多细胞生物特点精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇多细胞生物特点，期待它们能激发您的灵感。

篇1

一、教学目的要求

(一)要求学生比较系统地掌握关于细胞、生物的新陈代谢、生物的生殖和发育、生命活动的调节、遗传和变异等方面的基础知识，以及这些知识在农业、医药、工业、国防上的应用。

(二)通过生物学基础知识的学习，使学生受到辩证唯物主义和爱国主义思想的教育。

(三)要求学生掌握使用高倍显微镜，做简单的生理实验等的基本技能。

(四)培养学生自学生物学知识的能力，观察动植物的生活习性、形态结构、生殖发育的能力，分析和解释一些生物现象的初步能力。 

二、确定教学内容的原则

(一)从学生今后进一步学习和参加社会主义现代化建设的需要出发，认真选取生物学基础知识：选取生物的结构和生理的知识。结构知识是理解生理知识的基础。生理知识是阐明生物的新陈代谢，生长、发育和生殖等的基础知识。因此，必须重视选取形态结构和生理的知识。

(二)选取生物学基础知识，必须做到理论密切联系实际。

1.选取生物学基础知识，要密切联系工农业生产实际。生物学是农业、畜牧业和医学等方面实践的理论基础，通过学习生物学知识，要使学生知道生物与生产的关系十分密切，应该利用和改造有益的生物，防除有害的生物。

2.要密切联系各地的自然实际。由于我国幅员广大，各地的生物种类有很大差别。因此，所选取的植物和动物，既要重视其典型性，又必须尽可能是各地比较常见的，以便学生可以直接观察到这些动植物和了解这些动植物的生活规律。

3.选取的生物学基础知识，要密切联系学生的日常生活实际，使学生加深对生物学知识的理解，同时更加深刻地认识学习生物学的意义。

(三)适当选取反映现代生物科学水平的生物学基础知识。

现代生物科学发展很快，生物课必须重视用现代生物科学的观点来阐述教学内容，并且适当地增加反映现代生物科学水平的知识内容，使学生对生物科学发展的现状有个初步的认识，为他们进一步学习现代生物科学知识和参加工农业生产打下必要的基础。

三、班级现状分析

本学期我任教高二（2）、（3）、（4）三个班级，三个班级人数分别为：46、45、46人，虽然通过班主任，我对个班的现状有了一点了解，但由于生物是从高二开始的起始课程，所以具体情况还不能下定论。

四、教学进度安排

高中阶段学习的生物学知识，是在初中生物教学内容的基础上进行的，学习生物的基本特征，侧重于生命活动的共同规律的内容。主要包括细胞、新陈代谢及其调节、生殖和发育、遗传和变异的知识。初中和高中两个阶段所学的生物学基础知识，既有所分工、又互相衔接，高中生物学是初中生物学知识的综合、概括和提高。

高中二年级开设的生物必修课（第一学期），每周2课时，共计34课时。讲述细胞、生物的新陈代谢、生物的生殖和发育、生命活动的调节、遗传和变异等生物学基础知识。

五、教学内容及其课时安排

高中生物必修课教学进度

单元

 知 识

 学生实验

 课时

 

要 点

 教学要求

 项 目

 

 

绪论

 生物的基本特征

生物科学的新进展

高中生物课学习的要求和方法

 B

A

A

 

 2

 

生命的物质基础

 组成生物体的化学元素

组成生物体的化合物

 B

C

 实验：显微镜的结构和使用；生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定。

 2+1+1

 

生命的基本单位-细胞

 细胞主要的亚显微结构和功能

细胞周期

细胞分裂

 B

C

A

 实验：

1．颤藻和水绵细胞的比较观察

2．植物细胞的有丝分裂。

 　2+1+2+1

 

 

生物的新陈代谢

 光合作用的发现，光合作用及其重要意义

根对水分的吸收和利用

植物的矿质营养

动物的营养

呼吸作用

 

A

B

B

B

B

 实验：

1．叶绿体色素的提取和分离

2．植物细胞的质壁分离与复原。

 

 2+5

 

应激性和生命活动的调节

 植物生命活动的调节

高等动物的激素调节

高等动物的神经调节

 A

A

B

 

 1+1+2

 

生殖和发育

 减数分裂和配子的形成

 A

 

 　2

 

     

具体教学内容如下：

绪 论

生物的基本特征(细胞结构，新陈代谢，生长现象，应激性，生殖和发育，遗传和变异，生物与环境的相互影响)的概述。

生物学的研究对象和发展方向。学习生物学的重要意义。

说明：生物学的研究对象和发展方向，只要求学生作一般了解。

一、细胞

细胞的发现。细胞学说。原生质的概念。

细胞的化学成分：水，无机盐，糖类， 脂类，蛋白质，核酸；上述物质特别是蛋白质和核酸的重要作用，构成细胞的化学元素。

细胞的结构和功能：原核细胞和真核细胞的区别。真核细胞的亚显微结构——细胞膜，细胞质(其中含有线粒体、质体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体等细胞器)，细胞核(核膜、核仁、核液和染色质)。细胞各个组成部分的功能。一个细胞是一个有机的统一整体。细胞的分裂：无丝分裂。有丝分裂——细胞周期；细胞的分裂期分为前期、中期、后期、末期，各个分裂期的细胞核结构变化的特点。动物细胞和植物细胞的有丝分裂过程的异同。有丝分裂的重要意义。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。

〔实验〕用高倍显微镜观察植物细胞的有丝分裂，初步学会使用高倍显微镜。

说明：在《细胞》中，以下内容只要求学生作一般了解。

1.细胞的发现，细胞学说，原生质的概念。

2.内质网、核糖体、高尔基体、中心体等细胞器。一个细胞是一个有机的统一整体。

3.无丝分裂。减数分裂是一种特殊方式有有丝分裂。

二、生物的新陈代谢

新陈代谢的概念。同化作用和异化作用的概念。

绿色植物的新陈代谢：水分代谢——细胞在形成液泡以前靠吸胀作用吸水；细胞在形成液泡以后主要靠渗透吸水。渗透吸水的原理。渗透作用的概念。质壁分离和质壁分离复原。水分散失的方式和意义。

矿质代谢——植物需要的元素(大量元素和微量元素)。根吸收矿质元素的过程——交换吸附。植物对离子的选择吸收。矿质元素的利用。

光合作用——光合作用的重要意义。高等植物叶绿体中的色素及其作用。光合作用的过程(光反应，暗反应)。ATP(三磷酸腺苷)的简式，ATP与ADP(二磷酸腺苷)的相互转变。

呼吸作用——呼吸作用与光合作用的本质区别。呼吸作用的生理意义。呼吸作用的过程(有氧呼吸和无氧呼吸的过程)。有氧呼吸的过程与无氧呼吸的过程的异同。

动物的新陈代谢：体内细胞的物质交换——单细胞动物与外界环境直接进行物质交换；多细胞动物(如哺乳动物)的体内细胞通过内环境与外界环境间接进行物质交换。

物质代谢——食物的消化(单细胞动物、低等的多细胞动物、高等的多细胞动物消化食物的特点。哺乳动物的消化过程概述)。营养物质的吸收(小肠在形态结构上适于吸收的特点，营养物质的吸收过程)。物质代谢的过程(糖类代谢、蛋白质代谢的过程概述)。

能量代谢——气体交换(单细胞动物和多细胞高等动物进行气体交换的特点)。能量的释放、转移和利用。高等动物在缺氧状态下通过无氧呼吸获得能量。

新陈代谢的基本类型：同化作用的两种不同类型(自养型、异养型的概念和特点)。异化作用的两种不同类型(需氧型、厌氧型的概念和特点)。

〔实验〕(1)观察植物细胞的质壁分离和复原。

(2)观察根对矿质元素离子的交换吸附现象。

(3)叶绿体中色素的提取和分离。

说明：1.在《生物的新陈代谢》中，以下内容只要求学生作一般了解。

(1)细胞在形成液泡以前靠吸胀作用吸水。渗透吸水的原理。*渗透作用的概念。

(2)根吸收矿质元素的过程——交换吸附。

*(3)植物对离子的选择吸收。

(4)呼吸作用的过程(有氧呼吸和无氧呼吸的过程)。有氧呼吸的过程与无氧呼吸的过程的异同。

(5)单细胞动物与外界环境直接进行物质交换。

(6)单细胞动物、低等的多细胞动物、高等的多细胞动物消化食物的特点。

三、生命活动的调节(4∶0)

植物生命活动的调节：生长素的发现。植物的向光性和向光性形成的原因。生长素的生理作用及其在实践上的意义。

动物生命活动的调节：高等动物的激素调节(甲状腺激素、性激素、生长激素的分泌部位和生理作用)。昆虫的激素调节(内激素、外激素的分泌部位和生理作用，昆虫激素在生产上的应用)。神经调节(神经系统的调节功能)。≤第一范文 网整理该文章，版权归原作者、原出处所有≥

说明：在《生命活动的调节》中，以下内容只要求学生作一般了解。

*1.生长素的发现。

*2.昆虫的激素调节。

四、生物的生殖和发育(9∶0)

生物的生殖。生殖的概念。

生殖的种类：无性生殖(分裂生殖，孢子生殖，出芽生殖，营养生殖)；有性生殖(配子生殖中的卵式生殖)。这些生殖方式的特点和概念。

减数分裂与有性生殖细胞的成熟：减数分裂的概念和意义。的形成过程。卵细胞的形成过程。受精作用的概念和意义。

生物的发育。发育的概念。

植物的个体发育(以荠菜为例)：胚的发育过程，胚乳的发育过程。

动物的个体发育(以蛙为例)：胚的发育过程(包括卵裂、囊胚、原肠胚各期)，各种组织、器官和系统的形成。胚后发育。胚的发育与环境的关系。

说明：在《生物的生殖和发育》中，以下内容只要求学生作一般了解。

*1.生殖的种类。

*2.无性生殖和有性生殖方式的特点和概念。

*3.植物的个体发育(以荠菜为例)。

1.在高中二年级学习高中生物知识的基础上，以下内容要求掌握：

（一）生命的基础

细胞的化学成分——水，无机盐，糖类，脂类，蛋白质，核酸；上述物质特别是蛋白质和核酸的重要作用，构成细胞的化学元素。

原核细胞和真核细胞的区别。真核细胞的亚显微结构——细胞膜，细胞质(其中含有线粒体、质体)，细胞核(核膜、核仁、核液和染色质)。细胞各个组成部分的功能。

有丝分裂——细胞周期；细胞的分裂期分为前期、中期、后期、末期，各个分裂期的细胞核结构变化的特点。动物细胞和植物细胞的有丝分裂过程的异同。有丝分裂的重要意义。

2.在高中二年级生物课中作为一般了解的以下教学内容，要求达到掌握：

内质网、核糖体、高尔基体、中心体等细胞器。一个细胞是一个有机的统一整体。

无丝分裂。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。

3.〔实验〕用高倍显微镜观察植物细胞的有丝分裂，学会使用高倍显微镜。

(二)生物的新陈代谢(5∶2) 

1.在高中二年级学习高中生物知识的基础上，以下内容要求掌握：

新陈代谢的概念。同化作用和异化作用的概念。 

细胞在形成液泡以后主要靠渗透吸水。质壁分离和质壁分离复原。水分散失的方式和意义。植物需要的元素(大量元素和微量元素)。矿质元素的利用。

光合作用的重要意义。高等植物叶绿体中的色素及其作用。光合作用的过程(光反应、暗反应)。ATP(三磷酸腺苷)的简式，ATP与ADP(二磷酸腺苷)的相互转变。

呼吸作用与光合作用的本质区别。呼吸作用的生理意义。

多细胞动物(如哺乳动物)的体内细胞通过内环境与外界环境间接进行物质交换。

哺乳动物的消化过程概述。营养物质的吸收(小肠在形态结构上适于吸收的特点，营养物质的吸收过程)。物质代谢的过程(糖类代谢、蛋白质代谢的过程概述)。

气体交换(单细胞动物和多细胞高等动物进行气体交换的特点)。能量的释放、转移和利用。高等动物在缺氧状态下通过无氧呼吸获得能量。

3.在高中二年级生物课中作为一般了解的以下教学内容，要求达到掌握：

细胞在形成液泡以前靠吸胀作用吸水。渗透吸水的原理。

根吸收矿质元素的过程——交换吸附。

呼吸作用的过程(有氧呼吸和无氧呼吸的过程)。有氧呼吸的过程与无氧呼吸的过程的异同。单细胞动物与外界环境直接进行物质交换。

单细胞动物、低等的多细胞动物、高等的多细胞动物消化食物的特点。

4.〔实验〕(1)观察植物细胞的质壁分离和复原。

(2)观察根对矿质元素离子的交换吸附现象。

(3)叶绿体中色素的提取和分离。

(三)生命活动的调节(2∶0)

在高中二年级学习高中生物知识的基础上，以下内容要求掌握：

植物的向光性和向光性形成的原因。生长素的生理作用及其在实践上的意义。

高等动物的激素调节(甲状腺激素、性激素、生长激素的分泌部位和生理作用)。神经调节(神经系统的调节功能)。

(四)生物的生殖和发育(3∶0)

共2页,当前第1页1

在高中二年级学习高中生物知识的基础上，以下内容要求掌握：

生物的生殖。生殖的概念。

减数分裂的概念和意义。的形成过程。卵细胞的形成过程。受精作用的概念和意义。

生物的发育。发育的概念。

五、提高教学质量的具体措施

 1、认真抓好生物学基础知识的教学。

高中生物学的知识，内容比较系统、全面。在课前要认真分析教材，掌握教材的重点、难点，研究学生的生理、心理的特点和学习规律，通过课堂教学、实验、课外作业等各个教学环节，努力培养学生的学习兴趣，启发学习的自觉性，在充分调动学生积极性的情况下，引导他们认真学好生物学基础知识，做到正确理解，巩固记忆，举一反三，为他们今后进一步学习有关专业知识和参加工作打下较好的知识基础。

2、重视对学生进行思想教育。

高中生物学的教学内容，十分重视对学生进行进化观点和生态学观点的教育。教师在教学过程中，应该结合高中生物学知识的讲述，对学生进行这两个观点的教育，要使学生理解现今世界上形形的动植物都是逐渐进化来的，一切生物和它们的生活环境都是分不开的，生物必须依赖于它们的环境而生活，而生物的生命活动反过来又时时刻刻在改变着环境，从而对学生进行辩证唯物主义教育。再有，通过讲述祖国丰富的动植物资源，我国古代的和现代的生物科学的成就，对学生进行爱国主义思想教育。

