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生物細胞作用范文1
關鍵詞：成纖維細胞 生物學特性 成骨作用
1 成纖維細胞的來源及其生物學特性
成纖維細胞(fibroblast)是結締組織中最常見的細胞，由胚胎時期的間充質細胞(mesenchymal cell)分化而來。在結締組織中，成纖維細胞還以其成熟狀態—纖維細胞(fibrocyte)的形式存在，二者在一定條件下可以互相轉變。
不同類型的結締組織含成纖維細胞的數量不同。通常，疏松結締組織中成纖維細胞的數量比同樣體積的致密結締組織中所含成纖維細胞的數量要少，故分離培養成纖維細胞多以真皮等致密結締組織為取材部位［2，3］。
成纖維細胞形態多樣，常見的有梭形、大多角形和扁平星形等，其形態尚可依細胞的功能變化及其附著處的物理性狀不同而發生改變。成纖維細胞胞體較大，胞質弱嗜堿性，胞核較大呈橢圓形，染色質疏松著色淺，核仁明顯。電鏡下，其胞質可見豐富的粗面內質網、游離核糖體和發達的高爾基復合體，表明它具有合成和分泌蛋白質的功能。成纖維細胞尚可合成和分泌膠原纖維、彈性纖維、網狀纖維及有機基質。它合成的前膠原蛋白分子經內切酶作用，聚合和重排，可形成與成骨細胞合成分泌的膠原原纖維一樣具有64nm(640?)周期橫紋的膠原原纖維，膠原原纖維經互相粘合形成膠原纖維。經檢測，這
兩種細胞合成分泌的膠原纖維均是Ⅰ型膠原纖維，在形態和生化結構上完全相同［4，5］。
處于成熟期或稱靜止狀態的成纖維細胞，胞體變小，呈長梭形，粗面內質網和高爾基復合體均不發達，被稱為纖維細胞。在外傷等因素刺激下，部分纖維細胞可重新轉變為幼稚的成纖維細胞，其功能活動也得以恢復，參與組織損傷后的修復。另外，在結締組織中，仍保留著少量具有分化潛能的間充質細胞，它們在創傷修復等情況下可增殖分化為成纖維細胞。
2 成纖維細胞在一般創傷修復中的表現
各種創傷均會造成不同程度的細胞變性、壞死和組織缺損，必須通過細胞增生和細胞間基質的形成來進行組織修復。在此修復過程中，成纖維細胞起著十分重要的作用。以傷口愈合過程為例，成纖維細胞通過有絲分裂大量增殖，并從4～5天或6天開始合成和分泌大量的膠原纖維和基質成分，與新生毛細血管等共同形成肉芽組織，填補傷口組織缺損，為表皮細胞的覆蓋創造條件。在傷口愈合中，成纖維細胞主要來源于真皮層的局部成纖維細胞和未分化的間充質細胞，以及血管周圍的成纖維細胞和周細胞。內臟損傷時，參與修復過程的成纖維細胞多來自間質和包膜，以及粘膜下或漿膜下層的結締組織。有人認為創傷愈合過程中傷處聚集的大量成纖維細胞，一方面是由成纖維細胞通過分裂增殖而來，另一方面，更多地是由鄰近的間充質細胞、纖維細胞和毛細血管周細胞等演變或游走到傷處。在創傷修復的后期，成纖維細胞通過分泌膠原酶參與修復后組織的改建。在某些病理條件下，以成纖維細胞為主要細胞成分的肉芽組織或增生組織塊還可以在非骨組織內發生鈣化，引起異位骨化(ectopic ossification)。但對于異位骨化的參與細胞及其機制尚不十分清楚，未分化間充質細胞、成纖維細胞、內皮細胞和毛細血管周細胞等可劃歸為誘導性骨祖細胞的細胞都有可能參與這一過程［6，8］。
3 成纖維細胞在骨創傷修復過程中的表現
最簡單和常見的骨創傷即是骨折，其愈合過程須經過炎性反應、清掃、纖維骨痂和骨性骨痂4個階段［4］。不同階段參與的細胞主體不同。成纖維細胞從骨折第3天起就出現于骨折局部血腫中［6］，骨折后5天即在機化血腫及骨折斷端的間隙及其周圍大量存在，是參與纖維骨痂階段的主要細胞成分［4，5］。在此階段成纖維細胞一方面大量分裂增殖，一方面又合成和分泌大量Ⅰ型膠原，使肉芽組織逐步變成疏松的結締組織，將骨斷端包圍起來，形成接合兩骨折斷端的巨大的纖維骨痂。然而，這種由無數成纖維細胞和豐富的肉芽組織為主體構成的纖維結締組織卻不會演變為在其它組織創傷修復時常見的瘢痕組織，而是通過鈣鹽結晶在其內部不斷沉積，逐漸演變為骨性骨痂，使骨折局部的修復達到骨性愈合，恢復骨組織的結構。此時，骨折愈合部只有骨組織而不再存在成纖維細胞［4，5，9～11］。
4 成纖維細胞的成骨作用
成纖維細胞在骨折愈合過程中不同于其它組織創傷修復的表現，以及在某些病理條件下可以參與異位骨化［6，7］，使人們對成纖維細胞的分化能力、鈣化骨化能力以及在成骨過程中其成骨能力如何發揮、細胞演變的最終歸宿如何等等問題產生了濃厚的興趣。對成纖維細胞成骨能力的研究也正是開始于對骨折愈合過程中成纖維細胞表現的觀察。
對骨折局部骨形成區的電鏡觀察顯示，除了成骨細胞在此發揮成骨作用外，成纖維細胞確實也存在著類似的成骨表現［4，5，9～13］。例如，在其線粒體內可清晰見到鈣鹽顆粒，部分內質網腔內可見成熟的膠原纖維，分泌到其四周的膠原纖維內可見高密度的鈣鹽結晶沉積。不僅如此，成纖維細胞還能象成骨細胞一樣產生基質小泡并引起小泡內的鈣鹽沉積。鈣化的基質小泡形成叢毛球狀的鈣球，鈣球隨后合并、融合為骨組織。以上種種現象表明，成纖維細胞與成骨細胞一樣具備提供鈣鹽沉積及骨形成所必需的條件。在從纖維性骨痂到骨性骨痂的演變過程中，成纖維細胞也隨之演變為骨細胞，與成骨細胞的歸宿相一致。但二者在演變過程中的
