時間:2023-08-03 09:20:06
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇細胞化學元素,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
[關鍵詞] 貝母素甲;K562細胞;氧化-還原;細胞增殖
[中圖分類號] R733.7;R285.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210(2017)06(c)-0016-04
[Abstract] Objective To investigate the effect of peimine on cell proliferation of human leukemia K562 cells and the function of redox imbalance in this progress. Methods The human leukemia K562 cells were cultured in vitro. After K562 cells were treated with peimine at concentrations of 50, 100, 200, 400 and 800 μmol/L for 24 h, the cell proliferation was measured by thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT) assay. And the half maximal inhibitory concentration (IC50) of peimine was calculated using the Bliss method. The changes of intracellular reactive oxygen species (ROS) and glutathione (GSH) concentration were detected using spectrophotometry. Results Peimine inhibited the proliferation of K562 cells in a dose-dependent manner. And the IC50 of peimine was 238 μmol/L. Furthermore, peimine could promote the ROS production and glutathione (GSH) depletion. The balance of oxidation-antioxidation function destroyed. Pre-incubation with antioxidants GSH or N acetyl cysteine (NAC) almost abolished the effects of peimine. Conclusion The present study therefore shows that peimine inhibits the proliferation activity in K562 cells. The redox imbalance may play a key role in this process.
[Key words] Peimine; K562 cells; Redox; Cell proliferation
浙母為臨床常用止咳化痰中藥,始載于《本草正》,為貝母屬植物浙貝母(Fritillatia thunbergii Miq.)的干燥鱗莖[1]。貝母素甲(Peimine)是浙貝母的主要藥效成分之一[2],對多種腫瘤細胞的生長有抑制作用,能逆轉腫瘤細胞的多耐藥現象[2-7]。以浙貝母為君藥的復方淅貝母顆粒能提高難治性急性白血病圍化療期臨床緩解率[8]。盡管這些研究提示貝母素甲具有抗腫瘤活性,但其對慢性粒細胞白血病(chronic myeloid leu?鄄kemia,CML)細胞增殖影響的研究依然甚少,諸多相關問題有待厘清。