3、重视对学生进行生物学基本技能的训练和能力的培养。

生物学是一门实验科学，实验、观察、标本的采集和制作等在生物教学中有十分重要的地位。这些教学手段对于培养学生学习生物学的兴趣，更好地理解生物学基础知识，掌握实验基本技能，发展他们的智力和培养能力，都有重要的作用。教师一定要积极创造条件，尽可能让学生亲自动手、多实践。教师对教学大纲和教材中规定的学生课外作业也要妥善安排，并指导学生认真完成。通过教学的各个环节和课外活动，努力培养学生的自学生物学知识的能力、观察能力、科学地分析和解释一些生物现象的能力。

4、加强直观教学

直观教学是帮助学生更好地理解教学内容、调动学生学习积极性、巩固记忆的重要方法之一。在实际教学中，我要积极地自制直观教具，密切结合教学内容使用教学挂图、标本、模型、幻灯和教学电影等进行教学。

5、坚持理论密切联系实际

要重视密切联系本地区动植物种类的实际进行教学。教师在教学过程中，应该密切结合本地区的实际情况，选择或者补充讲述当地常见的和对经济发展有重要意义的动植物种类。

6、积极组织和指导生物学课外科技活动。

篇2

关键词：纳米材料；生物合成；绿色化学

中图分类号：TB34 文献标志码：A

文章编号：0367-6358（2015）04-0246-05

随着纳米研究领域科研工作的发展，纳米材料的合成方法不断地推陈出新。其合成方法包括沉淀法、溶胶凝胶法、离子交换法等在内的化学方法和包括球磨法、溅射法、超重力法等在内的物理方法。但是这些传统方法都普遍面临着污染环境，能耗高等问题。纳米材料的生物合成是结合了纳米技术和生物技术的绿色合成方法。纳米材料的生物合成相比较传统的物理及化学等方法在原料的选取、反应条件的调控及后期处理等方面更加环保健康。将纳米技术与不同的生物相结合制备出不同形貌及性能的纳米材料，显示出了更广阔的发展空间。有些生物本身就有着微妙的形貌特征，以其为模板可以制备出有特定生物形貌的纳米材料，省去了传统模板法中模板的制备。而生物体的一些组成成分或其提取物中存在着一些活性成分对于某些反应来说是很好的还原剂和稳定剂，减少了有毒化学药品的使用。本文将依据单细胞及多细胞的不同生物体模板、生物体组成成分及从中提取的不同活性成分和病毒等参与反应的不同物质，对将近几年国内外的相关研究成果进行分类，系统地综述纳米材料生物合成的研究进展。

1以生物体为模板制备纳米材料

绿色化学要求科研工作者能够寻找到无污染、低毒、低能耗、绿色健康的反应前驱体或者是反应条件。生物体表面的氨基和羧基基团及特定形貌使其成为天然的还原成分和现成模板，以此为模板制备纳米材料与传统制备纳米材料的方法相比更加符合绿色化学的要求。

1.1以单细胞生物体为模板制备纳米材料

细胞是生物体结构和功能的基本单位，而细胞表面的细胞膜是由磷脂双分子层和镶嵌其中的蛋白质等构成的。不同的细胞有着独特精制的外形结构和功能化的表面，以单细胞为模板可以合成不同生物细胞形貌的纳米结构。

1.1.1以原核细胞为模板制备纳米材料

细菌和放线菌被广泛应用于金属纳米颗粒的合成，其中一个原因就是它们相对易于操作。最早着手研究的Jha等用乳酸杆菌引导在室温下合成了尺寸为8～35 nm的TiO2纳米粒子，并提出了与反应相关的机理。随着纳米材料的生物合成的逐渐发展，现在已成功合成了以不同菌为模板的不同形貌的纳米材料。Klaus等在假单胞菌（Pseudomonasstutzeri）的细胞不同结合位点处制备并发现了三角形，六边形和类球形的Ag纳米粒子，其粒径达200nm。Ahmad等从一种昆虫体内提取了比基尼链霉菌（Streptom yces bikiniensis），并以此制备出3～70 nm的球形Ag纳米颗粒。Nomura等以大肠杆菌为模板成功制备出平均孔径为2.5 nm的杆状中空SiO2，其比表面积达68.4 m2/g。

1.1.2以真核细胞为模板制备纳米材料

真核细胞相比较原核细胞种类更为广泛，培养更为方便，所以以此为模板的生物合成的研究更多。最简单的单细胞真核生物小球藻可以富集各种重金属，例如铀、铜、镍等。Fayaz等以真菌木霉菌（Trichodermaviride）为模板在27℃下合成了粒径为5～40 nm的Ag纳米粒子，并且发现青霉素，卡那霉素和红霉素等的抗菌性在加入该Ag纳米粒子后明显提高。Lin等发现HAuCl4中金离子在毕赤酵母（Pichiapastoris）表面先发生了生物吸附然后进行生物还原，从而得到Au纳米粒子。研究发现金离子被酵母菌表面的氨基、羟基和其它官能团首先还原成一价金离子，并进一步被还原成Au纳米颗粒。Mishra等以高里假丝酵母（Candidaguilliermondii）为模板合成了面心立方结构的Au和Ag纳米粒子，两种纳米粒子对金黄色葡萄球菌有很高的抗菌性，但所做的对比试验表明化学方法合成的两种粒子对致病菌均不具有抗菌性。Zhang等则以酵母菌为模板合成了形貌均-Co3O4修饰的ZnO中空结构微球。尖孢镰刀菌（Fusariu-moxysporum）可以在其自身表面将米糠的无定型硅生物转化成结晶SiO2，形成2～6 nm的准球形结构。

1.2以多细胞生物体为模板制备纳米材料

虽然以单细胞为模板制备的纳米粒子的单分散性较好，但是要涉及到生物体复杂的培养过程及后续处理，而以多细胞生物体为模板的制备方法就显得更加方便简捷。

1.2.1以多细胞植物体为模板制备纳米材料

地球上的植物种类很多，以其为模板的纳米材料的生物合成也就多种多样。多数情况下是将植物体培养在含有金属离子的溶液中，然后将植物体除去便可得到复制了植物体微结构的纳米材料。Rostami等将油菜和苜蓿的种子培养在含有Au3+的溶液中，将金离子变成纳米Au粒子，其大小分别是20～128 nm和8～48 nm。Dwivedi等以藜草（Chenopodium album）为模板分别制备出平均粒径为12 nm和10 nm的Ag和Au纳米晶体，并认为藜草中天然的草酸对于生物还原起着重要作用。Cyganiuk等以蒿柳（Salix viminalis）和金属盐为原料制备出碳基混合材料LaMnO3将蒿柳培植在含有金属盐的溶液中，金属盐离子顺着植物组织进行传输，进而渗透其中。然后将木质素丰富的植物体部位在600～8000℃范围进行煅烧碳化，得到的产物对正丁醇转化成4-庚酮有很好的催化效果。黄保军等以定性滤纸通过浸渍和煅烧等一系列过程仿生合成了微纳米结构的Fe2O3，并且对其形成机理进行了初步探讨。Cai等以发芽的大豆为模板，制备出室温下便有超顺磁性的Fe3O4纳米粒子，其平均粒径仅为8 nm。王盟盟等以山茶花花瓣为模板通过浸渍煅烧制备出 CeO2分层介孔纳米片，并且在可见光波段有很好的催化活性。

1.2.2以多细胞动物体为模板制备纳米材料

以多细胞动物体为模板的纳米材料的制备比较少，其中以Anshup等的研究较为突出。他们分别试验了人体的癌变宫颈上皮细胞、神经细胞和未癌变正常的人类胚胎肾细胞。这些人体细胞在模拟人体环境的试管中进行培养，培养液中含有1mmol/L的HAuCl4最终得到20～100 nm的Au纳米颗粒。细胞核和细胞质中都有Au纳米粒子沉积，并且发现细胞核周围的Au粒子粒径比细胞质中的小。

2以生物体提取物或组成成分中的有效成分制备纳米材料

生物体中含有很多还原稳定性成分。如果将这些成分提取出来，就可以脱离生物体原有形貌的束缚，得到绿色无污染的生物还原剂，进而以其制备纳米材料。很多糖类，维生素，纤维素等生物组成成分也被证实有很好的生物还原稳定作用，这就使得纳米材料的绿色生物合成更加方便快捷。

2.1以微生物提取物为有效成分制备纳米材料

以微生物的提取物为活性成分制备的纳米材料多数是纳米Ag和纳米Au，而且这两种粒子具有杀菌的效果。而以微生物提取物制备的纳米材料粒径更小，并且普遍也比一般化学方法合成的粒子有更好的杀菌效果。Gholami-Shabani等从尖孢镰刀菌（Fusariumozysporum）中提取了硝酸盐还原酶，并用其还原得到平均粒径为50nm的球形纳米Ag颗粒，并且对人类的病原菌和细菌有很好的抗菌效果。Wei等和Velmurugan等分别用酵母菌和枯草杆菌提取液成功合成了不同粒径及形貌的纳米Ag颗粒。提取物中的还原性酶是促进反应进行的重要成分。Inbakandan等将海洋生物海绵中提取物与HAuCl4反应制备得到粒径为7～20nm的纳米Au颗粒，主要得益于其中的水溶性有机还原性物质。Song等则从嗜热古菌（hyperther-mophilicarchaeon）中提取出高耐热型腾冲硫化纺锤形病毒1（Sulfolobustengchongensis spindle-shaped virus 1）的病毒蛋白质外壳。并且发现实验条件下在没有遗传物质时其蛋白质外壳仍可自组装成轮状纳米结构。与TiO2纳米粒子呈现出很好的亲和能力，在纳米材料的生物合成中将有广阔的应用前景。

2.2以植物提取物为有效成分制备纳米材料

生物提取物制备纳米材料的研究最多的是针对植物提取物的利用，因为地球上植物种类众多，为纳米材料的生物合成提供了众多可能性。Ahmed等以海莲子植物（Salicorniabrachiata）提取液还原制得Au纳米颗粒，其粒径为22～35nm。制备出的样品对致病菌有很大的抗菌性，而且能催化硼氢化钠还原4-硝基苯酚为4-氨基苯酚，也可催化亚甲基蓝转化成无色亚甲蓝。Velmurugan等和Kulkarni分别用腰果果壳提取液和甘蔗汁成功制备出纳米Ag和纳米Ag/AgCl复合颗粒，其均有很好的杀菌效果。Sivaraj等用一种药用植物叶子（Tabernaemontana）的提取液制备了对尿路病原体大肠杆菌有抑制作用的球形CuO纳米颗粒，其平均粒径为48 nm。

2.3以生物组成成分为有效成分制备纳米材料

碳水化合物是生物体中最丰富的有机化合物，分为单糖、淀粉、纤维素等。其独特的结构和成分可以用来合成各种结构的纳米材料。Panacek等，测试了两种单糖（葡萄糖和半乳糖）和两种二糖（麦芽糖和乳糖）对[Ag（NH3）2]+的还原效果，其中由麦芽糖还原制备的纳米Ag颗粒的平均粒径为25nm，并且对包括耐各种抗生素的金黄葡萄球菌在内的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌有很好的抑制作用。Gao等和Abdel Halim等分别用淀粉和纤维素还原硝酸银制得了不同粒径的Ag纳米粒子，对一些菌体同样有很好的抗菌性。

维生素是人体不可缺少的成分，在人类机体的新陈代谢过程中发挥着重要作用，是很好的稳定剂和还原剂。Hui等用维生素C还原制备了Ag纳米颗粒修饰的氧化石墨烯复合材料，将加有维生素C的AgNO3和氧化石墨烯溶液进行超声反应，得到的Ag纳米颗粒平均粒径为15nm，并附着在氧化石墨烯纳米片表面。Nadagouda等用维生素B2为还原活性成分室温下合成了不同形貌（纳米球、纳米线、纳米棒）的纳米Pd。并且发现在不同的溶剂中制备的纳米材料的形貌和大小不同。

3以病毒为模板制备纳米材料

病毒本身没有生物活性，可以寄宿于其它宿主细胞进行自我复制，其实际上是一段有保护性外壳的DNA或RN段，大小通常处于20～450 nm之间，其纳米级的大小使得以其为模板更易于制备出纳米材料。Shenton等以烟草花叶病毒为模板制备了Fe3O4纳米管。因为烟草花叶病毒是由呈螺旋形排列的蛋白质单元构成，内部形成中空管。以此为模板制备出来的Fe3O4也复制了这一结构特点而呈现管状结构。由于烟草花叶病毒的尺寸小但稳定性高，使得它被频频用来作为纳米材料生物合成的骨架。Dang等则以转基因M13病毒为模板制备了单壁碳纳米管-TiO2晶体核壳复合纳米材料。实验发现以此为光阳极的染料敏化太阳能电池的能量转换效率达10.6%。

篇3

6亿多年前“寒武纪生命大爆炸”还没有出现，地球上的生命只不过是一些肉眼根本看不清、只有在显微镜下才能分辨的微生物。地球上最早的生命出现在35亿年前，在漫漫的地球早期演化史中，有很多亿年，生命只是一些单细胞，多少年不变。大概到了18、19亿年前，地球的大气中开始出现了氧气，这时除了有原始的原核细胞，又开始进化出了真核细胞，这是一种需氧代谢的细胞，比原核细胞复杂得多了，它具备了出现多细胞生物和雌雄分化的可能。

张教授是将磷矿岩中的多细胞化石与某些现代红藻的有性生殖结构加以比较得出结论的。以我们这些外行人的眼光来看，原核细胞也好，真核细胞也好，不过是些针尖大的小点点，似乎没什么区别。但是对于生命进化来说，那是一次了不起的革命。因为原核细胞的繁殖是靠自身的分裂，一变二，二变四，四变十六……而真核细胞出现了有性繁殖，繁殖率大大提高，一对细胞一次甚至可以繁殖出成千上万的后代。有性繁殖的另一大特点是使得物种遗传的变异量大大增加。举例来说，如果原核细胞在遗传时有10个位点上发生突变，那么它就会出现10加1共11种变异；而有性繁殖时如果有10个位点上出现突变，它就会有3的10次方这么多的变异，大概是5千多种。有性繁殖大量繁殖后代，比如一条鱼会生几十万几百万个鱼籽，但只有不足百分之一的活下来，剩下的都成了其它生物的食物，这就造成了生物食物链的形成；而遗传变异量的大大增加，则为我们这个星球带来了如此煌煌大观的万千生物世界。张教授说，所以，我推断有性繁殖的出现应该是后来的“寒武纪生命大爆炸”高等动植物突然大量出现的一个诱因。