表現又不盡相同，主要有以下幾點可資鑒別［9，13］：①成纖維細胞及其細胞核均呈不規則的橢圓形或長方形，而成骨細胞及其細胞核則為邊緣比較光整的橢圓形；②成纖維細胞均單獨存在，細胞之間有眾多的膠原纖維相隔，成骨細胞則以連續排列的形式出現；③成纖維細胞的細胞質內溶酶體少見，而成骨細胞的細胞質內則常有溶酶體可見；④成纖維細胞四周的骨組織都由叢毛球狀鈣球或針狀鈣鹽結晶組成，成骨細胞則都有一面緊貼比較成熟與致密的骨組織；⑤成骨細胞是一個一個地被骨組織(類骨質)包圍變為骨細胞，而成纖維細胞則可以是兩個或兩個以上同時被骨組織包圍在一個陷窩內，然后再隨著細胞之間基質的鈣化而分隔為各占一個骨陷窩。
對成纖維細胞的成骨作用，有學者認為這是成纖維細胞的固有特性在骨折這一特定情況下得以表達的結果［9，11］。骨折局部活的和失活的骨組織及軟骨組織，以及骨基質中的某些大分子都有可能誘導成纖維細胞表達其成骨作用進而演變為骨細胞［14，15］。較早在骨基質中發現的骨形態發生蛋白(bone morphogenetic protein， BMP)即對成纖維細胞有一定的誘導作用。對骨折愈合中BMP作用的研究［16，17］，表明創傷使內源性BMP呈階段性合成與釋放，并誘導周圍軟組織中的間充質細胞或/和成纖維細胞等向成骨方向轉化。應用PAP法發現［16］，骨折后第3、5天局部纖維肉芽組織中的成纖維細胞樣間充質細胞內以及第14天新生骨小梁間纖維組織中的成纖維細胞樣間充質細胞內，都與成骨細胞、軟骨細胞和骨基質一樣存在BMP，表明這些成纖維細胞樣間充質細胞已被誘導為可合成分泌BMP、具有成骨作用的細胞。而Sampath［15］從牛骨基質中分離提純得到的成骨素對成纖維細胞的骨誘導能力更是超過了BMP和當時已知的其它骨生長因子。
成纖維細胞在其成骨作用得以表達后，可能通過兩種方式成骨：①膜內成骨；②在環繞軟骨的纖維層內成骨。開始分泌膠原纖維后，參與成骨的成纖維細胞只有兩個歸宿［4，5，9，13］：①變性、死亡、碎裂直至消失，這種演變發生早、范圍廣，故從纖維性骨痂形成開始，就逐漸有基質成分發生鈣化，進而轉變為骨基質；②演變為骨細胞，這一過程出現較晚，并穿插在前一過程之中，故在形成骨組織的細胞成分的同時，還使豐富的纖維骨痂演變為骨性骨痂，形成骨組織。但這種由成纖維細胞演變成的骨細胞，其結局如何、其生物學特性與由成骨細胞演化而來的骨細胞是否相同仍不清楚。例如，骨細胞從骨陷窩脫離后，可恢復為功能活躍的成骨細胞，再次參與骨組織的形成；而由成纖維細胞演變成的骨細胞在脫離骨陷窩后，是成為成骨細胞還是恢復為成纖維細胞、此時是否還具備成骨作用等一系列問題尚缺乏研究。
5 成纖維細胞體外培養的生物學特性［18］
成纖維細胞的分離培養一開始并不涉及成骨作用，而主要是用于研究細胞的老化、各種外來因子對細胞的損傷、細胞在體外條件下的惡性轉化、以及某些先天性代謝異常、酶缺陷等。由于皮膚成纖維細胞易于獲取，又易于在體外生長，故目前皮膚成纖維細胞培養已在基礎醫學和臨床醫學研究中得到較廣泛的運用，其分離培養技術已相對成熟，對其體外生長規律也有了較全面的認識。
成纖維細胞的原代培養可用酶消化法或組織塊法，其中組織塊法又因其操作簡便、條件易于控制而應用更為普遍。通常，以酶消化法獲得的成纖維細胞懸液在接種后5～10min即可見細胞以偽足初期附著，與底物形成一些接觸點；然后細胞逐漸呈放射狀伸展，胞體的中心部分亦隨之變扁平；最快者大約在接種后30min，細胞貼附底物即較為完全，呈現成纖維細胞的形態。采用組織塊法則大約在接種后2～3天［2，3］到1周左右，在接種的皮膚組織塊周圍長出細胞。待細胞融合成片，鋪滿培養容器底壁大部分時即可進行傳代。一般都采用胰蛋白酶(trypsin)，將成纖維細胞從底壁消化下來后分瓶作傳代培養。成纖維細胞在體外培養條件下能保持良好的分裂增殖能力。細胞分裂時變為球形；分裂后又平鋪在附著物的表面成為有突起的扁平細胞。體外培養的成纖維細胞，其生命期限與物種等因素有關。例如：人胚成纖維細胞約可培養50代；恒河猴皮膚成纖維細胞能傳代超過40代；雞胚成纖維細胞則只有少數能培養30代；而小鼠成纖維細胞多數只能生長8代左右。另外，從老年個體取得的成纖維細胞的壽命要比取自年輕者短。由于在細胞傳代和進行體外培養時，細胞的生物學特性會逐漸發生一些不同于體內的改變，故通常只將前10代視這正常細胞，可在此時將生長旺盛的成纖維細胞凍存起來，以備將來復蘇使用，這在將培養的細胞由動物實驗向人體實驗過渡的過程中必須給予足夠的重視。
6 成纖維細胞在體外培養中的成骨作用
徐榮輝［2］等通過體外培養家兔皮膚成纖維細胞發現，經傳代培養的成纖維細胞至第8天時，其細胞集落中有不透光的骨小結節形成；到37天時，小結節擴大、延伸，形成骨小梁樣結構。經活體四環素標記顯示，所形成的結構為新生骨組織。他們還注意到，成纖維細胞在參與骨形成的過程中并無分化為成軟骨細胞或成骨細胞的明確跡象，故推測并未發生此種分化，而成纖維細胞之所以能發揮成骨作用，很可能是受某些誘導因素作用的緣故。他們認為用以培養成纖維細胞的中厚皮片中混雜存在的上皮細胞(或/與內皮細胞)，可能是誘導成纖維細胞形成骨組織的一種誘導因素。而Friedenstein［6，19］較早的實驗則認為，屬于誘導性骨祖細胞之一種的成纖維細胞，在上皮細胞(如膀胱上皮)或脫鈣骨基質等誘導因子作用下，可以分化為成骨細胞進而形成骨組織。鄧廉夫［20］等分離培養取自關節內的損傷性和晚期骨關節炎性的滑膜細胞，發現其中的成纖維細胞樣細胞增殖迅速，呈束狀或交叉鋪展并可形成多層結構，細胞表面有其分泌物形成的不透光結節，經四環素標記、ARS(Alizarinred s)和甲苯胺藍(Toluidine blue)染色，顯示結節為新生骨組織。在缺乏常規的誘導因子——上皮細胞的作用下，取自滑膜的成纖維細胞樣細胞也能發生成骨作用，他們推測是在關節損傷后或骨關節炎的發生與發展過程中，改變的關節微環境(如TNF樣活性物質增多等)可能會觸發滑膜的成纖維細胞與骨形成相關的多基因表達，使其向成骨型細胞分化，這樣，滑膜成纖維細胞樣細胞在體內時即已具備成骨性能，故在培養條件下可發揮成骨作用。Dodda［21］等的研究則
