出现的,在心梗时亦不出现,只有当组织极度损伤,由于线粒体和细胞壁极度破坏,方可在血清中检出。由于Macro-CK和不典型的CK-MT均不能被M抗体所抑制,故当它们出现时,会导致CK-MB高于CK总活力的假性升高。使用电泳方法分离CK-MB,是根据CK-同工酶分子结构不同,医|学教育网搜集整理在电泳缓冲液中,所带电荷各异,可以从阴极到阳极将CK不同组份予以分离,其分别为CK-MM,CK-MB和CK-BB.电泳特点是当出现异常2同工酶如巨CKⅠ、巨CKⅡ等,从电泳图谱上很容易发现,由扫描仪对各条酶进行扫描,报告各条区带所占百分比,结合总酶活力,求得区带的酶省略定值结果。Macro-CK在CK-MM和CK-MB中间,而CK-MT位置靠近阴极端,在CK-MM后面。这样不会将CK-BB和各种异常同工酶误认为是CK-MB而误诊,也可解决CK-MB假性增高的错误原因所在。为此,CK同工酶电泳是项非常实用的检验技术,具有十分重要的临床意义。
3、CK亚型同工酶:此外,CK-MB和CK-MM亚型测定常采用琼脂糖凝胶等电聚焦电泳或高压电泳,由于操作比一般电泳麻烦,故常规常测定尚无法普及。目前引进的自动电泳仪,有试剂盒提供,可作CK亚型分析,参考值:CK-MM1(57.7±4.7)%;CK-MM2为(26.5±5.3);CK-MM3为(15.8±2.5)%;CK-MM3/CK-MM1比值为0.28±0.05(范围0.15-0.39),阳性决定性水平>0.5.AMI第一天血中以MM3为主,但第二天以后则以MM1为主。采用电泳法分离CKMB,CKMB1和CKMB2在正常人血中CK-MB2极微,一般比值近似是而非,在急性心肌梗塞后4-6hCKMB2亚型即在血循环中可被检测到,故MB2/MB1的比例明显升高,并早于总CK-MB片段的增高。当心肌梗塞缓解后此比便也逐渐下降。也可用于溶栓治疗后的病情观察。
四、结合酶免疫标记抗体技术,检测脑脊液内寡克隆区带
曾有作者报道采用二维电泳和银染进行CSF蛋白质的分离与鉴定,方法繁复,耗时,现采用高分辨率琼脂糖凝胶电泳分离CSF中的蛋白质,并经抗原和辣根过氧化物酶标记的特异性IgG抗体进行反应来鉴定“寡克隆区带”(OCB),经此酶免疫标记放大技术和显色步骤,蛋白质浓度达31-125ul/L即可予以检测,可使检测灵敏度提高了100倍,这样脑脊液无须浓缩,避免了在浓缩过程中蛋白质的丢失。可用于证实和分辨OCB免疫球蛋白及其型别。若在脑脊液标本中检出OCB,而其相应标本中未能检出区带,则为阳性,真实地反映是由中枢神经系统本身合成的免疫球蛋白,具有重要临床意义。它是一种定性检测,在多发性硬化症时,OCB是一个十分重要的标志物。但须将患者血清和CSF在同一天同步进行分析,以认证不同来源的免疫球蛋白。中枢合成免疫球蛋白是中枢神经系统疾患的一个重要信号,主要用于诊断的鉴别诊断中枢神经系统疾患如:多发性硬化症、痴呆、脊髓炎、付肿瘤性脑炎、神经性梅素等。
五、利用固相内抗原、抗体反应分离脂蛋白(a),用于心、脑知管独立的危险因子的检测
该技术是利用抗原、抗体反应将电泳分离的脂蛋白予以鉴别。血清经琼脂糖凝胶电泳,再经染色后可出现不同脂蛋白的条带。由于凝胶中脂蛋白等电点不同,不仅可区分a、前β和β区带,又因介质中含有抗脂蛋白(a)【LP(a)】抗体及阳离子存在,抗LP(a)与患者血清中LP(a)结合形成复合物,阳离子则抑制其他脂蛋白的泳动速度,LP(a)便与其他脂蛋白分离开来,使分辨十分清晰的LP(a)条带呈现在前β与γ区域之间,将阳性条带扫描后,可获得区带的面积及其百分含量,该方法使电泳技术趋于完美,大大减少了手工操作的弊端,既可予以半定量,又能将胶片保存,便于比较。提高对心、脑血管独立的危险因子——LP(a)检测的敏感性和特异性。
六、按分子量大小进行非浓缩尿蛋白电泳,区分尿蛋白类型
尿蛋白电泳可将尿液中各种蛋白质分离用于区分尿蛋白类型,可在无操作的情况下,协助临床判断肾脏损伤的部位。国内部分实验室采用SDS-PAGE盘状电泳进行尿蛋白分离,该法具有局限性,耗时,操作繁琐,标本要求高,尿液需预浓缩,不适于临床实验室广泛开展。SDS=AGE电泳不需预浓缩,尿蛋白电泳后呈现出中、高分子量蛋白区,带主要反应肾小球病变;呈现出低分子量蛋白区带,可见于肾小管病变及溢出性蛋白尿;混合性蛋白尿则可见到大、中、小各种分子量区带,示肾小球及肾小管均受累及。扫描仪可对电泳后尿液中蛋白质剖象进行扫描,求出百分比,以显示肾小球或肾小管损伤程度,其电泳图谱及扫描图形可作国资料永载,利于分析比较。医|学教育网搜集整理该技术的最大进步是尿液不需预浓缩,操作简便,结果清晰,仅需三小时即可完成试验,还备有完整的定性标准,易于量化,便于分析,对肾脏疾的诊断,鉴别诊断,指导治疗和判断愈合颇有价值。
近期发展起来的毛细管电泳是一种新型的区带电泳,又称毛细管带电泳。它是在毛细管中装入缓冲液,在其一端注入样品,在毛细管两端加直流高电压实现对样品的分离,他离后的样品依次通过设在毛细管一端的检测器检出。毛细管电泳在检验医学中的应用也十分广泛,从所检测样品的来源看可分为尿样、血浆、血清、脑脊液、红细胞、其他体液或组织,以及实验动物活体等。从分离对象看包括蛋白质、多肽、氨基酸、糖、酶、DNA、寡核苷酸、病毒、小和生物活性分子、离子、药物及其代谢产物等。根据用途可分为临床疾病诊断、临床蛋白质分析、临床药物分析、代谢研究、病理研究、同工酶分析、PCR产物分析、DNA片段及序列分析等。由于它具有无法比拟的高效和快速性,因而受到越来越多科学家们的重视。
中国的电泳技术起步不算太晚,但由于种种原因,大多数实验室仍采用较落后的电泳设备。随着国际、国内科技发展的日新月异和检验医学发展的突飞猛进,电泳技术也在不断发展和更新,其在临床医学和分子生物学领域中有着极其广泛的应用价值,相信随着该技术的不断发展必将越来越受到同道们的青睐。
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