生命自从有了雌雄分化，就有了它的大量繁殖，就有了它的种类爆炸，它的进化步伐大大加速。后来过了很久很久，才有了男人女人间的爱情，有了父母之爱和亲子之情，有了由此产生的古今中外的灿烂文化……当6亿多年前的小小细胞在进行自己的化分化合时，它们怎么会想到将来会有这样了不起的结果？

我问张教授：原始的细胞为什么要出现雌雄变化呢？是什么在推动这种变化出现？

张教授说：你问得很关键，这就是一个谜。因为对于细胞个体来说，出现雌雄变化，进行有性繁殖，是要付出很大的代价的。生物在进行有性繁殖前，必要先生出雄性或雌性的单细胞，由这两种细胞进行。这时候，细胞对环境的适应值就要下降50％。相比原核细胞的无性繁殖（它光是自己分裂就行了），有性繁殖是件非常麻烦的事。但是，生命的进化还是不可逆转地朝着这个方向走过来了。这是为什么呢？动力是什么？这是当前许多科学家都在热心探讨的问题。或许我觉得可以这样解释：前面我们说过有性繁殖对于整个种群的种种好处，所以，尽管对于生物个体有性繁殖是件有代价的事，但它却对整个种群有好处。

篇4

一、精选教材 

教材是课程知识内容的载体，是进行教学活动的基本材料之一[2，3]。如何选择和使用教材对教学任务的实施、完成和对教学质量的影响至关重要。通过对相关院校的走访、大量资料的查阅以及结合本校水产养殖学科的专业特点、课程学时数以及授课对象，最终确定以翟中和等主编的《细胞生物学》为教学用教材，并及时跟进该书的新版本。在应用该教材的同时，特别注重其他教科书的参考和补充，如将王金发编著的《细胞生物学》、王堃仁等主编的《细胞生物学》、郑国锠等主编的《细胞生物学》、Alberts主编的《Molecular Biology of the Cell》等作为本课程的参考教科书。此外，教师在备课过程中还注重寻求教科书之外的教学资源，如国内外重要学术期刊、国内外知名大学《细胞生物学》课程网站，特别是国外互联网站上与细胞生物学知识相关的网络资源。教学中将教材、参考教科书以及教科书之外的教学资源相互补充和凝练，力求教学内容的系统性和前瞻性。 

二、教学内容的遴选 

《生物化学》、《遗传学》、《细胞生物学》和《生理学》等是水产学院重要的学科基础课。这些课程在内容上联系极为密切，相互交叉和渗透。在《细胞生物学》课程的教学中，既要避免本课程与其他课程内容的过度重复又要保证授课内容的完整性、体现细胞生物学的核心内容。根据水产学院的教学安排以及授课学生的实际情况，在《细胞生物学》理论课教学中对所用教材的内容进行遴选，合理取舍与合并，最终形成十章作为本校水产养殖学科《细胞生物学》理论课教学内容，即：“绪论”、“细胞的基本知识”、“细胞生物学的主要研究方法”、“细胞表面”、“细胞基质和内膜系统”、“线粒体”、“细胞骨架”、“细胞核与染色体”、“细胞周期和细胞的分裂与分化”和“细胞的衰老与凋亡”。《细胞生物学》理论课的教学内容遴选后，授课中以细胞的结构和功能为主线，从显微、亚显微和分子水平阐述细胞结构，特别是结构与功能的相关性，认识细胞重要生命活动的基本内容和本质，掌握细胞生物学的基本概念和基础理论，在《生物化学》、《遗传学》和《生理学》课程学习的基础之上，通过《细胞生物学》的教学，使学生的知识体系更加系统化、深入化。 

三、调整与优化教学内容，因材施教，提高教学效果 

由于课堂教学仍然是在校学生获取知识的主要形式[4]，因此教学内容确定后，教师要梳理每一章的教学内容，清晰讲授的重点和应达到的具体教学目的。首先，教师要意识到第一次课的重要性，它对激发学生的学习兴趣有着重要的作用。与其他课程一样，课程的讲授内容通常以绪论开篇。但是，不仅许多学生不重视绪论的内容，教师也容易出现缺乏对绪论讲授的激情[5]。教学中我们将教材[1]中绪论的内容重排、调整与优化，收到了较好的教学效果。授课中将细胞生物学的发展简史作为最先讲授的内容，并结合一些与之相关的逸闻趣事，激发学生对该门课程学习的兴趣，使学生在轻松的氛围中了解学科的诞生、认识学科的发展与实验仪器和技术进步的关系；通过介绍“细胞学说”的建立，不仅使学生掌握了该学说的基本原理，还使学生意识到善于点滴积累以及归纳和总结对学习和工作的重要性，通过上述学习学生们也弄清了细胞生物学最基本的研究内容。之后再介绍当今细胞生物学的主要研究内容和研究热点，并将教材目录与绪论的内容相联系，这样不仅使细胞生物学的研究内容深记于学生的脑海中，也便于他们对本课程后续内容的学习和提高学习的信心。其次，授课内容的顺序编排要便于学生与已掌握的有关知识相衔接。根据授课对象的实际情况，教学中按着细胞的组织结构从外向内，即：细胞表面→细胞质→细胞核的顺序，并将结构或功能上联系极为密切的细胞结构的知识放在一起讲授。以本课程的“细胞表面”与“细胞基质和内膜系统”两章为例，对教材以及相关的教科书中的有关内容做了较大的调整，重新编排与优化。授课时“细胞表面”一章，首先介绍细胞表面的结构组成（质膜、细胞外基质和细胞外被、细胞表面的特化结构细胞连接），各结构的特点、功能以及这些结构的相互关系；通过这样的讲授使学生清楚地知道多细胞生物中虽然所有的细胞都具有“质膜”这样一个界膜，它是细胞表面核心结构，但多细胞生物不仅由细胞构成，细胞外还有细胞外基质，同时没有一个细胞是孤立的，细胞与细胞或与细胞外基质形成特定的组织连接结构，从而使多细胞生物成为一个和谐的统一体。之后再详尽地介绍细胞表面核心结构——质膜的物质的运输和信号转导功能，通过这部分的学习又使学生对膜的不对称性和流动性有了更好的理解。此外，由于核糖体与内质网在功能上的关系极为密切，因此将核糖体并入内膜系统中介绍，形成本课程的“细胞基质和内膜系统”一章。授课中首先讲解非膜性细胞器——核糖体在细胞中的分布、化学组成和结构以及功能，之后介绍内膜系统中的内质网、高尔基体和溶酶体的超微结构与功能，但内质网和高尔基体的蛋白质加工功能与蛋白质的分拣形成本章独立的一节，即“蛋白质的分拣与加工”，内容包含信号假说、蛋白质的修饰与加工、蛋白质的分拣和膜泡运输，此节为本章的教学重点之一。介绍信号假说时，由于有了核糖体的知识基础，再结合具体的研究成果，学生则很容易理解分泌性蛋白的合成在细胞基质中起始、肽链延伸暂停、向内质网膜转移等信号假说的具体内容；通过本节其他知识内容的学习，清晰了蛋白质的修饰加工可发生在肽链的合成以及运输过程中，因此构成了蛋白质合成、加工与运输的完整体系。此外，将溶酶体的发生也独立成节，放在“蛋白质的加工与分拣”一节之后，以溶酶体酶的M6P分拣途径为例，将信号假说、蛋白质的加工与分拣以及膜泡运输的部分内容串联起来。通过上述讲授内容的遴选、调整与优化，也使学生对结构、功能、发生上相互关联的内膜系统的理解更加透彻。再次，根据教学时数适当安排自学与课后讨论的教学内容，培养学生自主和探究学习的能力。如“细胞生物学的主要研究方法”一章，不可能在有限的学时内将该部分内容讲透彻，因此该部分内容以学生自学、课下参观相关的仪器设备及与教师交流讨论的形式实现学生对该部分知识的获取；此外根据授课专业特点，叶绿体的知识也以学生自学和课下与老师交流的方式进行。最后，注重讲授内容与其他课程内容上既不过度重复又要较好地衔接。如在讲授质膜的功能——钠钾泵的知识时注意与《生理学》膜电位的知识相联系、细胞骨架中微丝的功能时注重与《生理学》以及《组织胚胎学》肌肉收缩内容的衔接，线粒体功能的讲解则考虑与《生物化学》的内容不过度重复和较好的衔接，而细胞核与染色体的知识需要考虑学生在《遗传学》课程上已掌握的知识。由于本课程的开设在上述几门课程之后，这就要求我们与上述课程的任课教师以及授课学生良好的沟通，适当调整本课程的授课内容与重点，从而使学生通过《细胞生物学》课程的学习，使他们知识体系更加系统化、深入化。 

由于细胞生物学的知识面广、信息量大、发展快，因此教学内容的改革是教学改革最重要的部分。结合我校水产养殖学科的专业特点和授课对象的实际情况，对《细胞生物学》理论课的教学内容进行遴选、调整重排与优化，并且应用于《细胞生物学》的教学中，提高了教学效果。此外，通过多年的教学实践我们深深地体会到，完成好教学内容，教师尤其要注重自身知识理论水平的提高，不断地丰富教学内容，才能不断提高教学效果与教学质量。 

参考文献： 

[1]张晶，华子春.细胞生物学课程体系优化的实践与思考[J].中国细胞生物学学报，2011，33（6）：716-719. 

篇5

近3年涉及本专题的试题统计如下表：

考点年份 细胞分化细胞全能性细胞衰老和凋亡细胞癌变

2010广东理综（3）

2011大纲全国卷（1）、北京理综卷（1）、安徽理综卷（2）山东理综卷（2）山东理综卷（3）

江苏卷（5）

2012上海卷（16）安徽理综卷（3）、山东理综卷（3）新课标全国卷（2）、江苏卷（20）、四川理综卷（26）

[考题特点]

高考试题对本部分内容的考查以选择题的形式为主，能力要求以识记、理解为主。但随着新成果的不断出现及人们对健康的高度关注，可能会出现以衰老、凋亡机理和癌症原因为命题素材的简答题。

[考点解读]

一、细胞分化

1.概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

2.特点：（1）普遍性：生物界普遍存在的现象。（2）持久性：贯穿于生物体整个生命过程中，但在胚胎时期达到最大。（3）不可逆性：一般情况下，分化的细胞不会再演变为原始的细胞。（4）遗传信息稳定性：分化过程中遗传物质不改变，只是基因的选择性表达。

3.意义：（1）增加了细胞种类，形成不同的组织、器官，是生物个体发育的基础。（2）使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。

4.注意：细胞分化是多细胞生物才有的，R型细菌转化为S型细菌不是细胞分化；细胞分化过程中必须有基因表达，植物细胞吸水导致形态改变不是分化。

二、细胞的全能性

1.概念：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。

2.原因：生物体的每一个细胞中都包含该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全套基因。

3.结果：产生新的生物个体。

4.注意：植物根茎叶的组织培养说明体细胞具有全能性；花粉离体培养、蜜蜂的卵发育成为雄蜂说明生殖细胞具有全能性；克隆羊的成功说明细胞核具有全能性。

三、细胞衰老和凋亡

1.细胞衰老。

（1）个体衰老与细胞衰老的关系。

对于单细胞生物来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。对于多细胞生物来说，体内细胞总是在不断更新，细胞衰老与个体衰老不完全同步。但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

（2）细胞衰老的特征。

细胞衰老是细胞内发生的生理生化过程，衰老的细胞在形态、结构和功能上都发生明显的变化。

①形态上的变化：由于细胞内水分减少，使细胞萎缩，体积缩小。

②结构上的变化：细胞核体积增大，染色体固缩；溶酶体数目增加且体积增大；内质网排列无序。

③功能上的变化：由于线粒体数目减少，使呼吸速度减慢。一些酶的活性降低，蛋白质合成速率降低。如人的头发变白是由于人的头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，使黑色素合成受阻造成的。细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。如老年斑是由于细胞代谢产生的脂褐质色素不能运出。

（3）细胞衰老与健康。

细胞的正常衰老对于实现有机体的自我更新非常有利，如红细胞的快速更新，使血液中始终有足够量的新生红细胞来运输氧气。细胞异常衰老会给人类带来健康上的威胁，如儿童早衰症就是细胞过早衰老产生的一种疾病。对人类来说，合理的饮食结构、良好的生活习惯、适宜的体育锻炼和乐观的人生态度等都有益于延缓衰老。

2.细胞凋亡。

（1）概念：由基因决定的细胞自动结束生命的过程。

（2）意义：①对于多细胞生物体完成正常发育非常重要。在胚胎发育至某阶段，特定区域的细胞（群）就发生自然凋亡。如人的肢体发育中，早期的手和足形似浆板，只有当某些多余细胞凋亡后，才能形成正常的指或趾。又如蝌蚪变成青蛙时，尾的细胞凋亡保证了正常的变态发育。

②对于维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰起着关键的作用。细胞凋亡可以清除已完成正常使命的衰老细胞，如人的红细胞分化成熟后是无核有功能的细胞，可存活120d，然后自然死亡。细胞凋亡还可以清除被病毒感染的细胞。

（3）细胞坏死和细胞凋亡。

尽管结果一样，但其产生机理是完全不同的。细胞坏死是在种种不利的因素（如病菌感染、细胞缺氧等）影响下，由于细胞正常的代谢活动受阻或中断从而导致细胞损伤和死亡。细胞坏死时，细胞内容物释放到细胞外，对周围细胞产生伤害，引发炎症反应。细胞凋亡是受严格的程序性调控，是一种自然的生理过程。凋亡的细胞内容物没有逸散到胞外环境中，不会导致炎症反应。

四、细胞癌变

1.癌细胞的特点：①适宜条件下，无限增殖。②形态结构发生显著变化。③易扩散转移，是由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性降低。