指出，變性滑膜細胞多種細胞因子和生長因子的表達、關節液內多種細胞因子的出現，可能是滑膜成纖維細胞樣細胞成骨表型表達的重要始動因素。這些相關的研究表明成纖維細胞成骨表型的表達可能存在著較復雜的調控機制，而其誘導因素也是多樣的。
為獲取大量具有成骨表型的成纖維細胞并了解其轉化機制，鄧廉夫［22］等將分離純化的人皮膚成纖維細胞置于加有不同濃度EGF、IL-6、TNF-α、BMP-2的培養液中進行體外培養，采用生物化學、組織化學和電鏡觀察等方法檢測成纖維細胞成骨性標記物的形成狀況，發現TNF-α和BMP-2聯合應用，可使成纖維細胞分泌堿性磷酸酶、骨鈣素及膠原纖維的量增加；成纖維細胞可由梭形向圓形或多突形轉化，蛋白分泌旺盛；細胞外基質中，豐富的膠原纖維定向或雜亂排列，其間散在較多的鈣顆粒；細胞可重疊交織形成多層結構，其表面有分泌顆粒和鈣鹽結晶堆積，并不斷融合擴大成骨結節，表明TNF-α和BMP-2可以誘導成纖維細胞成骨。但這種完全由成纖維細胞經誘導而形成的骨組織，在缺乏典型的成骨細胞參與下是否能在體外或植入體內后經改建成為成熟的板層骨及其改建過程如何?仍有待進一步研究。
7 展望
盡管成纖維細胞受哪些因素誘導可以產生成骨作用、這些因素的誘導方式及其機制如何以及成纖維細胞在骨形成中是否分化為成骨細胞等等問題尚未完全解決，但成纖維細胞經誘導可以形成骨組織這一現象已逐漸為廣大科學工作者所接受。由于成纖維細胞直接參與了骨折愈合過程中纖維性骨痂的形成，其自身又具備被誘導成骨的能力，可以設想，利用成纖維細胞分布廣泛、取材方便、對機體損傷較小、體外培養容易成活、增生繁殖較快等較其它具有成骨作用的細胞(如骨膜成骨細胞、骨髓基質細胞等)優越之處，在體外大量培養擴增成纖維細胞，并施以有效的誘導因素(如上皮細胞、TNG-α和BMP等)使其具備成骨效能，然后與合適的生物材料載體復合，同時使該復合體在體外或體內保持良好的成骨能力并進行一定程度的成骨，則有望獲得具有一定的生物力學支撐強度而成骨作用又保持活躍的“活骨”復合體，用以替代自體骨或異體骨回植體內治療難以自身修復的較大的骨缺損，這無疑將為骨缺損的修復治療開辟一條新的有輝煌前景的道路。在組織工程技術和生物材料科學已有較大發展的今天，這一設想是極有可能實現的。當然，從目前所處的實驗階段過渡到臨床應用尚有很大一段距離，需要解決的問題還很多，而且隨著研究的展開和深入，問題可能還會越來越多，但這確實是一項很有臨床應用價值和社會、經濟效益的重大課題，值得廣大基礎醫學工作者和臨床科研人員為之而努力。
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生物細胞作用范文2
【關鍵詞】 乳腺癌； 金雀異黃素； 衍生物； 細胞周期
中圖分類號 R737.9 文獻標識碼 B 文章編號 1674-6805（2013）36-0147-02
金雀異黃素（genistein，GEN）是在大豆中天然存在的異黃酮類物質。研究表明，GEN是一種強力的酪氨酸蛋白激酶和拓撲異構酶抑制劑，能通過多種途徑在體外顯著抑制多種細胞的生長[1]。但由于其在體內很難達到有效的血藥濃度，因而限制其體內的抗腫瘤作用的發揮[2]。為增加GEN體內的生物學活性，研究者們試圖對金雀異黃素進行結構改造[3]，以期提高其體內抗腫瘤作用。本實驗旨在前期對GEN進行結構改造研究基礎上進一步研究GEN衍生物dFMGEN體內外抗乳腺癌MCF-7細胞增殖的作用。
1 材料與方法
1.1 藥物和試劑
金雀異黃素衍生物dFMGEN合成方法詳見參考文獻[4]。金雀異黃素、二甲基亞砜（DMSO）、MTT為Sigma公司產品；PRMI-1640培養基等細胞培養用試劑為Gibco公司產品。
1.2 方法
1.2.1 細胞與細胞培養 人乳腺癌細胞MCF-7購自中國典型培養物保藏中心（CCTCC）。細胞培養于含10%小牛血清（FCS），1×105 U/L鏈霉素及1×105 U/L青霉素的RPMI-1640培養基中常規培養傳代，取對數生長期細胞用于實驗。
1.2.2 MTT實驗檢測dFMGEN對細胞增殖的影響 按1.5×104/孔的密度接MCF-7細胞種于96孔板，待細胞貼壁后加入20 μl不同濃度dFMGEN，使其終濃度分別為5、10、20、40 μM，GEN對照組為40 μM的GEN，GEN對照組加入相同體積含終濃度為0.1% DMSO的完全培養基，每組設6個復孔，分別處理24 h或48 h。在培養結束前4 h每孔加入5 g/L MTT 20 μl，顯示后用酶標儀（EX-800型）在570 nm波長測吸光值（A值）。
1.2.3 流式細胞術檢測細胞周期及凋亡 收集經不同藥物處理的dFMGEN細胞，冷PBS洗2遍，用4 ℃的70%乙醇固定24 h后，經碘化丙啶（PI）染色，用流式細胞儀檢測細胞周期分布及凋亡情況。
