超低温保存中的氧化应激和细胞凋亡

徐 瑾 刘 芊 李秉玲 刘 燕*

(北京林业大学园林学院, 国家花卉工程技术研究中心, 北京 100083)

摘要 作为一门广泛应用于医学、水产养殖和濒危物种保护等领域的生物技术, 超低温保存已成为近年来低温生物学的研究热点之一。但到目前为止, 与超低温保存相关的机理并未得到全面的阐释, 从而使超低温保存技术在应用上受到多方面的限制。该文对近二十年来超低温保存中与氧化应激和细胞凋亡两大生理现象相关的研究做出综述, 以期为推进超低温保存技术的进步提供理论依据。 关键词 超低温保存; 氧化应激; 细胞凋亡; 细胞膜

Oxidative Stress and Apoptosis with Cryopreservation

Xu Jin, Liu Qian, Li Bingling, Liu Yan*

(College of Landscape Architecture, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China; National

Floriculture Engineering Research Center, Beijing 100083, China)

Abstract Cryopreservation, as a widely used biotechnology in fields such as medicine, aquaculture and endangered species protection in recent years, has become one of the research focuses in cryobiology. However, many of the molecular and biochemical mechanisms involved in this process are poorly understood, which restricts the application of cryopreservation in more biological materials. This paper reviewed the researches about oxidative stress and apoptosis with cryopreservation in the last two decades to provide a theoretical basis for promoting advances in cryopreservation.

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合肥学院

(生物化学综述)

学号: 1202011034

姓名: 张 雪

班级: 12生物工程（1）班 专业: 生物工程

题目: 壳聚糖的结构和性质以

及前景

摘要：壳聚糖及其衍生物是一种天然高分子,随着对其研究的深入发展,涉及的内容和应用范围越来越广泛。本文综合概述了壳聚糖的结构、性质、富集及其化学改性的方法,简单介绍了它们的应用领域。生物相容性好、可降解、对组织和细胞无毒副作用的生物材料一直是生物医学领域研究的热点。壳聚糖(α(1-4)2-氨基2-去氧β-D葡聚糖)是甲壳素脱乙酰得到的天然多糖中惟一的碱性多糖,具有很多优良的特性。本文就壳聚糖的结构、性质及其应用进行综述

关键词：壳聚糖，结构，性质，富集;化学改性;应用。

引言: 壳聚糖具有许多独特的化学物理性质,根据其酸化、酉旨化和氧化、接枝与交联、经基化、经烷基化等反应还可制备成多种用途的产品,而且从氨基多糖的特点出发具有比纤维素更为广泛的用途。对壳聚糖的应用开发研究,自本世纪六十年代以来就十分活跃,近年来国际更是十分重视对它的深入开发和应用。通过对甲壳质和壳聚糖进行化学修饰与改性来制备性能独特的衍生物已经成为当今世界应用开发的一个重要方面。

一．壳聚糖的结构与性质

1.壳聚糖的来源甲壳素

壳聚糖来源于一种自然资源十分丰富的线性聚合物一甲壳素，是甲壳素经脱乙酰化反应后得到的一种生物高分子Ⅲ。甲壳素是一种天然多糖类生物高分子聚合物，在自然界中广泛存在于低等生物菌类、藻类的细胞，节支动物虾、蟹、昆虫的外壳，软体动物(如鱿鱼、乌贼)的内壳和软骨，高等植物的细胞壁等，将甲壳动物的外壳通过酸碱处理，脱去钙盐和蛋白质，即可得到甲壳素。甲壳素化学名为[(1，4)一2一乙酰胺基一2一脱氧一BD-葡萄糖]，分子式为(C8H13N05)。，单体之间以B(1-4)糖苷键连接，分子量一般在lO6左右，理论胺含量为6．9％。甲壳素的化学结构与植物中广泛存在的纤维素结构非常相似，故又称为动物纤维素。 壳聚糖是一种天然化合物,属于碳水化合物中的多糖,是甲壳素N-脱乙酰基的产物,其学名是β(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖。