2.原因：环境中的致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变。

（1）原癌基因和抑癌基因：原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。

（2）机理：

物理致癌因子化学致癌因子病毒致癌因子作用正常细胞原癌基因、抑癌基因突变细胞癌变

3.防治：（1）预防：尽量避免接触各种致癌因子，加强锻炼，增强体质。（2）治疗：抑制DNA复制或有关蛋白质的合成，从而阻止癌细胞的增殖。

[典例赏析]

例1.取同种生物的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如下图。请回答：

（1）基因1～8中有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基因。

（2）图所示细胞中功能最为近似的是细胞。

A.1与6 B.2与5

C.2与3D.4与5

解析：考查细胞分化的知识，同时考查观察图的能力和分析能力。

核糖体是细胞合成蛋白质的场所，每个细胞中必须有核糖体才能生存。图中显示基因2在7种细胞中都表达，所以它最可能是控制核糖体蛋白质合成的基因。细胞的功能与基因的表达产物有关，细胞1和6表达的相同基因最多，所以功能最为近似。

答案：（1）2 （2）A

例2.以下不能说明细胞全能性的实验是（ ）

A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株

B.紫色糯性玉米种子培育出植株

C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株

D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株

解析：考查细胞全能性的概念，同时考查理解能力。

选项中的胡萝卜韧皮部细胞、棉花细胞、番茄与马铃薯的体细胞都属于已经分化的细胞，由它们培育出植株都是细胞全能性的体现。而玉米种子培育出植株实际上是胚发育形成植物，属于植物个体发育的一个阶段。

答案：B

例3.下列关于细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的说法，正确的是（ ）

A.细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变都是细胞必须经历的生命历程

B.细胞分化形成不同的组织器官，细胞衰老发生在组织器官形成之后

C.细胞分化的实质是基因选择性表达，细胞凋亡与基因选择性表达无关

D.细胞分化过程受细胞内外信号的调控，与细胞分裂和细胞凋亡相伴进行

解析：综合考查细胞的分裂、分化、衰老、凋亡和癌变知识，同时考查理解能力。

细胞分裂、分化、衰老、凋亡都是细胞必须经历的生命历程，但细胞癌变不是。细胞衰老在组织器官形成之前也存在。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，与基因选择性表达有关。细胞分化是在细胞分裂的基础上进行的，分化后的细胞可以补充因凋亡而缺少的细胞。

答案：D

例4.在个体发育中，有些细胞由于受到致癌因子的作用，不能正常的完成分化而转变为恶性增殖的癌细胞。请回答问题：

（1）人体正常体细胞转化为癌细胞后，细胞膜上发生改变，这些癌细胞便可以成为，刺激机体产生免疫反应，健康的机体可以通过免疫消灭它们。

（2）药物可以抑制癌细胞的分裂。如果用药物抑制DNA复制，癌细胞的细胞周期将阻断在期；如果用药物抑制纺锤体的形成，则癌细胞的细胞周期将阻断在期。

（3）将人体癌细胞放在含有3H-胸腺嘧啶的培养液中培养，经过一次分裂后，子细胞中将有条染色体被标记，原因是DNA分子进行复制。将癌组织切片放在高倍显微镜下观察，所有癌细胞中染色体数目（相同、不同）。

解析：考查癌细胞的特征、免疫类型、癌症的治疗和细胞增殖，同时考查理解能力和分析能力。

（1）细胞癌变后，细胞膜上出现异常蛋白成为抗原。癌细胞出现后，通过细胞免疫形成的效应T细胞与它们接触，使它们裂解死亡。（2）DNA复制发生在分裂间期，纺锤体的形成发生在分裂期。（3）由于DNA分子是半保留复制，所以癌细胞放在含有3H-胸腺嘧啶的培养液中培养，复制后每条染色体上的2条染色单体均被标记。又因为人的细胞中含有46条染色体，所以着丝点分裂后形成的92条染色体均含有标记。因此分裂后产生的子细胞中将有46条染色体被标记。由于切片中所有癌细胞不处于同一时期，故所有癌细胞中染色体数目不同。

答案：（1）糖蛋白 抗原 细胞 （2）分裂间 分裂 （3）46 半保留 不同

[专题训练]

1.有人把已分化的细胞中表达的基因形象地分为“管家基因”和“奢侈基因”。“管家基因”在所有细胞中表达，是维持细胞基本生命活动所必需的；而“奢侈基因”只在特定组织细胞中表达。下列属于“奢侈基因”表达产物的是（ ）

A.ATP水解酶B.RNA聚合酶

C.DNA聚合酶D.血红蛋白

2.珍珠是河蚌产生的一种有机物，它既是一种有机宝石，又可作为护肤品的主要原料，因为它在抑制细胞脂褐素的增加上有重要作用，这表明珍珠在保健上可用于（ ）

A.抑制细胞癌变B.延缓细胞衰老

C.促进细胞分裂D.诱导细胞分化

3.下列不属于细胞凋亡实例的是（ ）

A.与效应T细胞紧密接触的靶细胞裂解

B.被HIV侵染的T淋巴细胞裂解死亡

C.发育到第5周的人体胚胎中，位于指（趾）间的蹼消失

D.女性月经期子宫内膜脱落

4.《参考消息》报道，台湾科学家发现致癌蛋白质KLHL20，KLHL20蛋白是HIF-1（低氧诱导因子-1）在缺氧状态下诱导生成的一种促进肿瘤细胞生长的蛋白。下列有关说法错误的是（ ）

A.KLHL20蛋白可能是细胞膜上的一种糖蛋白

B.KLHL20蛋白的产生一定与核糖体和线粒体都有关

C.消除KLHL20蛋白在对付侵犯性癌症方面也许有效

D.HIF-1可被视为癌症治疗中药物干涉的目标

5.矿工中有一种常见的职业病――硅肺，其发病原因是肺部吸入硅尘（SiO2）后，硅尘可以被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘可以破坏溶酶体膜，导致肺部细胞死亡，进而肺功能受损。下列说法错误的是（ ）

A.硅肺的细胞死亡属于细胞坏死

B.硅肺的发生可以说明酶具有专一性

C.吞噬细胞吞噬硅尘，是人体的第一道防线发挥作用

篇6

在本章复习过程中，一方面要注意运用比较的方法，找出知识点之间的相同点和不同点。，例如以下考试热点：①原核细胞、真核细胞和病毒的相关知识；②细胞膜及各种细胞器的结构的功能；③叶绿体和线粒体的结构和功能及与细胞质遗传的关系，等等；。

另一方面，要注意利用图形辅助进行复习，。例如：①动植物细胞亚显微结构模式图；②有丝分裂的细胞图像；③有丝分裂中DNA分子数、染色体数和染色单体数的变化曲线图等。上述热点知识点经常会出现在识图作答的简答题中。另外，

另一热点，在掌握基础理论知识之余，还要注重知识在生活和生产科技上的应用，例如：①细胞分化和细胞全能性的应用；②癌细胞的特征、产生机理和预防，，等等。

同时要注意，由于细胞是生物体结构和功能的基本单位，在高考中常以细胞亚显微结构为纽带，密切联系新陈代谢、生命活动的调节、生殖发育、遗传变异、生物工程等内容，因此同学们还需要在复习过程中一定要注重前后知识的融会贯通，做到举一反三。

二、知识回顾与拓展总结

1．、正确区分病毒、原核生物和真核生物

病毒无细胞结构，仅由蛋白质和核酸（DNA或RNA）构成，不能把它当成原核生物。有细胞结构的生物才有原核生物和真核生物之分。

单细胞原生动物（草履虫、变形虫、疟原虫）、单细胞绿藻（衣藻）、单细胞真菌（酵母菌）等都是真核生物。

名称中带“菌”字的，不一定是细菌。细菌为原核生物，按形态可分为杆菌、球菌、螺旋菌和弧菌等，所以名称中出现这些字眼的，如大肠杆菌、肺炎球菌、金黄色葡萄球菌、霍乱弧菌等都属细菌。乳酸菌属杆菌，也属细菌。而霉菌、食用菌等属真菌，为真核生物。

2. 、物质进出细胞膜的方式

①小分子和离子：

自由扩散和主动运输。

②大分子和颗粒性物质：

内吞和外排。

3. 、有关细胞器的小结

①植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡；动物细胞和低等植物细胞特有的是：中心体；动、植物细胞都有但功能不同的细胞器：高尔基体。

②具有双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体；具单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体；不具膜结构的细胞器：核糖体、中心体。

④含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体；含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体；含色素的细胞器：叶绿体、其它有色体、液泡；

⑤能产生水的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体；能产生ATP的细胞器：线粒体、叶绿体；能合成有机物的细胞器：叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体；能自我复制的细胞器：线粒体、叶绿体、中心体；

⑥与有丝分裂有关的细胞器：核糖体、高尔基体、中心体、线粒体；与分泌蛋白合成分泌相关的的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体；与主动运输有关的细胞器：线粒体、核糖体；能发生碱基互补配对的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体。

三四、典型例题

例1． 细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的

A．、功能和所含有机化合物都相同B．、功能和所含有机化合物都不同

C．、功能相同，所含有机化合物不同D．、功能不相同，所含有机化合物相同

【[解析】]本题是考查细胞结构、成分、功能方面的基础知识。涉及了细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质三个概念，它们在细胞内被膜系统分隔开来，在成分和功能上有很大区别。如叶绿体基质中具有光合作用暗反应所需的酶，而其他两者没有；在线粒体基质中具有有氧呼吸相关的酶，而其他两者没有。

[答案为]B。

例2 ．右图为人体细胞示意图，请根据图回答：

【[解析】]本题以细胞的来亚显微结构为纽带，体现了细胞是生物体结构和功能的基本单位。涉及的知识比较基础，却体现了学科内的综合，注重知识的融会贯通。

例3 ．下列有关细胞分化的叙述，错误的是

A．高度分化后的细胞一般不具有分裂能力。

B．细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象。

C．分化后的细胞只保留与其功能相关的一些遗传物质。

D．细胞分化与生物发育有密切关系。

【[解析】]本题主要考查对细胞分化这一概念的理解。多细胞生物体，一般是由一个受精卵，通过细胞的增殖和分化发育而成。所以细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象，与生物发育有密切关系。经过细胞分化，在多细胞生物体内就会形成各种不同的细胞和组织，高度分化的细胞一般不再分裂。从本质上说，细胞分化是一定时间、一定空间上基因选择性表达的结果，即与其功能相关的一些遗传物质（基因）得以表达，而一部分基因不表达，不表达的基因并没有丢失，因此细胞内仍然具有全套的遗传物质。

[答案为]C。

例4 ．用放射性同位素分别标记碱基U和T的培养基培养蚕豆根尖分生区细胞，观察到其有丝分裂周期为20h20小时，根据这两种碱基被利用的速率，绘制成如下曲线。下列分析不正确的是

A．b点时刻，细胞正大量合成RNA。

B．d点时刻，细胞中DNA含量达到最高值。

C．c至e阶段，细胞内最容易发生基因突变。

D．处于a至e阶段的细胞数目较多。

【[解析】]本题重点考查有丝分裂过程中分裂间期的特点。间期的最大特点是完成DNA复制和有关蛋白质的合成。而蛋白质的合成需经过转录和翻译过程。根据RNA和DNA碱基的组成特点，图中U和T的利用速率分别代表了RNA和DNA的合成速率，b点和d点表示两者的合成速率达到最大，正在大量合成。而细胞内DNA的总量应该在DNA完成复制以后，即e点时达到最大。根据图示，c至e正是DNA复制阶段，容易发生基因突变。e点以前是分裂间期，e点以后逐渐进入分裂期，观察根尖分生区细胞时，处于分裂间期的细胞最多，因为在一个细胞周期中，分裂间期所经历的时间最长。

篇7

【摘要】 目的： 探讨cox?2和vegf在肝癌多细胞球体（mcs）中的表达与肝癌群集耐药的关系. 方法 ： 以liquid overlay技术获得肝癌hepg2多细胞球体为模型，采用透射电镜和扫描电镜比较单层细胞与mcs的形态学差异；采用mtt法和流式细胞技术比较adm和5?fu对单层细胞和mcs的生长抑制率和细胞凋亡率；采用免疫组化和图像 分析 技术比较cox?2和vegf在单层细胞和多细胞球体表达的差异. 结果： 与单层细胞相比，多细胞球体细胞间黏附广泛而紧密，可见中间连接和桥粒连接. 不同浓度的adm和5?fu作用48 h，mcs细胞的生长抑制率和细胞凋亡率均低于单层细胞，差异有统计学意义（p<0.05）. 免疫组化结果显示，cox?2和vegf在mcs上高表达（p<0.05）. 结论： 肝癌mcs具有群集耐药性，可能与其高表达cox?2和vegf有关.

【关键词】 肝癌；群集耐药；环氧化酶?2；血管内皮生长因子

0引言

肿瘤细胞出现耐药现象是肿瘤化疗失败的主要原因之一. 三维细胞培养比平面细胞培养更能反映体内肿瘤的情况［1］. 我们检测肝癌多细胞球体（multicellular spheroids，mcs）对阿霉素（adriamycin，adm）和5?氟脲嘧啶（5?fluorouracil，5?fu）的耐药性以及环氧化酶?2（cyclooxygenase?2，cox?2）和血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，vegf）在肝癌群集耐药（multicellular resistance，mcr）中的表达的关系，探讨肝癌mcs的耐药机制.

1材料和方法

1.1材料人肝癌hepg2细胞购自美国atcc，由本室保存；rpmi 1640培养液购自gibco公司；噻唑兰（mtt）和二甲基亚砜（dmso）购自sigma公司；annexin v?fitc试剂盒购自晶美生物公司；cox?2鼠抗人mab和vegf鼠抗人mab购自santa cruz公司. 透射电镜（hitachi，h?600）；扫描电镜（jeol，jsm?840）；高通量多功能微板测试系统（bmg，polarstar optima）；流式细胞仪（bd，fals calibar）；图像信号采集与分析系统（leica，q550cw）. 细胞平面培养采用常规方法，多细胞球体采用liquid overlay技术获得［2］，先将20 g/l琼脂糖0.5 ml在6孔板上铺一薄层，冷却后接种hepg2细胞（1×106/l） 2 ml，每48 h半量换液1次，4 d后形成mcs.

1.2方法

1.2.1细胞超微结构观察取平面细胞和mcs，置于25 g/l戊二醛固定液中4℃固定2 h，10 g/l四氧化锇固定液4℃后固定2 h，乙醇梯度脱水，置换，切片，喷金后用透射电镜和扫描电镜观察.