1.2.4 裸鼠異種移植瘤治療實驗 取雌性Balb/c-nu小鼠20只，4周齡，體重約9～11 g，調整MCF-7細胞濃度為3×107/ml，按
0.2 ml/只接種于小鼠背部皮下，出現移植瘤后按公式V=W2（短徑）×L（長徑）×0.52計算瘤體積，待移植瘤體積達100 mm3左右時隨機分為5組，即對照組（含0.1% DMSO的PBS）；GEN對照組（GEN 45 mg/kg）；低、中、高劑量dFMGEN組（dFMGEN 5、15、45 mg/kg）。各組均隔日經腹腔注射給藥1次，共計10次，末次給藥48 h后脫臼處死小鼠，稱取瘤及肝脾重量。
1.3 統計學處理
采用SPSS 12.0統計軟件分析數據，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，進行One-way ANOVA檢驗及t檢驗，P
2 結果
2.1 dFMGEN對體外培養的MCF-7細胞增殖的影響
采用MTT法檢測不同濃度dFMGEN或GEN對MCF-7細胞生長的影響，dFMGEN能呈時間-劑量依賴性抑制體外培養的人乳腺癌MCF-7細胞增殖，且作用強于母體化合物GEN的GEN對照組（P
2.2 dFMGEN和Genistein對MCF-7細胞周期及凋亡的影響
流式細胞術檢測結果提示，10、40 μM的dFMGEN作用于MCF-7細胞48 h后，其G1期細胞分別為65.6%和81.6%，較空白對照組和40 μM Gen處理組的51.5%和63.4%有明顯提高（P
2.3 dFMGEN對人乳腺癌MCF-7細胞裸鼠異種移植瘤生長的影響
治療模型發現實驗組裸鼠體重、肝脾重量與對照組比較，dFMGEN對瘤生長大小的影響呈現出明顯的劑量依賴性，dFMGEN體內抗瘤作用明顯強于GEN對照組（P
3 討論
本研究中，筆者將二氟亞甲基導入GEN后，其抗腫瘤作用明顯增強（P
由于體內的生長環境較復雜，藥物需通過腸系膜的吸收及肝臟的代謝等才能發揮抗腫瘤作用，這也就導致了一些藥物體內外研究結果不一致[7]。如實驗表明，盡管GEN在體外可抑制乳腺癌細胞的生長，但是對裸鼠的乳腺癌細胞異種移植瘤卻并不能獲得相同的效果，與此相反，由于它在體內的吸收效果較差，不能達到體外抑制時的濃度，使得GEN在低濃度時所具有的雌激素樣作用得到發揮而刺激腫瘤的生長[6]。因此，在本實驗中為了進一步評價dFMGEN的體內抗腫瘤效果，筆者成功地建立了人乳腺癌MCF-7細胞裸鼠異種移植瘤模型并對其通過腹腔注射給藥進行體內治療試驗，結果發現高劑量dFMGEN處理后在體內對腫瘤的抑制率為81.6%，而相同劑量的GEN體內抑制率僅為56.4%。其原因可能是將含氟基團引入GEN后，能極大的改善其理化性質和生物學活性[8]，而且C-F鍵能大大增加化合物的親脂性，使含氟化合物能夠更易透過組織細胞膜，從而提高含氟化合物在生物體內的吸收和轉運，進而發揮更強的體內抗腫瘤作用[9]?？傊?，本研究結果為開發新的、具有應用前景的抗乳腺癌新藥提供了理論依據。
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生物細胞作用范文3
1、細胞結構：在充分基礎教學的基礎上，制作細胞模型，一般可以采用不同顏色的橡皮泥制作成不同的形狀，代表不同的細胞器，但是要考慮到合理性和科學性；
2、分子結構模型：DNA和細胞膜的流動鑲嵌模型，可以利用不同大小的小球進行科學組裝后，進行展示，既能掌握其物理結構，又能提供深入學習的可能。
注意：生物模型的制作是教學的重要一環，必須考慮其合理性和科學性，引導學生善于發問，及時解決制作過程中的問題。充分發揮學生的主觀能動性，豐富教學環節。有條件的學校和家庭還可以利用網絡制作電子版的三維模型。
（來源：文章屋網 ）
生物細胞作用范文4
組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動，而只有按照一定的方式有機地組織起來，才能表現出細胞和生物體的生命現象。細胞就是這些物質最基本的結構形式。下面是為大家整理的高中生物備考知識歸納精選參考資料，提供參考，歡迎你的閱讀。
高中生物備考知識歸納精選參考一
1.生物體具有共同的物質基礎和結構基礎。
2.從結構上說，除病毒以外，生物體都是由細胞構成的。細胞是生物體的結構和功能的基本單位。
3.新陳代謝是活細胞中全部的序的化學變化總稱，是生物體進行一切生命活動的基礎。
4.生物體具應激性，因而能適應周圍環境。
5.生物體都有生長、發育和生殖的現象。
6.生物遺傳和變異的特征，使各物種既能基本上保持穩定，又能不斷地進化。
7.生物體都能適應一定的環境，也能影響環境。
知識點總結：生命的物質基礎
8.組成生物體的化學元素，在無機自然界都可以找到，沒有一種化學元素是生物界所特有的，這個事實說明生物界和非生物界具統一性。
9.組成生物體的化學元素，在生物體內和在無機自然界中的含量相差很大，這個事實說明生物界與非生物界還具有差異性。
10.各種生物體的一切生命活動，絕對不能離開水。
11.糖類是構成生物體的重要成分，是細胞的主要能源物質，是生物體進行生命活動的主要能源物質。
12.脂類包括脂肪、類脂和固醇等，這些物質普遍存在于生物體內。
13.蛋白質是細胞中重要的有機化合物，一切生命活動都離不開蛋白質。