細胞在生命活動過程中會產生活性氧(reactive oxygen species,ROS)。同時,細胞中還存在谷胱甘肽(glutathione,GSH)、過氧化氫酶(catalase,GAT)等構成的抗氧化系統,可清除過多的ROS,避免細胞受到過度的氧化損傷[9]。ROS的生成與清除之間的動態平衡使細胞處于一個正常的氧化-還原狀態,維持細胞生長、增殖等正常生命過程[10-12]。此狀態的失衡會導致細胞活力下降,甚至死亡。Bcr-Abl突變的CML細胞ROS水平比正常細胞高,對氧化-還原狀態的改變更為敏感[13]。一些藥物可通過誘導腫瘤細胞ROS爆發、GSH含量下調,抑制腫瘤細胞增殖、誘導細胞凋亡,從而起到抗腫瘤的效果[14-16]。
對此,本項研究采用人白血病細胞株K562為體外研究模型,試圖從細胞氧化-還原狀態變化的角度分析貝母素甲對人白血病細胞體外增殖的影響機制,為貝母素甲用于人白血病治療提供實驗依據。
1 材料與方法
1.1 實驗材料
人慢性粒細胞白血病細胞株K562由福建中醫藥大學中西醫結合基礎實驗室保存。
1.2 實驗藥物
貝母素甲(Peimine,純度> 98%)產自美國阿拉丁工業公司。稱取21.6 mg貝母素甲,采用0.2 mL無水乙醇助溶,再加19.8 mL RPMI 1640 培養基,配制成50 mmol/L工作液,過濾除菌,保存于-20℃備用。
1.3 主要試劑及設備
培養基RPMI 1640與胎牛血清(fetal calf serum,FBS)為Gibco公司生產;MTT[3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide]和二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)產自Amresco公司;還原型谷胱苷肽(glutathione,GSH)、N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cystein,NAC)、GSH檢測試劑盒(S0053)和活性氧檢測試劑盒(S0033)購自碧云天生物技術研究所。CO2培養箱為德國Heraeus公司產品,超凈工作臺產于蘇州凈化設備有限公司,倒置相差顯微鏡購自日本Olympus公司,ELX800全自動酶標儀產自BioTek公司,Infinite 200 PRO全波長多功能微孔板檢測儀產自瑞士TECAN公司。
1.4 實驗方法
1.4.1 細胞培養 K562細胞培養于RPMI 1640培養基(含10%FBS),培養環境為37℃、飽和濕度、5%CO2,3d傳代1次,收取對數生長期細胞用于實驗。
1.4.2 細胞增殖的檢測 將對數生長期的K562細胞(4×104個/mL)同步化后接種于96孔板內,每孔加細胞懸液100 μL。各藥物組加入貝母素甲至終濃度分別為50、100、200、400、800 μmol/L,空白對照組加等體積的藥物溶解介質。清除劑實驗中,用GSH(5 mmol/L)或NAC(5 mmol/L)分別預處理K562細胞1 h,然后進行相應的藥物處理。加藥處理24 h后,每孔加MTT至0.5 mg/mL,常規培養3 h,離心棄上清,加100 μL DMSO溶解沉淀。采用570 nm為主波長,630 nm為參比波長,測定各孔光吸收值(A值)。細胞增殖抑制率=(1-實驗組A值/對照組A值)×100%,藥物對細胞的半數抑制濃度(IC50)采用Bliss法。實驗重復3次。
1.4.3 細胞ROS含量的檢測 參照文獻[17]所述方法進行測量。大致如下:同步化適量的K562細胞并隨機分組。以不同終濃度貝母素甲處理的為藥物組,以加等體積藥物溶解介質處理的為空白對照組。抑制劑實驗中,采用ROS清除劑NAC預處理細胞1 h,然后進行相應的藥物處理。常規培養細胞9 h后,各組細胞加ROS特異性熒光探針DCFH2-CA至10 μmol/L,37℃避光培養30 min,收集并用無血清細胞培養液洗滌細胞。采用激發波長488 nm,發射波長525 nm,于全波長多功能微孔板檢測儀檢測。以相對于空白對照組的倍數表示各組的ROS含量。實驗重復3次。
1.4.4 細胞GSH含量的檢測 按“1.4.3”所述方法分組并處理細胞,常規培養24 h后收集細胞,PBS洗滌1次,加入適量蛋白去除試劑溶液,振蕩混勻,反復凍融破碎細胞,離心取上清液進行測定。具體方法參照試劑盒說明書進行,405 nm處檢測光吸收值,計算GSH含量。
1.5 統計學方法
采用SPSS 22.0統計學軟件進行數據分析,計量資料數據用均數±標準差(x±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗,以P < 0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 貝母素甲對K562細胞增殖的抑制