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《细胞生物学》课程考核——综述要求

1.可选内容领域

1）《细胞生物学》教学改革（理论或实验教学）

2) RNAi技术研究进展

3）抑制肿瘤增殖的研究进展

4）细胞信号转导研究进展

5）细胞超微结构研究进展

6）转基因细胞研究进展

7）动物性别控制研究进展

8）干细胞研究进展（胚胎干细胞、成体干细胞、肿瘤干细胞等）

9）孤雌生殖研究进展

10）细胞膜生物学功能研究进展

2.要求

1）可在上述领域内任选一项内容，针对每项内容中某方面进行综述

2）可参考相关书籍、维普数据库、CNKI以及外文数据库（本部图书馆）

3）按综述要求，题目、摘要、正文、参考文献；字数要求：4000字以上

4）禁止抄袭数据库中文章或同学的内容

5）以班为单位，在20xx年7月1日前上交3403

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文献综述

生物概念教学的综述

【摘要】本文着重对一线的老师的实践经验进行综述，包括生物概念教学的一般教学过程、注意事项及其存在的问题。

【关键词】：概念 概念教学 生物概念教学

前言

生物学概念是生物教学内容的一个重要组成部分，它包括对生命基本现象、规律的理解与解释，对生物学的学习具有非常重要的作用。概念是生物学理论的基础和精髓，概念也是思维过程的核心。概念的教学能促进学生的学习理解，因为知道或认识事实、记住概念名称或定义，只是肤浅的、低层次的学习只有概念理解性学习，才是深度、高层次的学习。如何展开概念教学，怎样的概念教学才是有效的呢？本文着重对一线的老师的实践经验进行综述，包括生物概念教学的方法、注意事项及其存在的问题。

现状

概念教学一般包括概念的理解、一个核心概念或者不同概念之间的相互关系、某些相关概念的理解或应用。概念教学的一般过程：引入、讲述、深化。

1 概念教学的方法

1.1适时引入概念

对于不同的概念引人的时机不同:有的可在内容前提出概念，以便学生整体把握，这主要针对一些比较简单易懂的概念；有的适宜在教学过程中涉及到后逐步提出，它主要是针对概念较多且比较容易混淆的章节。[1] [2]

1.2引入概念的教学方式多样化。

运用多媒体引入、运用探究实验法引入、做游戏法引入[1] 、新旧知识类比引入、创设情境引入[4]。方法多样，可以按照不同的概念选择不同的引入方法。

1.3概念讲述

教学时可以运用现在的多媒体技术、运用实物标本、模型、挂图、实验。[1]概念教学尽可能生活化。

来为学生提供丰富的感性材料，使概念形象化、具体化，学生自然而然就形成了生物学的具体概念。

教学方法：分析归纳法、让学生直观感知、要点提炼法、列表比较法、建构概念图。 学生学习法：自主学习法、合作学习法、探究学习法、反馈矫正法。[5][6]

2 教学时的注意事项：

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RNA干扰的研究进展

姓名：** 班级：临床0911班 学号：**

摘要： RNA干扰是由双链RNA 介导，在转录后mRNA水平关闭相应基因表达的新基因阻断技术,在基因功能研究、基因治疗方面已显示出巨大的前景，同时，RNAi 的分子机制研究也不断取得进展。本文阐述了RNA 干扰机制、特点、实现方法及应用。研究RNAi将有利于为人类肿瘤及难治性疾病的基因治疗提供重要理论依据和有力工具。

关键词：RNA干扰；基因；研究进展

RNAi指将与内源性mRNA 互补的dsRNA导入细胞后，引起该mRNA 特异性的降解，导致mRNA 编码的基因不能表达，发生基因沉默[1]。RNAi现象只是在20世纪90 年代以来才被认识并逐渐引起人们的注意，随后得以迅速发展，是当今以后基因组学的一个热门研究领域。

1 RNAi的机制

RNA i是将内源性mRNA 互补的dsRNA 导入细胞后, 引起该mRNA 特异性的降解, 导致mRNA 编码的基因不能表达, 发生基因沉默[3]。RNA i的作用机制被认为包括起始阶段、效应阶段、扩增和扩散阶段。起始阶段是较长dsRNA 在ATP 参与下被RNase 样的特异核酸酶切割加工成21~ 23nt的由正义和反义链组成的小干扰RNA。效应阶段是siRNA 在ATP参与下被RNA 解旋酶解旋成单链, 并由其中反义链指导形成RNA诱导的沉默复合体。扩增和扩散阶段是指siRNA 不仅可引导R ISC切割靶RNA, 而且可作为引物在RNA依赖的RNA聚合酶作用下以靶mRNA 为模板合成新的dsRNA[3]。

2 RNAi的特点

2.1 高效性

注入细胞内的siRNA 的量比细胞内的mRNA 量要少得多。但因为其自身的循环放大机制仍可对目的基因产生有效地阻断[2]。

2.2 高特异性

单个碱基的改变即可以使RNAi失效，RNAi 能特异性降解mRNA，针对同源基因共有序列的RNAi则可使同源基因全部失活[3]。

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细胞生物学综述

细胞生物学是生命科学的重要基础学科之一，也是生命科学前沿最活跃的学科之一。该学科利用现代实验技术和方法，从细胞、亚细胞和分子水平三个层次探讨研究人体细胞发生、发展、成长、衰老、死亡的生命活动规律以及发病机理和防治的科学。细胞生物学的新概念、新理论和新技术已经渗透到了生命科学各学科和医学各领域，大量生命科学及医学重大前沿课题的研究，如细胞增殖与分化调控机理、细胞癌变与逆转、脑的疾病、糖尿病、肿瘤等重大生命科学理论研究与各种人类重大疾病的攻克都离不开细胞生物学的研究。本课程的目的与任务是使学生掌握人体结构和功能的基本单位——细胞（cell）的结构和生命活动的规律及其机制，包括细胞结构体系装配、细胞信号转导、细胞增殖和细胞周期、细胞凋亡、细胞分化等的分子机制并与疾病相关联。同时了解本学科的主要新成就，新技术，为生命科学及医学研究打下坚实的理论和科研基础。培养学生系统、科学的科研思维和科研素质。