14.核酸是一切生物的遺傳物質，對于生物體的遺傳變異和蛋白質的生物合成有極重要作用。
15.組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動，而只有按照一定的方式有機地組織起來，才能表現出細胞和生物體的生命現象。細胞就是這些物質最基本的結構形式。
16.活細胞中的各種代謝活動，都與細胞膜的結構和功能有密切關系。細胞膜具一定的流動性這一結構特點，具選擇透過性這一功能特性。
17.細胞壁對植物細胞有支持和保護作用。
18.細胞質基質是活細胞進行新陳代謝的主要場所，為新陳代謝的進行，提供所需要的物質和一定的環境條件。
19.線粒體是活細胞進行有氧呼吸的主要場所。
20.葉綠體是綠色植物葉肉細胞中進行光合作用的細胞器。
21.內質網與蛋白質、脂類和糖類的合成有關，也是蛋白質等的運輸通道。
22.核糖體是細胞內合成為蛋白質的場所。
23.細胞中的高爾基體與細胞分泌物的形成有關，主要是對蛋白質進行加工和轉運;植物細胞分裂時，高爾基體與細胞壁的形成有關。
24.染色質和染色體是細胞中同一種物質在不同時期的兩種形態。
25.細胞核是遺傳物質儲存和復制的場所，是細胞遺傳特性和細胞代謝活動的控制中心。
26.構成細胞的各部分結構并不是彼此孤立的，而是互相緊密聯系、協調一致的，一個細胞是一個有機的統一整體，細胞只有保持完整性，才能夠正常地完成各項生命活動。
27.細胞以分裂是方式進行增殖，細胞增殖是生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎。
28.細胞有絲分裂的重要意義(特征)，是將親代細胞的染色體經過復制以后，精確地平均分配到兩個子細胞中去，因而在生物的親代和子代間保持了遺傳性狀的穩定性，對生物的遺傳具重要意義。
29.細胞分化是一種持久性的變化，它發生在生物體的整個生命進程中，但在胚胎時期達到最大限度。
30.高度分化的植物細胞仍然具有發育成完整植株的能力，也就是保持著細胞全能性。
31.新陳代謝是生物最基本的特征，是生物與非生物的最本質的區別。
32.酶是活細胞產生的一類具有生物催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA.
33.酶的催化作用具有高效性和專一性;并且需要適宜的溫度和pH值等條件。
34.ATP是新陳代謝所需能量的直接來源。
35.光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧的過程。光合作用釋放的氧全部來自水。
36.滲透作用的產生必須具備兩個條件：一是具有一層半透膜，二是這層半透膜兩側的溶液具有濃度差。
37.植物根的成熟區表皮細胞吸收礦質元素和滲透吸水是兩個相對獨立的過程。
38.糖類、脂類和蛋白質之間是可以轉化的，并且是有條件的、互相制約著的。
39.高等多細胞動物的體細胞只有通過內環境，才能與外界環境進行物質交換。
40.正常機體在神經系統和體液的調節下，通過各個器官、系統的協調活動，共同維持內環境的相對穩定狀態，叫穩態。穩態是機體進行正常生命活動的必要條件。
41.對生物體來說，呼吸作用的生理意義表現在兩個方面：一是為生物體的生命活動提供能量，二是為體內其它化合物的合成提供原料。
42.向光性實驗發現：感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端，而向光彎曲的部位在尖端下面的一段。
43.生長素對植物生長的影響往往具有兩重性。這與生長素的濃度高低和植物器官的種類等有關。一般來說，低濃度促進生長，高濃度抑制生長。
44.在沒有受粉的番茄(黃瓜、辣椒等)雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長素溶液可獲得無子果實。
45.植物的生長發育過程，不是受單一激素的調節，而是由多種激素相互協調、共同調節的。
46.下丘腦是機體調節內分泌活動的樞紐。
47.相關激素間具有協同作用和拮抗作用。
48.神經系統調節動物體各種活動的基本方式是反射。反射活動的結構基礎是反射弧。
49.神經元受到刺激后能夠產生興奮并傳導興奮;興奮在神經元與神經元之間是通過突觸來傳遞的，神經元之間興奮的傳遞只能是單方向的。
50.在中樞神經系統中，調節人和高等動物生理活動的高級中樞是大腦皮層。
51.動物建立后天性行為的主要方式是條件反射。
52.判斷和推理是動物后天性行為發展的最高級形式，是大腦皮層的功能活動，也是通過學習獲得的。
53.動物行為中，激素調節與神經調節是相互協調作用的，但神經調節仍處于主導的地位。
高中生物備考知識歸納精選參考二
1、消化酶、抗體等分泌蛋白合成需要四種細胞器：核糖體，內質網、高爾基體、線粒體。
2、細胞膜、核膜、細胞器膜共同構成細胞的生物膜系統，它們在結構和功能上緊密聯系，協調。
維持細胞內環境相對穩定生物膜系統功能許多重要化學反應的位點把各種細胞器分開，提高生命活動效率
核膜：雙層膜，其上有核孔，可供mRNA通過結構核仁
3、細胞核由DNA及蛋白質構成，與染色體是同種物質在不同時期的染色質兩種狀態容易被堿性染料染成深色
功能：是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心