1.2.2细胞抑制率的检测将细胞接种于96孔板中，在不同浓度adm和5?fu作用48 h后，每孔加入5 g/l mtt 20 μl，继续孵育4 h后弃上清，每孔加入150 μl dmso振荡5 min，于492 nm波长处检测每孔a值，以不加药物组为空白对照， 计算 细胞抑制率. 细胞抑制率（%）=［(1-实验组a值)/对照组a值］×100%.

1.2.3细胞凋亡的检测单层细胞和mcs分别经不同浓度adm和5?fu作用48 h后收集，按照试剂盒说明书加入annexin v?fitc和pi，避光染色15 min后，上机检测细胞凋亡率.

1.2.4检测cox?2和vegf的表达单层细胞制作细胞爬片，40 g/l多聚甲醛固定20 min后备用. mcs 40 g/l多聚甲醛固定1 h后，乙醇脱水，二甲苯透明，石蜡包埋，常规切片后备用. 根据试剂盒说明进行免疫组化染色，阴性对照用pbs代替一抗. 用leica q550cw图像信号采集与分析系统在统一光强下随机选择10个视野（10×20）计算平均灰度值，灰度值越小，阳性染色越强，表明免疫反应性越高.

统计学处理: 采用spss 13.0统计软件进行统计学分析. 计量指标以x±s表示，用cox?2和vegf的灰度值表示表达强度，组间比较用方差分析，p<0.05有统计学差异.

2结果

2.1单层细胞和mcs的形态学特点单层hepg2细胞贴壁生长，细胞表面有较多的微绒毛样突起，细胞间隙较大（图1a），细胞间连接少见，仅见一类似紧密连接样的结构（图1b）. mcs悬浮生长，细胞相互聚集并迅速增殖，形成细胞数目不等的球形多细胞聚集体，具有三维的结构特征，于培养后4 d直径达到200 μm左右(图1c)，细胞间黏附广泛而紧密，可见桥粒连接和中间连接（图1d）.

2.2单层细胞和mcs细胞抑制率的比较mtt实验结果表明，除0.15625 mg/l组以外，经0.3125，0.625，1.25和2.5 mg/l的adm作用48 h后，mcs的细胞抑制率低于单层细胞（p<0.05，图2a）；经6.25，12.5，25，50和100 mg/l的5?fu作用48 h后，mcs的细胞抑制率低于单层细胞（p<0.05，图2b）.

2.3单层细胞和mcs细胞凋亡的比较经0.5，1.0，2.0 mg/l adm作用48 h后，mcs的细胞凋亡率低于单层细胞（p<0.05，图3a）；经40和80 mg/l 5?fu作用48 h后，mcs的细胞凋亡率低于单层细胞（p<0.05，图3b）. 在20 mg/l 5?fu组两者的细胞凋亡未见明显差异.

a: 扫描电镜下单层细胞形态（×1000）; b: 透射电镜下单层细胞形态（×3000）; c: 扫描电镜下mcs形态（×370）;d: 透射电镜下mcs形态（×60 000）

2.4cox?2和vegf的表达差异cox?2和vegf主要在胞质表达，呈棕黄色颗粒，对表达阳性的样本进行图像 分析 ，测平均灰度值作为表达强度的量化指标. 将单层细胞培养成mcs时，cox?2和vegf的表达均增高（p<0.05）：单层细胞cox?2的灰度值为190.8±9.4，mcs的平均灰度值为153.9±10.2；单层细胞vegf的灰度值为207.4±8.8，mcs的灰度值为186.8±13.9. 光镜下观察，单层细胞cox?2和vegf仅个别细胞有弱的染色，而mcs大部分细胞有较强的染色（图4）.

a: cox在单层细胞中的表达; b: cox在mcs中的表达; c: vegf在单层细胞中的表达; d: vegf在mcs中的表达.

图4cox?2和vegf在单层细胞和mcs中的表达×200

3讨论

肝癌耐药是 影响 化疗疗效和患者预后的重要原因. 尽管对于肿瘤耐药的 研究 ，已经有了很大的进展，如mdr基因的发现，但是这些都是平面培养的结果，忽略了肿瘤细胞与细胞之间，细胞与基质之间的相互影响. 多细胞球体在组织结构上与实体瘤相似，体外培养简单方便，是研究实体瘤的良好模型，mcs的耐药现象已经在多种肿瘤中得到证实［3］. 本研究表明，将肝癌hepg2细胞三维培养，当细胞相互黏附成为较致密的多细胞球体时，细胞与细胞之间的连接结构明显增多，细胞间的相互作用增强；同时细胞抑制率、细胞凋亡率的检测提示其对adm和5?fu产生明显耐药. 这些说明我们所建立的肝癌群集耐药模型是成功的.

目前 ，已经提出许多机制来解释mcr［4］：①mcs中细胞具有不均质性，相对静止状态细胞的增多，使得对化疗敏感的细胞数量减少；②细胞间的黏附作用可以抑制细胞凋亡的发生，从而产生耐药；③mcs的环境引起的耐药相关基因的表达. cox?2抑制剂可以通过激活死亡受体信号途径，caspase途径和线粒体途径诱导肝癌细胞凋亡［5］.可见cox?2的过度表达改变了细胞某些增殖和凋亡相关基因的表达，从而促进了肿瘤恶的发生. liu等［6］用cocl2诱导几种前列腺癌细胞株vegf表达的上调幅度与cox?2的上调幅度基本一致，且选择性cox?2抑制剂ns398可使vegf的表达受抑，表明cox?2的表达和vegf相关. 研究表明，在白血病细胞中，vegf可以诱导抗凋亡因子bcl?2的表达，从而抑制凋亡［7］.

在本研究中，cox?2和vegf在mcs中的表达明显高于单层细胞，提示这可能是导致肝癌hepg2细胞mcr的重要原因之一. 当单层细胞黏附聚集成致密的多细胞球体时，细胞间连接的增多，mcs中心区缺氧的发生，环境因素的改变可能导致了cox?2和vegf表达的增加，从而促进了细胞增殖，抑制了细胞凋亡，参与了mcr的发生.

【 参考 文献 】

［1］ schmeichel kl, bissell mj. modeling tissue?specific signaling and organ function in three dimensions［j］. j cell sci, 2003, 116(12): 2377-2388.

［2］ green sk, francia g, isidoro c, et al. antiadhesive antibodies targeting e?cadherin sensitize multicellular tumor spheroids to chemotherapy in vitro［j］. mol cancer the r, 2004, 3(2): 149-159.

［3］ xing h, wang s, hu k, et al. effect of the cyclin?dependent kinases inhibitor p27 on resistance of ovarian cancer multicellular spheroids to anticancer chemotherapy［j］. j cancer res clin oncol, 2005, 131(8): 511-519.

［4］ kim jb. three?dimensional tissue culture models in cancer biology［j］. semin cancer biol, 2005, 15(5): 365-377.

［5］ kern ma, haugg am, koch af, et al. cyclooxygenase?2 inhibition induces apoptosis signaling via death receptors and mitochondria in hepatocellular carcinoma［j］. cancer res, 2006, 66(14): 7059-7066.

篇8

一、系统整体分析，确定合适的微课教学主题

胡铁生先生认为：微课是以微型教学视频为主要载体，针对某个学科知识点或教学环节而设计构建一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程。作为一种新媒体、新技术，微课与传统课堂相比优势很明显：短、小、精，一个微视频主要突破一个知识或能力点，精心遴选教学内容，安排教学流程，其生动的视频呈现形式，增强了知识的可视化，提高了学生的学习兴趣，可实现在线的自学、先学和协作学习。但因为微课的授课时间短、容量小、结构不够完整，学生学到的知识往往显得零碎割裂、不成体系，容易“只见树木不见森林”，很难进行知识网络的构建，不利于知识融会贯通的理解、记忆、保持和提取。

如何发挥微课的优点并弥补其缺陷？实践证明：在制作微视频之前，针对学情和知识体系进行知识结构的系统整体分析，确定多个合适的教学主题，制作积件式的系列微视频，可以提高微课的总体应用效益，有效地服务于学生的自学、补漏。

高中生物“必修三”有一个模块“稳态与环境”。“稳态”源于对内环境的研究，后来逐渐发展为在生命系统各个层次上适用的学科观念。本模块的重要价值之一就是帮助学生理解稳态等核心概念，建立良好的知识结构，形成学科观念。在第一章教学中，如何帮助学生构建“内环境稳态”概念、认识“内环境稳态”实质、了解其调节机制、建立对“内环境稳态重要性”的正确认识？单个微视频制作一般5-8分钟，短小，碎片化。但是，学生的认知应该是结构化的，因此，微视频整体设计时要围绕学科思想、观念和方法，进行系统化、结构化的构思，便于（翻转）课堂教学时引导学生对微视频的知识点进行整合，思考概念间的内在联系，融会贯通。教师在设计时首先围绕稳态核心概念主题分析概念体系（如下图），制作微视频时则“化整为零”，根据知识形成的逻辑顺序抓住六个重要概念：内环境概念、内环境各组分之间的联系、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介、内环境的成分、内环境的理化性质、内环境稳态重要性，分别调查了解学生的学习基础，寻找支撑这些重要概念形成的最为恰当的生物学事实，设计探究性学习活动。微视频设计和课堂教学实施时顺序刚好相反，先提供生物学事实，再通过问题链引导学生对事实进行抽象和概括，形成重要概念，并“化零为整”，引导学生建构合理的知识网络。

二、精心制作微课，帮助学生构建重要概念

教学主题明确后，就要开始分析学情，设计教学活动，选择和组织典型素材（图片、动画、视频等等），制作PPT，然后录制微视频。录制比较简单，只要一台安装有录屏软件的多媒体电脑和一个比较好的无线耳麦就可以了，教师的语言要科学准确，清晰生动，富有感染力，讲解节奏得当。录屏软件可全程录制教师的屏幕操作与讲解，自动生成适合各种要求的视频文件。

微课教学与课堂教学相比，主要作用是满足学生自主学习的需要，对教学设计提出了更高的要求。我认为生物学微课教学设计要遵循以下原则：以学定教、目标明确、创意新颖、直观生动、启迪思维、主线鲜明、短小精悍、讲练结合，要让学生一看到微视频，就会被吸引，有动力往下学，而且很快就能学得会，学得轻松愉快。微课后还要附配套的微测试和解题指导，以检测巩固知识。如获得省二等奖的“内环境概念”微视频的设计有几个主要的步骤。（1）教学需求分析：①学习者起点水平分析。内环境的概念是建立在学生初中对多细胞生物的结构如消化、呼吸、循环、泌尿系统、血液的组成、组织内细胞的物质交换等知识基础上的，因为对此部分内容初高中学习间隔时间长，学生遗忘较多，需要加强回忆或重建。②学习内容分析。内环境的概念比较抽象，应充分利用学生已有的知识、经验和直观图片，搭建学习和理解知识的桥梁，帮助学生形成概念。③教学目标分析。描述内环境的组成，说出内环境的概念，列举具体细胞的内环境，分辨一些场所或物质是否属于内环境。（2）教学设计思路：出示装有草履虫培养液和血液（加过抗凝剂并离心）的试管，首先回忆单细胞生物草履虫如何与外界环境直接进行物质交换，类比引出多细胞生物细胞具体生活的环境，说明血浆是血细胞直接生活的液体环境。提醒学生其他可能见过的细胞外液，如手或脚上磨出了水泡，挑破后流出液体，那是组织液。出示细胞直接与内环境进行物质交换示意图，说明血细胞直接生活在血浆中，组织细胞生活在周围的组织液中，淋巴细胞直接生活在淋巴中，毛细血管壁细胞直接生活在血浆和组织液中。高等多细胞生物的细胞生活在细胞外液中，细胞外液一般常见的为：血浆、组织液、淋巴。由细胞外液构成的体内细胞赖以生存的液体环境也叫内环境。内环境概念中的“内”和“外”相互矛盾吗？边讲边画示意图，画一个细胞，外面加一个大方框代表体壁。“外”是从细胞角度而言，内环境是细胞直接浸浴和生存的环境，是围绕在多细胞动物的细胞周围的液体环境，即细胞外液。“内”是相对于多细胞动物个体所生活的外界环境而言的人体内、细胞外的环境，因此，这里的内和外并不矛盾。但必须注意的是，一切与外界相通的管腔、囊腔（如消化道、呼吸道、肺泡腔、泌尿道、生殖道等）应属于人体内的外界环境的范畴，其中的液体如消化液、尿液等不能误认为是细胞外液。而封闭的管腔、囊腔中的液体，如脑脊液、关节腔内的滑液等应属于细胞外液，是内环境的范畴。接着进行典型例题讲解，帮助学生内化概念加强理解。（3）教学反思：一定情境下形成的概念才会生动和有意义，才能促进学生理解。对内环境这样微观抽象的概念，教学时需要充分利用学生已有的知识、经验和直观手段，为学生搭建“脚手架”，建立感性认识，激发学习兴趣，然后沿“感知―抽象思维―形成概念―深化理解”的路径，促进概念形成。

微视频制作好了，要附关键词、简介，上传到“泰微课”网站，便于他人检索和选择使用，简介要抓住主要特点来描述，其中包含了为什么要裁剪此内容制作，对本内容的理解和教学处理，让人看了一目了然。如获市一等奖微视频《内环境各组分之间的联系》的制作。（1）关键词：内环境、组织液、血浆、淋巴。（2）简介：通过图示讲解了内环境各组分之间的联系。内环境各组分之间的联系中，为什么组织液可以转化为淋巴，而淋巴不能直接转化为组织液？这是学生学习过程中的难点、易错点。本微视频难点抓得准，突破方法好。―是利用形象直观的毛细淋巴管结构示意图，将淋巴不能直接转化为组织液的原理进行透彻、清晰的解释，帮助学生建立结构与功能相适应的观念;二是在血液循环和淋巴循环大背景下，帮助学生建立起内环境各组分之间是动态联系的统一整体的印象，补充淋巴循环的功能，帮助学生形成对组织水肿等现象的理解。两道例题的设计，一是让学生抽象概括出内环境各组分之间联系的概念图，考察学生理解掌握情况;二是联系生活进行“班氏丝虫寄生在人体淋巴管内造成人体下肢肿胀的原因”现象的解释，考察学生对本微视频讲解的知识点是否会应用。对具体题目的讲解，注意思路分析和规律总结。配套练习的选择针对性强，难度合理，有层次性。