利用MTT法檢測細胞活力是分析細胞增殖的一種快捷、常用的方法。本研究結果表明,各藥物組與空白對照組相比,100、200、400、800 μmol/L濃度組的吸光值顯著下降,差異有統計學意義(P < 0.05),抑制率隨藥物濃度增大而升高。貝母素甲對K562的IC50為238 μmol/L。上述結果提示貝母素甲對K562細胞增殖存在抑制作用。見表1。
2.2 貝母素甲對K562細胞ROS生成的誘導
應用DCFH2-DA熒光探針檢測貝母素甲對K562細胞ROS含量的影響。實驗結果顯示,貝母素甲100、200、400 μmol/L處理組的ROS含量分別為空白對照組的(1.41±0.17)倍、(1.81±0.18)倍和(2.19±0.18)倍。統計學分析表明,貝母素甲可誘導細胞ROS含量上升,差異有統計學意義(P < 0.05),呈現出劑量依賴性。采用ROS清除劑NAC預處理細胞1 h,然后再添加貝母素甲(400 μmol/L)處理,K562細胞ROS含量與對照組相比,差異無統計學意義(P > 0.05),而與貝母素甲(400 μmol/L)處理組明顯降低,差異有統計學意義(P < 0.05),提示貝母素甲誘導細胞ROS的增加受到NAC抑制。提示貝母素甲可以誘導K562細胞ROS的生成。見圖1。
2.3 貝母素甲可引起K562細胞GSH含量的下降
研究結果表明,貝母素甲可以引起K562細胞內GSH含量的顯著下降,差異有統計學意義(P < 0.05)。100、200、400 μmol/L貝母素甲處理可分別使GSH含量下降至空白對照組GSH含量的(72.01±9.15)%、(64.60±5.29)%和(50.89±3.34)%,具有量效P系。這提示貝母素甲可能抑制K562細胞內GSH生成或促進其消耗,下調細胞內GSH含量。見圖2。
2.4 氧化-還原狀態的失衡參與貝母素甲對K562細胞增殖的抑制
結果顯示,NAC或GSH能有效逆轉貝母素甲對K562細胞增殖的抑制。利用NAC清除過多的ROS或是直接補充GSH,可避免細胞內氧化-還原狀態的失衡。這提示氧化-還原狀態的失衡在貝母素甲對K562細胞增殖的抑制過程中起重要作用。見表2。
3 討論
浙貝母是臨床上常用的化痰藥物,具有清熱化痰,開郁散結之功效。其中主要活性成分之一貝母素甲的抗腫瘤作用頗受關注[18]。胡凱文等[7]率先報道貝母素甲對人白血病細胞K562具有體外抑制細胞增殖的作用。本研究亦證實貝母素甲可抑制K562細胞增殖與上述文獻報道相符。
細胞內正常的氧化-還原狀態是其生命活動所必需的。細胞內ROS大量產生或抗氧化防護系統(如GSH)功能的下降,可導致氧化-還原狀態的失常,造成細胞氧化損傷乃至死亡。一些抗腫瘤藥物通過誘導K562細胞大量產生ROS,下調GSH含量,改變細胞的氧化-還原狀態,從而抑制K562細胞增殖,殺傷細胞[10,14,19]。GSH是細胞內的一種重要抗氧化肽。有證據表明,細胞內GSH含量變化與某些藥物對腫瘤細胞增殖的抑制作用相關。鄭智等[20]報道復方浙貝母顆粒協同阿霉素可降低人白血病細胞移植瘤組織細胞中GSH含量,抑制抗氧化酶的表達,提高難治耐藥性白血病臨床緩解率。本研究結果表明,貝母素甲處理可改變K562細胞的氧化-還原狀態,具體表現為貝母素甲處理引起K562細胞ROS水平上調,細胞內GSH含量下降。這導致細胞內氧化-還原狀態的失衡。在上述工作基礎上,本研究進一步采用ROS清除劑NAC(5 mmol/L)或GHS(5 mmol/L)預處理K562細胞1 h,再給予貝母素甲(400 μmol/L)干預24 h,隨后進行MTT檢測,分析氧化-還原狀態失衡與貝母素甲對K562細胞增殖抑制的相關性。ROS清除劑NAC的預處理和GSH的補充幾乎完全消除了貝母素甲對K562細胞增殖的抑制。這些結果說明貝母素甲引發細胞內氧化-還原失衡可能是其抑制K562細胞增殖,具有體外細胞毒作用的重要機制。
綜上所述,本研究發現貝母素甲能抑制K562細胞增殖。在這一過程中,貝母素甲調節了K562細胞內ROS和GSH含量,破壞其氧化-還原平衡。活性氧清除劑NAC和GSH的處理能抑制貝母素甲的上述效應,提示氧化-還原狀態影響貝母素甲對人白血病細胞K562增殖的抑制作用。
[參考文獻]
[1] 卓詩勤,張浩,丁弋娜,等.硫熏和鮮切浙貝母的化學成分及其藥理作用的比較研究[J].中華中醫藥學刊,2016, 34(3):618-621.
[2] 黃長煌.蒸發光散射測定浙貝母中貝母素甲、貝母素乙的含量探究[J].中國衛生標準管理,2016,7(18):139-141.