4、植物細胞內的液體環境，主要是指液泡中的細胞液
原生質層指細胞膜，液泡膜及兩層膜之間的細胞質
植物細胞原生質層相當于一層半透膜;質壁分離中質指原生質層，壁為細胞壁
5、細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜
自由擴散：高濃度→低濃度，如H2O，O2，CO2，甘油，乙醇、苯
生物細胞作用范文5
關鍵詞：微生物 采油技術 油田化學劑
一、引言
微生物采油技術指的是利用微生物獨特的新陳代謝功能，促進油藏中殘余油的流動性，從而提高采油效率和質量的一種新型的技術。微生物的新陳代謝對提高采油效率有著關鍵性的影響。微生物新陳代謝功能不僅受到地質環境較大的影響，而且還會受到采油過程中使用油田化學劑的影響。
微生物采油技術的原理較為復雜，就當前實驗和研究的結果來看，微生物采油技術發揮作用的原理可以分為下述幾個方面：一是微生物的生長改變了原油的物理性質，降低了粘性，提高了原油的流動性，從而便于石油的開采，同時，還能有效地改善石油的質量；二是微生物新陳代謝過程中會進行呼吸作用，從而產生一定數量的二氧化碳等氣體，這些微生物釋放的氣體可以降低其粘性，增加油層的流動性；三是厭氧菌微生物可以對原油產生溶解作用，并將石油分離出來；四是微生物在新陳代謝中會產生一定數量的有機溶劑，這些有機溶劑可以讓原油液化，從而提高油層的流動性，降低其粘性。
研究分析微生物采油技術的應用情況，有下面幾方面的優點：①微生物采油技術的應用成本較低，而且此種技術大多使用在邊際油田，對于促進石油資源的充分利用具有重要的作用；②微生物采油技術的現場操作較為簡便，只需要將相關的微生物注入到油層中就可以了；③微生物采油技術目前應用的范圍越來越廣闊；④不會產生對原油產生污染，并且該技術可以重復使用；⑤利用微生物的分子結構，可以全面擴散到油層的各個角落；⑥微生物的來源渠道寬闊，而且可以根據油田的具體情況調配不同的微生物配方。
二、油田化學劑對微生物采油技術的影響
油田化學劑在石油開采技術中應用的較為廣泛，在原油開采的多個環節均需要應用到不同類型的化學劑。比如在油田鉆探、完井等環節中所運用到的化學劑與原油開采后所使用的化學劑存在較大的不同。不同類型的化學劑因為其生物屬性的不同對于微生物新城代謝的影響也是截然不同的。油田化學劑對于微生物的影響主要表現：一是有的油田化學劑可以破壞微生物的分子結構，從而阻礙其新陳代謝和正常的生長，并進而促使微生物死亡；二是有的油田化學劑具有很強的滲透性，將化學物質滲透到微生物細胞的內部并與細胞內的化學物質發生強烈的化學反應，進而促使微生物喪失新陳代謝的功能，最終死亡。無論油田化學劑對于微生物有何種影響，其直接影響因素都與油田化學劑的濃度存在緊密的聯系。通常來說，油田化學劑對于微生物有著直接和間接兩種作用：
1.直接作用
油田化學劑的直接作用包含下述幾點：
①直接作用于微生物的呼吸系統。微生物進行呼吸作用時有賴于碳水化合的參與，沒有碳水化合物則微生物內部的成分無法有效地合成，而微生物的呼吸作用需要活性酶的參與，如果油田化學劑限制了活性酶的活性，也就會限制微生物的呼吸作用，從而直接影響到微生物作用的發揮。
②直接作用于微生物內部分子結構。微生物的氨基酸分子是其生長的根本，如果油田化學劑滲透進微生物內部并破壞了氨基酸合成關鍵的肽鍵，則微生物生命的源動力蛋白質無法合成，進而導致微生物的死亡。核酸是生物遺傳的基礎，如果油田化學劑破壞了核酸，則會影響到微生物的生長和繁殖，微生物在無法繁殖下將會很快衰老，并進而死亡。
2.間接作用
所謂油田化學劑對微生物的間接作用指的就是油田化學劑通過對微生物生長環境的影響進而影響到微生物的生長。
①油田化學劑改變微生物的內外壓力，破壞其壓力的平衡性，進而破壞微生物細胞正常的新陳代謝。微生物細胞具有一種叫做半透性膜的結構，這種膜能夠維持微生物細胞內外部壓力的平衡。若微生物細胞外面的滲透壓強于內部的滲透壓，則微生物細胞會大量吸收外部的水分，導致細胞的膨脹，進而引起微生物細胞的破裂；相反，若是微生物細胞外面的滲透壓弱于內部的滲透壓，則微生物細胞內的水分會紛紛脫離細胞，導致微生物細胞的脫水、干癟，并進而引起微生物細胞脫水死亡。在油田開采的許多環節中，運用離子型油田化學劑可以間接改變微生物細胞所處的環境的滲透壓環境，并影響微生物細胞的生長和繁殖。
②油田化學劑改變微生物環境的酸堿度。酸堿度對于微生物細胞的生長環境具有重要的作用。微生物細胞發揮最大的作用需要在特定的酸堿度下。當微生物細胞周圍環境的酸堿度改變以后，有些活性酶的作用會受到抑制，有些活性酶的作用會得到加強。像堿強化聚合物會促使微生物周圍酸堿度的升高，而乙酸乙酯則會降低酸堿度，不管是酸堿度的升高或者降低，都會影響到微生物細胞活性酶作用的發揮，并進一步改變微生物細胞的生長和繁殖。
三、降低油田化學劑對微生物采油技術負面影響的方法
①選擇能夠抵抗油田化學劑影響的微生物品種。在油田的油層中存在很多可以抵抗化學劑影響的品種，通過萃取等方法從油層中初步篩選出符合要求的微生物品種，再進行第二次精細篩選，選出更加合格的微生物品種。
②對微生物品種進行改造培養，以改變其特性。比如，可以在化學劑中進行培育，優選能夠頑強存活下來的微生物品種。
四、結論