三、尝试翻转课堂，加强微视频应用

传统的教学过程主要包含两个阶段：课内知识传授、课外知识内化，学生需要克服学习中的重点难点时，教师往往并不在现场。如果翻转课堂，课外利用微视频进行知识传授，而课内教师现场帮助学生针对困难进行知识内化，学习的有效性将大大提高。对“内环境稳态”的教学，我做了翻转课堂的尝试。（1）课前学生自学，掌握基础。课前一天布置预习任务，发放学案，让学生晚上在家自主学习“泰微课”网站上我做的系列微视频，完成学案上的自学检测，写下疑难问题。第二天由课代表收齐学案交上来，利用课前时间抓紧批阅，分析学生自主学习情况，针对学生的困惑和误区制定教学策略，增强上课的针对性、有效性。（2）课中合作探究，释疑解惑。课堂上，引导学生交流学习收获，把全班学生合理划分为多个学习小组，以“兵教兵”的方式就自学中的困惑进行研讨。教师在小组间巡回走动，适时点拨指导。然后针对共性问题，创设情境，释疑解惑，并出示新的学习材料，适当拓展和补充知识点，归纳总结要点，建构知识体系。错题订正，变式训练，巩固内化提升，有效达成目标。（3）课后复习巩固，扫除盲点。大部分学生课上基本能理解和掌握教材的重点和难点知识，对于极少数尚存疑惑的同学，要求他们再反复回看微视频，或个别辅导扫除盲点。

篇9

[关键词]耐药性;抗菌肽;蛙的皮肤;伤口愈合。

中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0348-01

前言

动物中的伤口愈合是在组织受伤后修复和恢复机体功能的基本过程，设想我们看到正常皮肤，是外在保护和接受化学环境保护的上皮和真皮（1）。然而，接下来的外科手术，意外手术，烧伤，细菌感染，皮肤疾病或者新陈代谢出现的功能紊乱，破坏这个屏障。

伤口愈合伴随着炎症，这是受伤和损伤的自然反应，接下来伴随着上皮形成的组织再生，血管生成，骨胶原蛋白重新恢复的过程。重要的是，修复受伤组织的机制存在潜在的失败会形成没有治愈的慢性伤害。在这篇文章中，糖尿病，静脉或者动脉疾病和细菌感染是有利于建立慢性伤口最常见的因素。有可能的致病菌，例如，革兰氏阴性菌铜绿假单胞菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌能在皮肤伤口形成生物膜，特点就是细胞外粘合机制使细菌细胞固定的聚合成一个聚集体物质。为了确保上皮细胞的完整，多细胞机体已经形成了一个主要宿主免疫分子机制，包括基因编码抗菌肽，可以靶向控制微生物增殖和通过改变宿主细胞信号来应对受伤。这里我们评估了抗菌肽作为内源介质对伤口愈合的作用和治疗的潜能。

抗菌肽和先天免疫

抗菌肽是我们已知的作为生物进化先天免疫系统保留的存在于所有活的生物界的物质（2）。早在1980年的先期工作结果从天蚕血淋巴中发现了抗菌肽，接着就是哺乳动物粒细胞。第三个转折点是在1987年，迈克尔.扎斯罗夫发现非洲蟾蜍光滑皮肤包含丰富的腺体抗菌肽，由全质分泌机制来警报或皮肤病变。从那时以来，接近2000种大量种类的抗菌肽被发现。尽管他们的氨基酸序列不同，绝大多数的抗菌肽共有一个阳离子的特点，因为在模拟膜环境中的两亲性和普遍的残留。他们的抗菌作用机制大部分是由于细菌细胞膜阴离子磷脂静电相互作用对后者的分解和扰乱，从而导致细胞死亡。由于这个原因，相对于传统抗生素，他们不太可能在微生物具有代表的单一信号中感应阻力，大部分是以酶催化为目标。

在健康和疾病中的人类皮肤抗菌肽

在哺乳动物中，包括人类，在皮肤颗粒层合成的角化细胞和脂质颗粒分泌的内片状体储存抗菌肽（3）。这个半层小体释放到上皮表层的细胞间隙，形成了可以限制微生物生长的物理屏障。抗菌肽在人的健康皮肤中主要存在于核糖核酸酶5，核糖核酸酶7，活跃于革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌，以及铁/锌绑定的s100蛋白。然而，在炎症和感染皮肤疾病中有另一个抗菌肽家族在角化细胞表达有光谱的杀菌活性，例如β-防御和转换为活跃的抗菌肽hCAP18，LL-37。尤其特别的是，优先对大肠杆菌S100A7的活跃水平，在银屑病患者的批复中S100A8/S100A9明显升高。另一方面，在过敏性皮炎的条件下，导致hCAP18mRNA在伤口的转录受到抑制，这是假设细菌双重感染率的增加。

人源抗菌肽在伤口愈合中有重要作用

大量的研究表明假设人源抗菌肽通过多重方法促进了皮肤伤口的愈合，包括细胞因子生产的调制，细胞迁移，增值和在某些情况下的血管生成。例如，人hBD-2的表达通过表皮生长因子受体激活和角化细胞因子增加和迁移引起人体皮肤伤口。另一个防御素，hBD-3在角化细胞伤口高度表达，促进了细胞因子的分泌，细胞迁移和增值通过表皮生长因子受体和信号转导及转录激活蛋白，并显著地加速了伤口的愈合在猪的皮肤伤口感染模型中。重要的是。hBD3已经显示出通过抑制免疫中的TLR促炎信号通路的体外和体内抗炎活性，这可能有助于解决炎症。此外，hBD-3已显示作为巨噬细胞受体CCR2的配体，将巨噬细胞吸引到上皮损伤部位。LL-37的几种作用似乎通过EGFR的反式激活介导，包括形成胶质细胞迁移。值得注意的是，皮肤LL-37表达在创伤后也增加并且在立体皮肤伤口愈合模型中，针对LL-37的抗体抑制上皮形成的再生。

结论

文献中的证据支持在哺乳动物和非哺乳动物系统中内源表达抗菌肽的伤口修复的重要调节剂抗菌肽衍生物，具有作为新治疗剂的潜力。抗菌肽的有益效果可以包括（i）：直接的抗微生物活性，其防止感染引起的伤口愈合延迟;（ii）：分子例如LPS的结合和失活，减少有害的促炎反应;（iii）：一种或多种对细胞行为增强迁移和增值作用。这个多因素作用机制非常强大，并伴有抗菌肽降低的选择微生物抗性趋势，使抗菌肽成为特别有吸引力的候选者，优于常用抗生素，用于局部治疗感染的皮肤伤口。重要的是，尽管已经发展了抗菌肽在体外的电阻或交叉抗性的报道132-134迄今为止尚未发现在体内可比较的结果，可能因为在实际中抗菌肽抗性菌株的选择是在慢得多的过程并且他们现有的内源性抗菌肽协同作用。但是长期仔细评估抗菌肽的治疗途径，以免危机我们的先天免疫的防御风险，因此控制共微生物组的能力微生物感染。

参考文献

[1] Enyedi B， Niethammer P. Trends Cell Biol. 2015： 25： 398-407.

篇10

一本章的主要内容和特点

本章是在学生初中阶段初步学习过细胞的知识，以及在前一章学习了关于生命的物质基础知识的基础上，进一步学习高中阶段的关于细胞的知识。生物体的一切生命活动，主要是在细胞内进行的。因此，高中阶段有必要从细胞是生命活动的基本单位的高度，进一步讲述真核细胞的亚显微结构和主要功能的知识，以及有关细胞增殖、分化、癌变和衰老的知识。

本章包括三节教材：第一节《细胞的结构和功能》；第二节《细胞增殖》；第三节《细胞的分化、癌变和衰老》。第一节《细胞的结构和功能》内容很丰富，共分三小节：第一小节《细胞膜的结构和功能》，本小节内容以及章的引言和第一节的引言，共需用3课时教学；第二小节《细胞质的结构和功能》，需用2课时教学；第三小节《细胞核的结构和功能》，共需用2课时教学。第二节《细胞增殖》，需用1课时教学。第三节《细胞的分化、癌变和衰老》，需用1课时教学。此外，本章有两个学生实验。

第一节《细胞的结构和功能》，在分成小节讲述之前，用了几小段文字和一些图表，先介绍了几点有关的内容：观察细胞内部的精细结构，必须应用电子显微镜或其他更为精密的仪器；细胞的种类繁多，大小、形状各不相同，功能也不相同；细胞可分为原核细胞和真核细胞两大类，绝大多数生物是由真核细胞构成的；细胞虽然微小，但是有非常精细的结构和复杂的自控能力，这些是细胞能够进行各种生命活动的基础。真核细胞比原核细胞复杂得多，因此，首先学习关于真核细胞的结构和功能的知识。

第一节的第一小节《细胞膜的结构和功能》，主要讲述细胞膜的分子结构和细胞膜的主要功能两方面的内容。第一方面，关于细胞膜的分子结构，明确提出细胞膜是一层由磷脂和蛋白质构成的膜。在细胞膜的中间是磷脂双分子层，这是细胞膜的基本支架；有的蛋白质分子排布在磷脂双分子层的表层；有的蛋白质分子部分嵌插或贯穿在整个磷脂双分子层中。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，这种特点对于细胞膜完成各种生理功能非常重要。再有，在细胞膜的外表有一层糖蛋白，叫做糖被，它在细胞生命活动中有重要功能。第二方面，关于细胞膜的主要功能，主要讲述细胞膜与周围环境进行物质交换的功能，而对细胞膜的其他多种功能不可能都加以介绍。由于细胞膜与周围环境进行物质交换的内容比较复杂，学生在学习上有一定难度，因此教材本着化繁为简、深入浅出的精神，主要讲述了自由扩散方式和主动运输方式，略去了其他运输方式。教材强调指出，自由扩散是被动运输的方式；主动运输方式的特点是必须有载体蛋白质的协助，需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。主动运输能够保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的营养物质。接着，在讲了上述两种运输方式的基础上，明确指出细胞膜的通透性特点：细胞膜是一种选择透过性膜。

第一节的第二小节《细胞质的结构和功能》，主要讲述细胞质基质和细胞器两方面的内容。第一方面，关于细胞质基质的内容有：细胞质基质中含有多种无机的和有机的化合物；细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所；在细胞质基质中存在着多种细胞器。第二方面，关于细胞器的内容，占了本节的大部分篇幅，重点讲了线粒体和叶绿体这两种细胞器，主要说明这两种细胞器在动植物体中存在的部位、在细胞内的分布、基本结构和主要功能，这些知识是学习后面有关章节必备的基础知识。此外，还简要讲述了内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡这5种细胞器。本节教材最后强调指出，在活细胞完成各种生命活动的过程中，细胞质基质和细胞器是相互协调的，各种细胞器之间也是密切联系的。，全国公务员共同天地

第一节的第三小节《细胞核的结构和功能》，主要讲述细胞核的结构、细胞核的主要功能、原核细胞的基本结构三点内容。第一点，关于细胞核的结构，简要介绍了核膜、核仁和染色质的知识。第二点，关于细胞核的主要功能，强调了细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心，因此它是细胞结构中最主要的部分。第三点，关于原核细胞的基本结构，很简要地介绍了原核细胞在大小、细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核这几个方面与真核细胞不同的特点，并且强调指出原核细胞最主要的特点是没有由核膜包围的细胞核。

第二节《细胞增殖》，在节的引言中指出细胞增殖是生物体的重要基本特征，细胞以分裂的方式进行增殖；细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础；真核细胞的分裂方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种方式。本节教材主要讲述两方面内容：一方面，以大部分的篇幅讲述真核细胞的有丝分裂方式；另一方面，简要介绍真核细胞无丝分裂方式的特点。

关于有丝分裂的内容，主要有三点。在讲述这三点内容之前，先明确指出有丝分裂方式是真核细胞进行细胞分裂的主要方式，多细胞生物体以有丝分裂的方式增加体细胞的数量，体细胞进行有丝分裂是有周期性的。接着，讲述第一点内容，即细胞周期，主要讲述了细胞周期的概念、细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段、这两个阶段所占时间的长短。第二点内容，讲述细胞分裂间期，强调指出这个时期是新细胞周期的开始，最大的特点是完成了DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为紧接着的细胞分裂期准备了条件，因此，细胞分裂间期是细胞周期中极为关键的准备阶段。第三点内容，讲述细胞分裂期，明确指出这个时期的特点主要是细胞核明显地发生着染色体的有规律的连续变化。为了研究的方便，分裂期又分为前期、中期、后期、末期。本节教材以较多的篇幅，着重讲述了分裂期各个时期细胞核内染色体的变化特点。在讲述了有丝分裂上述知识的基础上，最后指出有丝分裂的重要意义：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；由于染色体上有遗传物质，因此使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。

关于无丝分裂方式，简要介绍了这种分裂方式的过程，以及因为在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体，所以叫做无丝分裂。

关于减数分裂方式，仅仅指出这种分裂方式是一种特殊方式的有丝分裂，与有性生殖细胞的形成有关，具体的分裂过程留待后面的有关章节讲述。

第三节《细胞的分化、癌变和衰老》，主要讲述了三方面的内容。关于细胞的分化，主要内容有：首先，明确指出细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象，仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，生物体是不能正常发育的。接着，讲述了细胞分化的概念，并且说明细胞分化是在生物体整个生命进程中的一种持久性变化，但是在胚胎时期达到最大的限度。再有，提出多细胞生物必须经过细胞分化，体内才会形成多种不同的细胞和组织。最后，说明高度分化的植物细胞仍然保持着细胞的全能性。

关于细胞的癌变，之所以放在本节教材的第二部分来讲，是因为细胞的畸形分化与癌细胞的产生有直接关系，与细胞分化的知识有密切联系。细胞癌变的主要内容有：首先，提出癌细胞有一些独具的特征，教材中只介绍了癌细胞能够无限增殖、形态结构发生了变化、表面也发生了变化等特征。其次，讲述了导致细胞癌变的三大类致癌因子，即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，同时也提出了致癌基因。最后，简要讲述了从多方面来预防细胞发生癌变。