[3] 諶海燕,陳信義.貝母素甲抑制人乳腺癌細胞-增殖及其對細胞凋亡的影響[J].中醫藥學報,2012,40(4):12-15.
[4] 王冰,宋銳,牟宗玲,等.中藥逆轉腫瘤多藥耐藥的相關研究[J].中醫學報,2016,31(7):946-948.
[5] 劉韋],鄒富勝,李東華.浙貝母抑制耐藥腫瘤P糖蛋白的活性組分研究[J].中國中西醫結合外科雜志,2015,22(4):379-382.
[6] 唐曉勇,唐迎雪.浙貝母堿對肺癌細胞多藥耐藥的逆轉作用觀察及機制探討[J].山東醫藥,2012,52(18):4-6.
[7] 胡凱文,鄭洪霞,齊靜,等.浙貝母堿逆轉白血病細胞多藥耐藥的研究[J].中華血液學雜志,1999,20(12):33-34.
[8] 李冬云,陳信義,姜靖雯.復方浙貝顆粒研究現狀與應用前景分析[J].中國藥物與臨床,2009,9(2):85-87.
[9] 陳俊宇,李俊瑋,梁源,等.活性氧:腫瘤進展的雙刃劍[J].中國實驗診斷學,2016,20(9):1598-1600.
[10] Song W,Hu P,Shan Y,et al. Cartilage polysaccharide induces apoptosis in K562 cells through a reac,ve oxygen species-mediated caspase pathway [J]. Food Funct,2014, 5(10):2486-2493.
[11] 段坦然,孟春春,唐兆新,等.活性氧在腫瘤發展和治療中的作用[J].中國細胞生物學學報,2016,38(10):1295-1301.
[12] 楊夢祺,劉盼盼,黃蓬.腫瘤氧化還原代謝與干預[J].中國生化藥物雜志,2016,36(9):16-23.
[13] Landry WD,Woolley JF,Cotter TG. Imatinib and Nilotinib inhibit Bcr-Abl-induced ROS through targeted degradation of the NADPH oxidase subunit p22phox [J]. Leuk Res,2013,37(2):183-189.
[14] Khoshtabiat L,Mahdavi M,Dehghan G,et al. Oxidative stress-induced apoptosis in chronic myelogenous leukemia K562 cells by an active compound from the dithio-carbamate family [J]. Asian Pacific J Cancer Prev,2016,17(9):4267-4273.
[15] 王海娟,張美芝,劉小菊,等.雷公藤內酯醇逆轉腫瘤多藥耐藥研究進展[J].中國實驗方劑學雜志,2016,22(10):229-234.
[16] Ak?sakaya H,Tok S,Dal F,et al. β-carotene treatment alters the cellular death process in oxidative stress-induced K562 cells [J].Cell Biol Int,2017,41(3):309-319.
[17] Yao JY,Wei X,Lu YH.Chaetominine reduces MRP1-mediated drug resistance via inhibiting PI3KAktNrf2 signaling pathway in K562Adr human leukemia cells [J]. Biochem Bioph Res Co,2016,473(4):867-873.
[18] Xiao R,Cui WX,Yang L,et al. Extraction of total alkaloids,peimine and peiminine from the flower of Fritillaria thunbergii Miq using supercritical carbon dioxide [J]. J CO2 Utiliz,2017,18(2):283-293.