綜上所述，隨著當前世界性能源危機地到來以及油田開采技術的進一步發展，微生物采油技術成為了今后油田開采技術發展的一個重要方向。雖然油田化學劑對于微生物有著直接、間接的影響，但是我們相信，只要認真做好微生物品種的培育和篩選工作，就能夠最大化地避免油田化學劑對微生物采油技術的阻礙。
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生物細胞作用范文6
關鍵詞: 海洋生物多糖;應用;研究對策
多糖類物質是廣泛存在于動物、植物和微生物細胞壁的天然大分子物質，是生命有機體的主要組成部分，并在控制細胞分裂和分化、調節細胞生長和衰老以及維持生命有機體正常代謝等方面具有重要作用。近年來對植物、真菌多糖的研究較多，并證明許多植物和真菌多糖具有廣泛的生物活性，如香菇多糖具有抗腫瘤的作用，地黃多糖是一種免疫抑瘤的活性成分，并能增強機體的免疫功能 〔1〕 。海藻多糖是重要的多糖類物質，種類多、來源豐富，它不僅能提高機體免疫功能，而且具有抗腫瘤、抗病毒、抗輻射、降血脂及抗凝血等多種生物活性 〔2〕 。隨著多糖的進一步開發和海洋藥物的日益重視，對海洋生物多糖的研究也日益增多。目前研究較多的海洋生物多糖主要是海藻多糖和海洋動物多糖，主要有瓊膠、卡拉膠、褐藻膠、褐藻瓊膠、螺旋藻多糖和甲殼素。這些多糖是由多個相同的或不同的單糖通過糖苷鍵形成的高分子碳水化合物，它們與植物、動物、微生物多糖一樣也具有多種生理活性。本文對海洋生物多糖在醫學上的應用加以綜述，并對海洋生物的開發提出研究對策，為今后海洋生物的綜合開發利用提供一定的參考。
1 海洋生物多糖在醫學中的應用
1.1 提高機體免疫力，增強抗癌作用
海藻多糖能增強哺乳動物特異性免疫功能和非特異性免疫功能，增強小鼠腹腔巨噬細胞的吞噬能力及對細胞免疫和體液免疫的功能 〔3〕 。海帶Laminaria japonica的熱溶多糖提取物能促進小鼠脾細胞DNA的合成活性，并對小鼠的抗金黃色葡萄球菌的吞噬細胞的消化活性具有促進作用，對脾細胞多克隆抗體（lgM和lgG）的生成也有促進作 用 〔4〕 。
海藻多糖的免疫調節性質對補體系統也有影響。高分子量的硫酸鹽多糖對補體活化有作用 〔5〕 ，而補體活化直接參與AS形成過程，因此其研究為AS的防治提供了新的策略 〔6〕 。
海洋活性多糖能誘導白細胞介素-1（IL-1）和腫瘤壞死因子（TNF）的生成，從而發揮免疫調節作用。從皺紋盤鮑中提取鮑魚多糖能夠明顯增加吞噬細胞的吞噬能力，增強遲發超敏反應，這種免疫增強作用可能是其抗癌作用的機理 〔7〕 。羊棲菜多糖對荷瘤小鼠的紅細胞免疫功能有促進作用，紅細胞的免疫功能主要是通過紅細胞膜上所含的C36受體（CR1）介導來實現的 〔8〕 ;紫菜多糖具有促進免疫功能活性而具抗癌的作用 〔9〕 。
褐藻多糖具有抗腫瘤的活性。鼠尾藻Sargas-sum thunbergii的熱水抽出物，用乙醇沉淀，Stphadex-G-100柱層析，分離的抗腫瘤多糖，主要含有巖藻糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖、甘露糖的硫酸雜多糖，對接種艾氏腹水瘤20天的小鼠具有明顯的抑瘤作用 〔10〕 。
螺旋藻多糖蛋白提取物對體外癌細胞生長有抑制作用，可顯著抑制小鼠體內腹水肝癌細胞的增殖。螺旋藻多糖以0.3～0.5g/L對B37乳腺癌細胞的抑制率最高，可達68%，對K652白血病細胞抑制率為46% 〔11〕 。
1.2 抗病毒作用
從海藻Gelidum cartilagenium提取出的多糖和卡拉膠具有抗流感B病毒和腮腺炎病毒的作用。紅藻多糖（RP1，RP2）對牛免疫缺陷病毒（BIV）的生長具有明顯的抑制作用，其抑制率分別為85.96%和88.65%，與臨床批準使用的抗AIDS藥物疊脫氧胸腺嘧啶（89.52%）近似 〔11〕 。Gonzale報道 〔12〕 從海藻中提取得到的原卡拉膠族的多糖硫酸酯體外實驗證明，對正常細胞無不良影響，但能阻斷病毒對細胞的吸附，以及抑制人類免疫缺陷病毒（HIV）的逆轉錄酶，這樣對病毒所引起的疾病治療將是一大突破。從微紅藻中提取的多糖可以阻止病毒在寄主細胞中的復制，并可有效地防止病毒侵入正常細胞 〔13〕 。
Beress等研究表明，海藻多糖具有抗HIV等多種藥物作用。Ca2SP能夠抑制少數有包膜病毒的復制。這些病毒包括單純皰疹病毒I型、人巨細胞病毒、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒、流行性感冒病毒和HIV 2 。Ca2SP能選擇性抑制病毒在宿主細胞中的復制與傳播。其中，形成鈣離子螯合物和硫酸根是Ca2SP抗病毒效果所必需的 〔14〕 。紅藻多糖對BIV的復制具有明顯的抑制作用，其抑制率分別為85.96%和88.65% 〔15〕 。太平洋裂膜藻Schizyminia pacifica中的硫酸多糖是HIV病毒逆轉錄酶的特異性抑制劑。其濃度為2000IU/ml時，對病毒逆轉錄酶活性的抑制率高達92%，而對宿主細胞DNA和RNA的合成無影響。這一物質不僅可抑制HIV逆轉錄酶，而且對其他病毒的逆轉錄酶也有抑制作用 〔16〕 。從鹿角藻Pelvetia fastigiata及墨角藻Fucus disticus提純的硫酸多糖可以在體外與肝病毒（HBV）抗衡 〔17〕 。
1.3 調節人體新陳代謝，提高機體解毒能力