一、课程性质、目的和任务

细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞生物学是研究细胞的各种生命活动规律的学科，它是现代生命科学中的一门重要基础学科，也是我国高等学校在生物科学的教学中，被指定为基础课程的生命科学的四大基础学科之一。另外生物学专业研究生考试中细胞生物学是一门必考的专业课程。作为一门生物学科，生物工程，生物技术等专业领域中的基干课，细胞生物学课程的教学会直接影响到生物学其它专业的有关知识的更好地掌握与理解。因此开设细胞生物学课的主要目的和任务是为了让学生能从多层次、多水平系统地了解细胞的结构与功能、增殖与分化、衰老与凋亡、信号传递与基因表达调控的关系，了解细胞生命活动本质和变化规律，为更好的掌握和理解生物学其它专业的有关知识奠定良好的基础。

二、教学基本要求

通过对本课程的学习，使学生较全面地了解生命体最基本的结构与功能单位——细胞结构与功能的密切关系，理解细胞信号传递与多种生命活动之间的密切关系，了解细胞生命活动的规律等最基本的基础理论知识，同时还要求学生掌握细胞生物学研究领域中的最新的研究进展和成就，为生物学其它相关专业的有关知识的掌握和理解打好基础。

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最近几年来，头孢菌素类抗生素不断问世，但是第一、二、三和四代头孢菌素的抗菌作用与特点亦各异，为了使临床更好和更合理的使用头孢菌素类抗生素，本文重点介绍了头孢呋辛的一些临床应用情况。

头孢呋辛（cefuroxime）为第二代头孢菌素，临床上常使用的片剂是头孢呋辛酯(cefuroxime axetil)，注射剂为头孢呋辛钠(cefuroxime sodium)。头孢呋辛对大多数革兰阳性和阴性菌以及部分厌氧菌疗效显著，甚至对耐甲氧西林的产酶株也有一定的效果。同时药物不良反应较低，不仅在临床用于抗感染的治疗，而且在术后抗感染治疗和手术预防感染中疗效非常明显。

1.作用机制与抗菌谱

头孢呋辛作为头孢类抗菌素，主要以共价键的形式结合于细菌转肽酶和羧肽酶，从而通过抑制细胞壁合成，引起细菌细胞壁破损缺陷，导致细菌的死亡。由于它优先抑制青霉素结合蛋白-3（PBP3），在细胞增殖期抑制交联壁的生成，所以它对繁殖期细菌更为有效。 头孢呋辛钠是水溶性的、静脉滴注给药，其7位侧链上接甲肟基，这一特殊的化学结构大大增强了β-内酰胺环母核对酶的稳定性，扩大了抗菌谱，增强了抗菌活性。头孢呋辛酯是头孢呋辛口服有效的前体药物（1-醋酸乙酯），口服后被胃肠道吸收，经肠粘膜或血中非特异性酯酶水解后释放出头孢呋辛而发挥其抗菌作用。

头孢呋辛对革兰阳性菌及绝大多数革兰阴性菌有较强的抗菌活性。它对金黄色葡萄球菌（包括耐青霉素者）、表皮葡萄球菌、流感杆菌、化脓性链球菌、大肠杆菌、梭状芽胞杆菌、奇异变形杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌、沙门菌、奈瑟球菌属（包括产β-内酰胺酶者）、克雷白菌属、肠杆菌属、志贺菌及百日咳杆菌等，有很强的抗菌作用。对普通变形杆菌、脆弱拟杆菌有中等强度抗菌作用，但对绿脓杆菌无效。

头孢呋辛酯体外抗菌活性的研究显示[1]，头孢呋辛酯对甲氧西林敏感的金葡菌、表葡菌、肺炎球菌、化脓性链球菌、草绿色链球菌、莫氏卡他球菌及大肠杆菌和痢疾志贺氏菌等，敏感率均在90%以上；对于甲氧西林耐药的金葡菌和链球菌，以及肠球菌、阴沟肠杆菌、变形杆菌和不动杆菌等其MIC90值多介于32～128mg.L-1之间，见表1。

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