(宿遷學院五系,江蘇宿遷223800)
摘要:職業生涯規劃是宿遷學院新生入學教育的關鍵環節,科學地進行學生職業規劃測評是學生職業生涯規劃工作的重要組成部分。本文是依據朗途職業規劃測評系統,組織宿遷學院五系新生在接受系統教育與提示之后進行測量,并以學院職業生涯規劃的基本精神為指導進行的一次報告分析。一方面,這些分析會為系部學生的職業生涯規劃指導提供直接的數據參考;另一方面,這也為學生個體的職業生涯規劃提供了重要的指南。
關鍵詞 :新生;職業生涯規劃;測評;分析報告
中圖分類號:G645文獻標識碼:A文章編號:1671—1580(2014)06—0031—02
收稿日期:2014—01—10
作者簡介:高雷(1986— ),男,江蘇宿遷人。宿遷學院五系專職政治輔導員,助教,碩士,研究方向:思想政治教育。
本分析報告依據的理論預設、分析的維度以及數據源都取自于朗途職業規劃測試系統。朗途職業規劃測試系統可以對學生個體穩定的性格特質以及創業的深層次動力進行測試,并針對學生的不同測試情況提供專業的職業規劃指導。從測試的指標項目來看,該系統設計了崗位與學生特長、與學生的動力驅動類型之間的匹配參考。通過綜合的測量結果,可以讓學生個體發現自身職業獲取的短板以及具體的改進方略。
學生個體在獲取自身職業生涯發展規劃的參照系之后,也懂得了“取人之長,補己之短”的現實途徑。同時,我們應該提醒每位參與測試的學生:無論是自身穩定的性格特質,還是個體的動力類型,都是具有“先賦”意味的。它的穩定與獨特只是相對的。隨著生命成長歷程的延續與生活情境的變遷,個體的知識庫和經驗都會得到不斷的豐富,并影響學生的個體性格特質與職業選擇的動力類型。這些都是職業生涯規劃指導教師應該注意的問題。
結合宿遷學院五系新生在朗途職業規劃測評過程中所呈現出的統計規律,我們嘗試著分析本屆新生在職業規劃過程中的狀況,并期望分析過程能夠為我們之后的具體職業生涯規劃指導提供重要的參考。
一、參評學生基本狀況分析
五系新生的性別分布比例為女生占71%,男生占29%,女生的數量幾乎是男生的3倍。由于受中國傳統文化、生活成長環境、社會角色期望以及個體層次心理因素的影響,性別因素在職業規劃中的影響也比較明顯。五系新生年齡分布范圍是19~20歲的區間范圍,這與全院新生的年齡段分布是一致的。
二、與個體職業規劃測評相關的指標維度分析
(一)性格特質類型維度
從數據顯示來看,學生在職業規劃受性格類型影響的元素中,“內向感覺 情感 判斷”與“外向直覺 情感 判斷”的兩端分布較為均衡。一方面,證實了新生對本次測評的參與程度比較高,而且在填報測評報告時價值比較中立;另一方面,也告訴我們每一位指導教師要在這兩種類型性格匹配的職業種類中做好指導,并兼顧到其他性格類型的職業匹配,幫助學生發掘資源,整合有益信息,針對學生個體性格與職業的匹配銜接,做好進一步的指導工作。同時,通過分析得知,男生與女生在性格特質普遍分布情況上有著較大的區別。這也就告訴我們,除了在性格特質整體分布上要綜合關注與學生相匹配的職業規劃路徑,同時,也不能忽略性別因素對性格特質的影響。當然,這一過程也蘊含著中國傳統文化、生活成長環境、社會角色期望以及個體層次心理因素對性格特質的影響。
(二)職業規劃的深層次動力源維度
1.成功愿望指數
統計分析結果顯示,五系新生有職業獲取成功強烈愿望的,只占學生總數的1/5,如果將這部分學生的過往經歷與學生的成功愿望指數相關聯,學生在職業規劃過程中是否具有積極主動、努力進取的相關因素就可以從其過往的生命成長歷程中窺探一二,這也為我們進行有針對性的指導與分類教育提供了可能。當然,在這一過程中還涵蓋著學生職業目標設定、新情境的駕馭以及自身位置的定位等指標體系,而這些也為指導教師對學生進行有針對性的、個別化的教育與指導提供了維度參照。
2.挫折承受指數
挫折承受指數是指針對受測者在面對挫折、失敗與困境時的心態、情緒與行動的可能性的測量。調查顯示,宿遷學院五系新生中有近半數的學生在面對失敗與困境時表現出的承受能力較低。這也就提示我們要在學生的抗壓能力方面進行有益的引導與幫助。在這一過程中,可以引入移情體驗與想象獲取的技巧,更為關鍵的是能夠將這方面的引導與教育融入到具體的情境與案例中。