褐藻酸酯能加快食物通過腸道的速度，縮短了營養成分的吸收過程，由此減少脂肪、糖和膽鹽的吸收，降低血清膽固醇、血中甘油三酯和血糖的作用，可預防高血壓、糖尿病、肥胖癥等。同時褐藻糖膠和褐藻膠可絡合Sr、Pb、Cu、Ba等金屬離子，因此具有解毒和清腸作用 〔18〕 。
1.4 抗輻射作用
紫球藻胞外多糖（polysaccharide of por-phyidum sp，PSP）能顯著提高小鼠NK細胞殺傷活性和IL-2活性，提高小鼠免疫功能，還可以提高輻射后機體NK細胞殺傷活性，增強其抗輻射能力 〔19〕 。用鈍頂螺旋藻多糖處理的小鼠其抗輻射能力大大提高，在受到致死劑量 60 Coγ射線照射后的小鼠存活率比對照組提高33%，表明螺旋藻多糖能促進照射后小鼠造血功能的恢復 〔20〕 ，說明海洋多糖具有很強的抗輻射能力。
1.5抗氧化作用
生物自由基損傷與腫瘤、衰老、心血管等重大疾病均有密切關系，海洋多糖可以清除自由基對生物體的傷害。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劑。低濃度的SPS（1g/L和5g/L）對多形核白細胞（PMN）呼吸爆發產生的活性O 2- 的作用是直接清除，高濃度的SPS（10g/L）除直接清除PMN和呼吸爆發產生的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，羊棲菜多糖能提高白血病L 615 小鼠SOD和CAT的活性，減少脂質過氧化物（LPO）的含量，進而抑制紅細胞膜蛋白與收縮蛋白的交聯高聚物（HMP）的形成。殼多糖對氧自由基導致的人臍靜脈內皮細胞損傷具有一定的保護作用，其機理可能是由于殼多糖在內皮細胞膜表面形成一層糖屏障，保護膜結構的完整性，從而防止受到氧陰離子自由基的損傷，也可能是它直接抑制氧自由基的產生 〔23〕 。因此，海洋生物多糖作為人體的抗氧化劑具有抗衰老與防止疾病的作用。
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，還具有抗菌消炎作用，莼菜提取物加其他的輔料制成的糖果、口香糖對口腔咽部有抗菌消炎作用。同時還具有防基因突變、抗疲勞作用。
2 海洋生物藥物綜合開發及研究對策
利用海洋生物多糖開發海洋藥物有許多途徑，海洋生物來源豐富，可直接提取、分離、純化而得到純天然藥物。但隨著資源的不斷開發以及人類掠奪式開發，再加上自然災害的影響，可能引起資源的嚴重匱乏，并引起水質的嚴重污染，嚴重威脅著人類的生存，更為嚴重的是影響了海洋生物的可持續開發和海洋經濟的發展。為避免以上不利因素，可以采取以下對策，開發海洋生物多糖和海洋其他藥物。
2.1 利用細胞工程原理
利用細胞工程主要是對海洋生物通過細胞培養、原生質融合雜交技術以及組織培養技術來進行大規模培養，并對培養物進行活性物質提取。首先對海洋生物進行采集、分離，然后采取一定的培養基進行培養，通過反復離心，加入抗生素等方法除菌，進行反復培養，可篩選出含有高活性成分的品系?；蛘呃弥参锛毎娜苄?，采用組織培養技術對海洋藻類的原生質體進行培養。紫菜葉狀體的細胞和組織培養取得了成功 〔18〕 。
2.2 利用基因工程原理
對海洋生物的染色體DNA分離、純化，并用適當的限制性內切酶酶切，然后在連接酶的作用下和適當的載體連接起來，導入合適的受體細胞中進行復制表達，并對重組DNA進行鑒定、篩選，篩選出高表達的克隆，通過發酵進行大規模培養;或者可用分子生物學手段對目的基因進行改造，使之更適合人體的需要;如在不影響正常功能的前提下，對基因進行突變改造，盡量減少其毒副作用，對某些非蛋白的活性物質如多糖也可以通過基因重組技術改變其代謝途徑，經過轉基因技術得到大量的活性物質，螺旋藻的基因工程研究取得了一些成果。范曉等 〔18〕 從螺旋藻中分離出藻藍蛋白（all-phycocyanin）基因，首次從螺旋藻中分離到質粒，并證明質粒與藻絲體形態有一定的關系。因此利用基因工程原理培養海洋生物良種前景十分樂觀。
2.3 對現有的海洋生物多糖進行結構改造，以提高生物活性
為提高多糖的生物活性，多糖的分子修飾和結構改造具有重要意義。主要是利用現有多糖殘基上的羥基、羧基、氨基等基團運用化學方法進行衍生化，可能會提高多糖的活性，降低毒副作用。褐藻硫酸酯多糖其抗凝血活性比肝素強 〔24〕 ，低分子量的右旋硫酸酯具有抗凝血作用，并作為抗血栓藥已應用于臨床，它的抗病毒作用在艾滋病治療上得到證實。羧甲基化為多糖增加了溶解度和電負性，能給多糖增強新的活性或帶來新的活性。半纖維素是一種雜多糖，經羧甲基化能顯著增加巨噬細胞的吞噬功能，能促進巨噬細胞酸性磷酸酯酶的合成，對巨噬細胞有直接激活作用 〔2〕 。動物多糖在結構上有氨基和糖醛酸構成的重復單元，如糖原、甲殼素、透明質酸等都具有抗腫瘤、抗凝血、可以促進巨噬細胞造血等多種功能。同時這些多糖應用在藥物輔料方面，如賦型劑、包衣材料、化妝品基質、包埋劑和藥物傳遞系統的載體，臨床上還用于防止手術后粘連，促使創口愈合 〔7〕 。
總之，浩瀚的海洋蘊涵的生物種類繁多，但所含的活性物質甚微，且具有較強的藥理作用，因此開發海洋藥物具有重要意義。以海洋生物的可持續發展為戰略，綜合利用，合理開發，通過細胞工程、基因工程，以現有多糖為分子模型進行化學修飾，多渠道尋找高效活性物質是今后海洋藥物以及其他天然藥物的研究方向。
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