关于细胞的衰老，首先说明细胞的衰老和死亡也是一种常见的生命现象。接着，进一步说明衰老的过程是细胞内生理和生化发生变化的过程，最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了变化，因而具有细胞衰老的共同特征，教材中提出了5种衰老的特征。最后指出，至今还没有一种假说能够完全揭示细胞衰老的原因。目前的科研工作表明，细胞衰老可能是多种内因和外因共同作用的结果。

二本章与其他章的联系

1.关于细胞膜的分子结构特点和功能的知识，对于后面学习《生物的新陈代谢》，讲述物质出入细胞、物质代谢等内容，是重要的基础知识。

2.关于细胞器的知识，与讲述物质代谢和能量代谢有直接关系。例如，叶绿体的结构和功能与光合作用关系密切，线粒体的结构和功能与有氧呼吸关系密切。

3.关于有丝分裂的知识，对于后面学习《生物的生殖和发育》一章中关于减数分裂的知识，是重要的基础。

篇11

    植物的防御性特化结构的形成可发生在亚细胞、细胞、组织和器官等不同水平上。细胞壁是植物细胞的重要结构,某些防御性细胞的壁特异加厚,形成含有木质的次生壁,如梨果肉中的石细胞成簇存在,形成坚硬的颗粒[5],影响动物的口感,迫使动物吐出,以给种子萌发留下充足的营养。此外,在种子的果皮和种皮中普遍存在大量石细胞[5],对种子进行机械保护,这也是自然选择对植物生殖利益的维护。坚硬的果皮和种皮对种子的萌发有一定的阻碍作用,但相对于被吃掉的严重后果而言,植物不得不作出妥协,即自然选择在被吃掉和难萌发之间进行了平衡,以实现有效生殖的最大利益。制造坚硬的果皮、种皮和制造种子毒素都是为生殖利益服务的,二者兼具显然可以更有效地保护种子,但植物付出的代价也更大,如产生的种子数目减少,对生殖资源是一种损失。自然选择在此进行了巧妙的平衡,凡是具有坚硬果皮、种皮的种子一般无毒或少毒,但也不乏例外,如橡树籽既具有坚硬的外壳也含有毒素[2]。表皮是植物体最外面的保护组织,在表皮上除了具有分泌多种毒素的分泌结构外,还有的特化形成皮刺,刺伤取食者的口腔以自我保护,如玫瑰茎上的皮刺。形成刺状结构可能是一种有效的防御手段,多种不同来源的结构也特化成了刺,如叶刺和茎刺,前者是由叶变态而来,如刺槐的托叶特化为刺;后者由茎变态而来,如山楂、皂荚上的刺。有些植物的种子上带有刺状结构,如苍耳、蒺藜上的皮刺,这可谓“武装到牙齿”的生动体现,可对其生殖资源进行有效保护。此外对苍耳而言,其皮刺在防御的基础又发展出帮助种子散播的作用—其皮刺上有倒勾,可以黏附在动物的皮毛上。某些刺状结构的杀伤程度尚具有类似动物的“学习”行为,如悬钩子的皮刺在被牛啃食后变得长而尖[3]。

    植物营固着生活,所有的细胞都被细胞壁束缚着不能自由移动,所以,植物体内不存在形成免疫系统的物质基础,植物细胞程序性死亡可为抵御病原微生物的侵染提供一定的保障。当植物细胞被病原微生物侵染时,可引起过敏反应,致宿主细胞程序性死亡,抑制病原微生物的生存和进一步侵染。这种通过部分细胞的死亡而换来整个植株的生存并最终服务于该植株有效繁殖的措施,是为自然选择所保留的。此外,木栓是形成周皮的一种细胞,是由死亡细胞构成的,对气体、有机溶剂有一定的隔绝作用[6],但未见木栓细胞对病原微生物的隔绝作用的报道,基于木栓细胞的以上作用,相信在木栓细胞在隔绝病原微生物方面也发挥一定的作用。部分细胞通过程序性死亡的方式来保全整个植株的生存,并最终服务于有效生殖的利益,不但是发育的需要[7],也是抵御外来微生物入侵的重要方式,如上述的石细胞即已死亡。不独植物如此,动物也采取了同样的方式,如构成哺乳动物的毛发和指甲均是已死亡的细胞,这些死细胞构成的组织对动物的保暖、隐匿和恫吓等发挥一定的作用。

    植物相对高等动物而言具有很高的生殖效率,在一个生殖周期内所产生的种子(孢子)较动物要高出很多倍。这样可以达到两个效果:子裔数量的增多和遗传多样性的增加,这可以为植物迅速补充被草食动物、病原微生物等致死的植株数量和快速进化以努力适应生存斗争创造条件。这可能是处于食物链下层的生物所普遍采取的策略,如部分鱼类,可产生大量的、卵子。植物又是长寿命的,从这一点上看,寿命是生殖的手段。

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[关键词]抗菌肽 细菌细胞膜 基因表达

中图分类号：R378 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0225-01

前言

抗菌肽是阳由7-100个氨基酸（AA）组成，形成先天免疫应答系统的一部分为生命系统所共享。抗菌肽对细菌， 真菌 ，病毒以及癌细胞都有抑制作用。目前这些化合物被用来研究作为替代抗生素的潜在的药物。至少可以和抗生素互补作用来抵抗各种病菌。现在已经被报道的抗菌肽已经有3000多种，包括已经合成的和在生物体中天然产生的。大多数的抗菌肽至少含有10个氨基酸残基，净电荷范围从-3到+20，疏水性<60%，这些特性奠定了抗菌肽的抗菌活性，使它们能够与革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的细胞膜结合，并破坏细菌细胞膜形成孔洞，引起细菌细胞内容物泄露。与常规抗生素相比，抗菌肽可以增强细菌细胞膜的通透性或者通过抑制细菌细胞内的基因表达，从而达到杀死细菌的效果。

1.抗菌肽功能的概述

不管抗菌起源与哪里，他们都有共同的特点。比如具有较小的相对分子质量和螺旋结构。抗菌肽的经典作用机制涉及细胞膜损伤。虽然阳离子抗菌肽可以与带负电荷的细菌细胞膜表面通过静电相互作用，但是，有些抗菌肽破坏细胞膜通过抗菌肽与细胞膜表面特异性识别作用。抗菌肽对细菌表现出广谱的抗菌活性，因为抗菌肽不能与特异性受体相互作用，他们的微生物靶标很少发展为抗性表型。例如短杆菌素是第一个应用于临床的抗菌肽，该化合物是直连和环状D型氨基酸的混合物。非常令人鼓舞的是，在临床使用超过60年后，并没有发现病原微生物对其产生抗性，除了抗菌作用外，由于它们作为特定细胞功能调节剂的推定作用，一些抗菌肽还显示出了意想不到的功能。例如，导管素是抗菌肽中除了具有抗菌活性还具有其他活性的良好实例。 通过蛋白酶的作用对化合物进行酶处理，已产生凯瑟琳家族抗菌肽以及IL-37抗菌肽。尽管这两种抗菌肽都具有抗菌活性，但是凯瑟琳家族抗菌肽也可以作为蛋白酶抑制剂，从而参与细胞内的各种生命过程。

2.抗菌肽作用机制的研究

抗菌肽的作用机制已经通过选定一些抗菌肽进行了简单的研究，这些肽的功能不同，一些抗菌肽可能是通过破坏细胞膜从而杀死细菌，一些抗菌肽是使细胞膜相互作用，使细胞膜形成瞬时孔洞，使抗菌肽进入细胞并且与细胞内的靶标接触，从而达到杀死细菌的作用。

2.1 抗菌肽与细菌细胞膜的相互作用

抗菌肽的经典作用方式就是和细菌细胞膜的相互作用，其特点就是膜通透性。抗菌肽的表面带有正电荷，与带有负电荷的微生物表面相互作用，导致导致细胞膜的双层磷脂的头基团渗透。 因此，跨膜电位和pH梯度被破坏，渗透调节受到影响并且呼吸被抑制。从而达到杀死细菌的效果。目前提出抗菌机制的模型有桶板模型，毯式模型和环孔模型。

2.2 抗菌肽能够抑制并破坏细胞内的靶标

抗菌肽除了能和细菌细胞膜相互作用之外，一些实验证据还表明抗菌肽可以消除细胞内的靶标它们可以具有多个细胞内靶并且可以结合细菌细胞内的DNA，RNA和蛋白质，抑制细菌细胞壁合成，以及DNA，RNA或蛋白质合成。 此外，抗菌肽还可以干扰细菌细胞的分裂。 所以说抗菌肽可以通过抑制细菌细胞壁的形成以及抑制核酸合成，还可以通过抑制蛋白质的合成从而抑制细菌细胞内膜的活性，从而达到杀死细菌的效果。

结论

抗菌肽作为一种新型化合物具有广谱的杀菌活性，低细胞毒性和独特的作用机制被认为可能作为抗菌新药代替原有的抗生素 ， NDM-1超级细菌的出现提示我们需要找到或生产更多种类的抗菌肽来抵抗他们，抗菌肽一方面可以通过破坏细胞膜杀死细菌，另一方面可以通过抑制细菌细胞内基因表达，从而达到杀死细菌的效果。所以说抗菌肽具有广阔的发展前景

参考文献：

[1] Hu Y， Aksoy S. An antimicrobial peptide with trypanocidal activity characterizedfrom Glossina morsitans morsitans. Insect Biochem Mol Biol2005;35：105-15.

[2] Imamura M， Wada S， Ueda K， Saito A， Koizumi N， Iwahana H， et al. Multipeptide precursor structure of acaloleptin A isoforms， antibacterial peptidesfrom the Udo longicorn beetle， Acalolepta luxuriosa. Dev Comp Immunol2009;33：1120-7.

[3] Bond PJ， Parton DL， Clark JF， Sansom MS. Coarse-grained simulationsof the membrane-active antimicrobial peptide maculatin 1.1. Biophys J2008;95：3802C15.

[4] Kim C， Spano J， Park EK， Wi S. Evidence of pores and thinned lipid bilayersinduced in oriented lipid membranes interacting with the antimicrobial peptides，magainin-2 and aurein-3.3.Biochim Biophys Acta 2009;1788：1482-96.

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发现问题，看到现象就要勇于探究，生物科学的发展史可以说就是不断探索的发现过程。新课标下的生物教材，一个很大的特点就是提高了对相关发现的科学探究历程的篇幅，比如酶本质的探究、光合作用的探究历程、DNA分子双螺旋的发现，等等。通过这些探究历程，可以让学生认识到前人在科学发现时付出的艰辛，没有大量的汗水，不可能有伟大的发现，没有不劳而获的成功。在课堂教学中，有意识地去强调和引导学生对生物科学发现历程的关注，培养学生认识科学研究的艰苦和快乐，为今后自身的发展做好准备。

二、培养创新的观念

一个民族的强大在于不断的创新，没有创新，社会就失去发展的动力。在生物教学过程中，处处体现了创新意识和创新理念。有人说21世纪是生物世纪，为什么这样说，就是因为生物科学发展越来越迅猛，生物科学的创新越来越多，占领生物科学的制高点就等于占领自然科学的制高点。在教学过程中，也处处体现了创新的理念：转基因大豆、转基因鲤鱼、抗虫棉、利用微生物发酵获得胰岛素、克隆、等等，举不胜举。这些都是很好的材料，在教学过程中，结合这些实例培养学生的创新意识，培养学生的科学素养，这符合现代社会发展规律，同时也有利于学生的成长。

三、培养合作的观念

合作能进步，合作能聚集力量。实际上生物本身就是合作的典范：小到一个个的细胞，大到生物群落，再到生态系统、生物圈。单细胞的生物完成生命活动需要细胞器的相互协助，而多细胞的生物则需要各种细胞构成器官，再构成系统、个体、种群、群落、最后生态系统和生物圈。没有彼此的合作，就没有完整的生命体，就没有五彩缤纷的世界。同样，在科学的发现过程中，也体现了科学家的协助共赢。DNA双螺旋的发现，改变了整个生物科学的发展，具有划时代的意义，这里就有沃森和克里克的合作。在学生的实验中也体现了合作精神：试剂的配制、实验步骤的分工合作等。现代的社会是合作的时代，家庭成员的合作，公司员工的合作，国家公民的合作，等等。培养学生的合作精神，对于学生将来的发展至关重要。

四、培养获取信息的观念

现代社会是知识爆炸、信息如潮的时代，如何在海量的信息中找到适合自己的有用的信息就显得特别重要。其实，在生物教学过程中，有很多内容与获取信息有关：细胞膜功能里的信息交流体现了不同细胞如何获取彼此的信息；激素的调节里激素本身就是信息分子，这里既有专一的传递，也有远程的运输传递；在免疫里，抗原也可以作为信息分子，从而引起了免疫反应，生态系统的功能之一就是信息的传递，等等。在教学过程中，有意识地灌输学生如何从浩如烟海的信息里找到有用的、有价值的信息，可以少走很多弯路，对于做题也是一样的，题海战不可取，因为很多都是重复无用的信息：有的题难度过于大；有的题属偏题怪题；有的题甚至于是过去教材的题。要善于找到典型、具有代表性的题。同样，在今后的人生中，面对铺天盖地的信息，要有火眼金睛的辨别能力，人生就会少走弯路。

五、培养竞争的观念

生物的教材内容处处体现了竞争意识，众所周知的有达尔文的进化论，其核心内容是自然选择，为什么能进化，就是生物竞争的结果。除此以外，还有生物与环境之间、同种生物之间、不同生物之间的竞争。对于群落也有竞争，体现在群落的演替：裸岩阶段、地衣阶段、苔藓阶段、草本阶段、灌木阶段、森林阶段。这些案例均能为学生竞争意识的启蒙教育提供极为有利的情景，而在平时开展的各类考试、知识竞赛、科技竞赛、辩论赛也是潜移默化地对学生进行竞争意识的教育。今后的社会竞争会越来越激烈，有竞争意识，就有进步的动力，要敢于竞争，勇于竞争。