3.人際交往指數
人際交往涉及互動過程中的“鏡中我”的內心認知與對互動本身的意義的界定與意識問題。從調查中我們可以發現,五系新生中有超過1/3的學生存在人際交往方面的困境,表現出與人交往的動力不足、與人交往的技巧不夠、與人交往的程度不清等狀況。人際交往是個很傳統的社會心理問題。職業規劃專項測試中所顯示的學生人際交往系數分值只能作為一種參照。但交往也是有基本準則與要求的,如從容的心態、道德的規范、民族的風俗與地域的特點等,這就需要我們準確地把握與有針對性地對待學生的人際交往問題。
4.影響愿望指數
影響愿望指數反饋的是一種人際交往過程中的狀態,即要求或希望別人按照自身想法行事的愿望程度。這類動力指數在五系新生群體中體現得較為明顯。這在一定程度上印證了“95后”學生的群體特質,也給了每位教師一個提示,即要適當地引導他們學會積極地與人交流互動,懂得“謙讓”、“團隊”與“包容”。“謙讓”會讓自身變得懂禮節、明事理;“團隊”能匯聚眾智,成就事業;“包容”能體現涵養,彰顯氣度。而這些都是我們職業、事業成功的重要保障。
以上四個方面的動力類型源構成了影響學生個體職業規劃的重要的內在影響因素。它的具體體現是動力類型歸類,如向著職業目標努力過程中所體現出的主宰型、寄托型、滿足型與自強型;在面對挫折、困境時所體現的承受類型(這是逆向的動力),有開拓型、堅守型、安定型與嘗試型。
這些性格類型與動力類型測試分類的最終目的,是指導學生在具體的職業規劃中進行職業定位。而這一過程的具體依據是學生在這些指標體系中所集中體現出的個體職業規劃的長處與短板。因為這些長處與短板的形成是基于具體性格特質測試與動力類型歸類的,反映的是個體情況,這是提供職業規劃個別化指導的重要基礎。長處與短板最終又成為職業選擇與規避的重要參照,顯得直接明了,為學生在自身的職業定位與今后的職業角色扮演中進行積極的知識技能儲備指引了方向。這正是職業規劃工作的重要意義與價值所在。
[
參考文獻]
[1]鐘谷蘭,楊開.大學生職業生涯發展與規劃[M].上海:華東師范大學出版社,2008.
[2]司馬云杰.文化社會學[M].太原:山西教育出版社,2007.
[3]初宇平,姜鶴,孫云龍主編.大學生職業生涯規劃理論與實務[M].北京:北京師范大學出版社,2012.
一本章的主要內容和特點
本章包括《組成生物體的化學元素》和《組成生物體的化合物》兩節教材。第一節教材需用1課時教學,第二節教材需用2課時教學。此外,有1個學生實驗。
第一節《組成生物體的化學元素》。首先,在節的引言中,明確指出自然界中的生物和非生物都是由化學元素組成的。接著,講述組成生物體的化學元素、組成生物體化學元素的重要作用、生物界與非生物界的統一性和差異性三方面內容。
關于組成生物體的化學元素的內容,一開始就指出組成生物體的化學元素主要有20多種,緊接著以玉米和人體為例,將含量較多的化學元素以及這些元素的含量列成表。通過對表中內容的分析,概括出兩點:一是組成玉米和人體的基本元素是C、O、H、N;二是組成生物體的各種化學元素,在不同的生物體內,含量相差很大,由此進一步提出了大量元素和微量元素的概念和種類。
關于組成生物體化學元素的重要作用的內容,首先強調指出,在大量元素中,C是最基本的元素,C、H、O、N、P、S這6種元素是組成細胞的主要元素。接著,說明組成生物體的化學元素進一步組成多種多樣的化合物,這些化合物是生物體結構和生命活動的物質基礎。
關于生物界與非生物界的統一性和差異性的內容,主要是從組成生物體和無機自然界的化學元素的相同和不同,提出了辯證唯物主義觀點:一點是從組成生物體的化學元素在無機自然界中都可以找到的事實,來說明生物界和非生物界具有統一性;另一點是從組成生物體的化學元素在生物體內的含量與在無機自然界中的含量相比,兩者相差很大的事實,來說明生物界和非生物界還具有差異性。
第二節《組成生物體的化合物》。首先,明確提出構成細胞的化合物,主要包括無機化合物的水和無機鹽,有機化合物的糖類、脂質、蛋白質和核酸。然后,依次講述構成細胞的這6種化合物。,全國公務員共同天地
關于無機化合物的水,著重說明它在細胞中含量最多;水在不同的生物體中和不同的組織、器官中含量不同;水在細胞中以結合水和自由水兩種形式存在;水在細胞內的重要作用。最后強調指出,生物體的一切生命活動,絕對不能離開水。
關于無機鹽,強調指出它在細胞中雖然含量很少,且大多數無機鹽以離子狀態存在于細胞中,但是具有多方面的重要作用:無機鹽既是細胞內復雜化合物的重要組成成分,又對維持生物體的生命活動有重要作用。
關于糖類,主要說明它由C、H、O3種化學元素組成,它是構成生物體的重要成分,也是細胞的主要能源物質;糖類大致分為單糖、二糖和多糖等幾類(其中的葡萄糖、核糖、脫氧核糖、淀粉、糖元等是重要種類),以及它們在生物體內的分布和重要作用。
關于脂質,主要說明它由C、H、O3種元素組成,一般包括脂肪、類,全國公務員共同天地脂和固醇等;這幾類物質在生物體內的分布和重要作用,并強調指出,磷脂是構成細胞膜和多種細胞器的膜結構的重要組成成分。
關于蛋白質,是本節的重點內容,教材中比較詳細地講述了有關內容。首先,強調蛋白質在細胞中只比水的含量少,大致占細胞干重的50%以上,它是細胞中各種結構的重要化學成分。接著,說明蛋白質主要由C、H、O、N4種化學元素組成;它是一種高分子化合物,相對分子質量很大;基本組成單位是氨基酸;蛋白質的分子結構是由許多氨基酸分子互相連接而成;蛋白質分子的多樣性,決定了蛋白質在生物體內有多種重要的功能。
關于核酸,首先明確指出核酸是遺傳信息的載體,它對生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成有極重要的作用。然后,說明核酸由C、H、O、N、P等化學元素組成,也是一種高分子化合物;核酸的基本組成單位是核苷酸;核酸可以分為脫氧核糖核酸和核糖核酸兩大類。
本節教材的最后一段指出,任何一種化合物都不能單獨地完成某一種生命活動,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。這里也體現了辯證唯物主義的觀點。
在本章中,為了配合學習有機化合物的內容,安排了學生實驗《生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定》,主要是根據某些化學試劑,能夠分別使生物組織中上述三種有機化合物,產生特定的顏色反應,來鑒定生物組織中有還原糖、脂肪和蛋白質的存在。
二本章與其他章的聯系
1.本章是緒論后的開篇章,所講內容是最基礎的知識,因此與后面的各章都有密切關系,是學習好其他各章的基礎,教學中要注意前后知識的聯系。
2.組成生物體的化學元素和化合物的知識,是講述第二章《生命活動的基本單位──細胞》的重要基礎。例如,講述細胞膜的結構和功能,會用到磷脂、蛋白質等知識。
3.第三章《生物的新陳代謝》,與本章聯系十分緊密。例如,講述植物的物質代謝時,要用到酶、水、大量元素、微量元素等知識;在講到人和動物的物質代謝時,要用到糖類、脂質和蛋白質的知識。
4.第四章《生命活動的調節》在講到激素的調節作用時,要用到蛋白質等知識。
5.第六章《遺傳和變異》在講到生物體的遺傳性和變異性時,有關蛋白質和核酸的知識,是重要的基礎知識。
一、教學目標分析
(一)知識與技能:
(1)了解人體的元素組成。
(2)了解一些元素對人體健康的重要作用。
(3)了解人體中元素的存在形式,知道常量元素和微量元素。
(二)過程與方法:
(1)通過與同學討論、查閱資料,了解鈣、鐵、鋅、碘等營養元素的食物來源。
(2)調查市場上有關補鈣、補鋅等保健藥劑,查看它們的標簽或說明書,了解它們的主要成分。
(三)情感態度與價值觀:
(1)通過查閱相關資料,豐富課本知識。
(2)通過本課題學習,更加注意平常的飲食營養搭配,改掉偏食、挑食、不吃蔬菜等不良習慣。
(3)學會用一分為二的觀點辯證地看待化學元素對人體健康的影響.