六、培养适应的观念

适应本身就是一种能力，能适应不同的环境，适应不同的处境，适应逆境，一定能适应时展，能给自己准确的定位。在生物教材里有很多与适应有关的素材，这些素材的利用，一方面可以对学生进行适应的启蒙教育，认识适应性无处不在；另一方面在具体的每一节课时，要用重点的抓典型案例，进一步去探究，从而激发学生的适应意识。纵观生物的发展，时时要与环境相适应，否者可能被淘汰。自然环境的多变犹如天气的多变，从地球刚开始的无氧环境，过度到有氧环境，生物也要适时进化才能适应新的环境。生物的发展经历了从水生到陆生，从低等到高等，从单细胞到多细胞，这些都是适应的结果。恐龙的灭绝是最有名的反面教材，曾经的地球霸主，几乎一夜之间消失，招到灭顶之灾，可以说是不适应的结果。人类属于自然的一个成员，当然也离不开对环境的适应，由古代类人猿进化到现代的人类，充分说明了适应的意义。当今社会发展突飞猛进，有些人适应不了，墨守成规，最终被历史遗忘，被社会淘汰，思则变，变则通，通则适。学生适应能力的培养不是一朝一夕的，是持久的过程，既有人性的适应，也有思想的适应，学会了适应，就学会了生存。

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[关键词] 香附四物汤； 原发性痛经； 蛋白质组学； 差异表达蛋白

原发性痛经（primary dysmenorrhea，PDM）多见于未婚或未育青年女性，发病率高达50%，其中严重影响工作和生活者占10%。中国高校女学生痛经发病率高达60%～80%[1]。由情致变化导致的气滞血瘀证是临床原发性痛经常见证候，生活、工作和周围环境所带来的压力使妇女产生愤怒或抑郁，气机郁滞，血行不畅，导致痛经。香附四物汤是临床经方，其组方药物如当归、香附等在气滞血瘀证痛经治疗中广泛使用。动物、细胞实验证明香附四物汤可改善原发性痛经导致的NEI系统紊乱和激素调节异常[26]。

蛋白质组学具有整体性和系统性特点，作为沟通中医药与现代医药2种科学体系的桥梁，为中医药认识疾病的方法、理论的现代科学表征体系提供了适宜的方法[7]。质谱技术是蛋白质组学的核心技术，目前用于蛋白质组学研究的质谱分析器包括离子阱质量分析器（IT）、四级杆（Q）、飞行时间分析器（TOF）、傅里叶变换离子回旋共振（FTICR）和轨道阱质谱分析器（Orbitrap）[8]。本文基于nano LCLTQOrbitrap平台，对原发性痛经模型小鼠卵巢组织差异表达蛋白进行分析，研究香附四物汤防治原发性痛经的分子机制。

1 材料与方法

1.1 动物

雌性健康C57BL/6小鼠，SPF级，体重（20±2）g，上海斯莱克实验动物有限责任公司，许可证号SCXK（沪）20120002。

1.2 药物与试剂

按文献[6]方法制备香附四物汤；动物全蛋白提取试剂盒[生工生物工程（上海）股份有限公司，批号BSP003130516]；BCA蛋白质定量检测试剂盒[生工生物工程（上海）股份有限公司，批号SK3021130516]；二巯基苏糖醇（DTT，批号C325BA0008），碘乙酰胺（IAA，批号BB13BA0007），碳酸氢铵（NH4HCO3，批号B715BA0021）均购自生工生物工程有限公司；质谱级胰酶（美国Thermo公司，批号QB214128A）。实验用水为MilliQ去离子水。

1.3 仪器

Dionex Ultimate 3000 UHPLC液相系统（美国Thermo公司）；nanoESILTQVelos OrbitrapElite（美国Thermo公司）；Thermo Acclaim PepMap C18（100 μm × 2 cm）trapping柱；Thermo Acclaim PepMap RSLC C18（75 μm × 25 cm）分析柱；MilliQ超纯水机（美国Millipore公司）；Microfuge 22R高速冷冻离心机（美国Beckman Coulter公司）；真空冷冻干燥机（美国Labconco公司）。

1.4 组织样本的制备

实验动物分为3组，每组6只，香附四物汤组和模型组按文献方法[9]，通过雌激素和缩宫素联合复制原发性痛经模型，香附四物汤组按含生药6.43 g・kg-1剂量给药，模型组和正常组按同等条件给予等体积的生理盐水，连续灌胃给药3 d，于末次给药后1 h，处死小鼠，解剖，取卵巢，液氮速冻后，贮存于-80 ℃冰箱，备用。

1.5 蛋白质组学分析

1.5.1 组织全蛋白提取、烷基化、脱盐、酶解 按照试剂盒说明书提取卵巢全蛋白，采用Bradford法测定蛋白浓度。

用DTT对蛋白质还原，用IAA烷基化，向还原烷基化后的样品溶液中加入丙酮使蛋白完全沉淀，离心（25 000×g），弃上清，并将蛋白沉淀置于空气中，使残留丙酮挥发。向样品中加入50 mmol・L-1 NH4HCO3缓冲溶液，使蛋白质量浓度为5 g・L-1，充分振荡使蛋白溶解。向样品中加入胰酶，充分溶解后，于37 ℃振荡酶解过夜。最后，样品置于95 ℃振荡10 min 终止酶解，并于冷冻干燥机中将样品完全干燥。加入0.1%甲酸水100 μL，13 000 r・min-1，4 ℃离心，取上清液，质谱上样分析。

1.5.2 质谱分析 色谱条件：样品进样量1 μL，载样流速300 nL・min-1，载样时间5 min，分析流速200 nL・min-1；流动相A 为0.1%甲酸2%乙腈水溶液，B为0.1%甲酸乙腈溶液，梯度洗脱，5～35 min，3%～40% B；35～45 min，40%～85% B；45～48 min，85% B；48～50 min，85%～3% B。

质谱条件：电喷雾（ESI）离子源，离子源喷雾电压2.5 kV，加热毛细管温度250 ℃。一级质谱Orbitrap扫描范围350～1 800，一级质谱里选取信号最强的15个母离子做二级质谱分析，动态排除功能开启，时间90 s。二级质谱LTQ为CID碰撞，正离子模式，标准化碰撞能量35%，活化q值0.25，活化时间10 ms。

1.5.3 数据处理及生物信息学分析 使用ThermoProteome discoverer 1.4（内带SEQUEST搜库软件）搜索引擎对数据进行检索，检索数据库为鼠种属的UniProt数据库。

检索参数：m/z 350～5 000，母离子容忍度1×10-5 Da，碎片离子容忍度为0.8 Da，肽段和蛋白质鉴定FDR均小于1%。采用SIEVE v2.1软件进行无标定量分析寻找相关差异蛋白，组间表达量差异比率1.5以上（即ratio小于0.7或大于1.5），且ANOVA统计检验P小于0.05，视为差异蛋白。利用DAVID，GO，KEGG，STRING数据库进行蛋白功能注释及生物学过程等分析[10]。选择合适的通路用作蛋白的解释并为后续验证做参考。

1.6 蛋白质验证

采用Western blot方法，将筛选出的重要差异蛋白进行小鼠卵巢（包括正常组、模型组和给药组）蛋白验证。一抗为兔抗人ADRM1（1∶250）及GAPDH（1∶400）多克隆抗体，二抗为辣根过氧化物标记的山羊抗兔抗体（1∶1 000），加DAB显色后用Bandscan分析软件分析条带灰度，进行半定量比较分析，采用自身灰度值校正，以目的基因的条带灰度与管家基因GAPDH的灰度比值表示蛋白的表达水平。

2 结果

酶解样品，分别进样，经纳升液相分离后，使用Thermo LTQ Orbitrap Elite质谱仪分析，采用Tune and Xcalibur控制软件，得总离子流图（TIC），见图1。

质谱数据经搜索蛋白质数据库及数据处理后，正常组和模型组数据比较获得1 697个差异蛋白，使用DAVID数据库对其进行功能注释，这些差异蛋白根据功能分为细胞骨架、肌动蛋白、ATP结合、微管细胞骨架、普列克底物蛋白、神经元、肌原纤维、钙调蛋白相关、辅肌动蛋白类等197类。在功能已知蛋白中，参与组织细胞投影（cell projection organization，2.5%）、神经细胞分化（neuron differentiation，2.4%）、细胞压力反应（cellular response to stress，2.4%）等所占比例较大。

模型组和给药组获得628个差异蛋白，根据功能分为细胞骨架，普列克底物蛋白，PDZ，微管细胞骨架，辅肌动蛋白类，DNA修复，嘌呤核苷类等95类，主要为磷酸化蛋白质（phosphoprotein，32.8%）。

正常组和给药组获得843个差异蛋白，根据功能分为细胞骨架、肌动蛋白、肌原纤维、嘌呤核苷类、辅肌动蛋白类、普列克底物蛋白等121类，主要为磷酸化蛋白质（phosphoprotein，31.7%）。

3组共有的差异蛋白106个，GO注释表明其参与解剖结构发育（anatomical structure development）、发育过程（developmental process）、单个有机体发育过程（singleorganism developmental process）、系统发育（system development）、多细胞体发育（multicellular organismal development）、单多细胞体发育（singlemulticellular organism process）、多细胞体过程（multicellular organismal process）、生物调节（biological regulation）、细胞成分组织（cellular component organization）、细胞成分组织或生源（cellular component organization or biogenesis）、细胞发展进程（cellular developmental process）、单个有机体细胞进程（singleorganism cellular process）、细胞过程调节（regulation of cellular process）、细胞器组织（organelle organization）、细胞变异（cell differentiation）、神经变异调节（regulation of neuron differentiation）、蛋白质复合体亚基组织（protein complex subunit organization）等17个生物学过程，见表1，图2。

同时，使用KEGG pathway对差异蛋白质可能参与的信号通路进行分析发现，其主要参与了黏着连接（adherens junction）、黏着斑（focal adhesion）、磷酸肌醇代谢（inositol phosphate metabolism）、胰岛素信号通路（insulin signaling pathway）、白细胞跨内皮迁移（leukocyte transendothelial migration）、神经退行性失调（neurodegenerative Disorders）、磷脂酰肌醇信号系统（phosphatidylinositol signaling system）、嘧啶代谢（pyrimidine metabolism）、紧密连接（tight junction）、三羧酸循环（citrate cycle）等信号通路。

采用Western blot法，对卵巢样本（正常对照组、模型组和给药组各6个）中的蛋白ADRM1（adhesionregulating molecule 1）进行了验证，见图3，表2。以灰度值的平均值计，正常对照组表达量为1，模型组表达量为1.81，给药组表达量为1.20。

3 讨论

本实验采用shotgun蛋白质组学研究策略，运用2D LCMS/MS分析了香附四物汤干预原发性痛经模型小鼠卵巢组织中的差异表达蛋白。Shotgun蛋白质组学技术具有快速、简单、高通量、自动化的特点。实验过程操作无需经过复杂的双向电泳，影响因素较传统的2DE策略显著减少，因此结果可靠性更高。本实验中，从正常组和原发性痛经模型组共鉴定1 697个差异蛋白，原发性痛经模型组和香附四物汤给药组628个差异蛋白，正常组和香附四物汤给药组843个差异蛋白。3组共有差异蛋白106个，参与细胞过程的蛋白所占比例较大，其所参与的黏着连接、黏着斑等信号通路对细胞内各种信号通路均有调节作用，说明香附四物汤的作用靶点通路与细胞过程相关，这与课题组前期通过网络药理学方法预测出的结论是一致的[11]。

香附四物汤是治疗气滞血瘀证型痛经的经典方剂，其组方药味多为活血化瘀药物，该类药物在针对卵巢癌等恶性肿瘤的治疗中出现较多。课题组前期通过网络药理学方法预测结果提示该方中的活性成分有可能开发成为潜在的预防和治疗卵巢癌或其他妇科肿瘤药物。ADRM1是一种黏附调节分子，对泛素酶UCHL5活性有促进作用，此外，还介导了内皮细胞中的淋巴细胞黏附。在肺腺癌、肺鳞状细胞癌、膀胱癌、结肠癌、肝癌、肾癌、胃癌、卵巢癌等实体瘤中，存在ADRM1的过表达，该分子与肿瘤的发生密切相关。有研究表明，ADRM1是治疗卵巢癌的一个新靶点[12]。本实验结果表明，ADRM1在原发性痛经模型小鼠体内表达上调，而给予香附四物汤后，表达下降，该蛋白分子有可能成为香附四物汤防治原发性痛经的潜在靶点。但其对于原发性痛经的诊断意义及成为药物治疗靶标还需进一步扩大样本研究。痛经与卵巢癌是否存在关联以及香附四物汤对卵巢癌是否有治疗效果有待进一步评估验证。

[参考文献]

[1] 郑良琴，毕建璐，占春旺，等. 大学女生中医体质与原发性痛经的相关性研究[J]. 中医药导报， 2011， 17（1）： 27.

[2] Liu P， Duan J A， Hua Y Q， et al. Effects of XiangFuSiWu decoction and its main components for dysmenorrhea on uterus contraction[J]. J Ethnopharmacol， 2011， 133（2）： 591.

[3] 刘培， 段金廒， 洪敏， 等. 香附四物汤对小鼠脾淋巴细胞增殖转化影响的效应物质基础研究[J]. 中国实验方剂学杂志， 2012， 18（23）： 252.

[4] 刘培， 段金廒， 刘睿， 等. 微透析HPLCECD联用技术用于香附四物汤对大鼠脑内5HIAA动态变化的评价[J]. 中华中医药杂志， 2011， 26（5）： 902.

[5] 禹良艳， 华永庆， 刘培， 等. 香附四物汤对大鼠卵巢颗粒细胞增殖的影响计活性部位成分分析[J]. 南京中医药大学学报， 2011， 27（3）： 238.

[6] 刘培， 宿树兰， 周卫， 等. 香附四物汤与四物汤对急性血瘀模型大鼠血液流变性及卵巢功能的影响[J]. 中国实验方剂学杂志， 2010， 16（8）： 124.

[7] 刘璇， 岳庆喜， 果德安. 蛋白质组学技术及其在中药复杂体系研究中的应用[J]. 中国天然药物， 2009， 7（4）： 260.

[8] 吴梦秋， 陆高远， 邵畅， 等. 基于生物质谱的蛋白质定量技术及其在药代动力学研究中的应用[J]. 中国药科大学学报， 2015， 46（2）： 129.

[9] Liu P， Li W， Li Z H， et al. Comparisons of pharmacokinetic and tissue distribution profile of four major bioactive components after oral administration of XiangFuSiWu decoction effective fraction in normal and dysmenorrheal symptom rats [J]. J Ethnopharmacol， 2014， 154： 696.

[10] Huang D W， Sherman B T， Lempicki R A. Systematic and integrative analysis of large gene lists using DAVID bioinformatics resources [J]. Nat Protoc， 2009， 4（1）： 44.