二、教學重點:
人體的主要元素組成、分類及作用,一些元素對人體健康的影響。
三、教學難點:
微量元素對人體的作用及適宜攝入量。
四、教學準備:
1、學生以“你知道人體內含有哪些元素”為題,在課前進行資料查找。
2、教師在充分估計學生查找資料的情況的前提下,制作好課件。
五、教學過程:
課時安排:1個課時
新課導入:
師:俗話說:“吃什么補什么”生活中有些人用骨頭燉湯,多喝骨頭湯,能補充什么營養元素呢?(展示骨頭)
生:
師:那么人體由哪些元素組成,這些元素對人體健康有什么重要?怎樣補充這些元素?這節課我們就來一起學習課題2
化學元素與人體健康
(板書
課題2
化學元素與人體健康)
講授新課:
同樣是為了補充鈣元素,喝純牛奶和高鈣奶,哪一種補充鈣元素的效果更好呢?
生:(回答)
師:鐵強化的生抽比普通的生抽,強化補充了什么元素?
生:(回答)
師:用加碘鹽呢,強化補充了什么元素?
生:(回答)
師:請同學們來討論一下,這幾種營養強化食品有哪些共同之處?還能列出類似的食品嗎?
生:
師:人類為什么要生產營養強化品?
師:前面我們學習過生物細胞中的元素,讓我們通過微課一起認識人體中存在的元素。
(板書:一、人體中含有的元素)
師:同學們能說說人體中有多少種元素嗎?《板書:(50)》
生:
師:下面請同學來回答
生:回答2、3、4、
(板書:常量元素
>0.01%
微量元素
<0.01%)
同學們讀課本P97頁圖12-10人體中存在的常量元素、微量元素有哪些
(板書:O、C、H、N
...
Fe、Co、Cu、Zn...)
師:這些元素在人體中的生理功能是什么?讓我們繼續通過微課來了解某些元素對人體健康的影響
(板書:二、某些元素對人體健康的影響)
師:人體中含量最高的金屬元素是什么?
生:
師:誰來說說鈣元素在人體中以什么形式存在?
生:
師:它的生理作用是什么呢?
生:
師:缺乏鈣元素,對人體健康有哪些危害?
生:
師:鈉元素和鉀元素對人體健康也有著重要作用,它們在人體中存在形式分別是什么呢?
生:
師:它們的生理作用呢?
生:
師:同學們來思考一下運動員激烈運動,大量出汗之后,常會飲用一些含無機鹽的運動飲料。為什么?
生:
師:除常量元素外,不少微量元素也是人體必需的,下面請幾位同學抽簽回答幾種必需元素對人體的作用及攝入量過低對人體健康的影響。
生:
師:同學們來了解一下幾種元素的主要食物來源,為接著的小游戲做準備(板書:微量元素)
師:先請一位同學上來做模特,出示某元素,其他同學上講臺選出該元素的缺乏癥,及其主要的食物來源,看看誰最快,選出的有多又正確,參與的同學都有獎勵哈!
師:鐵、鋅、碘等這些人體必需的微量元素,還有一些微量元素是有害元素
比如:攝入汞、鉛、鎘等攝入過多會中毒、
所以我們要防止有害元素對人體的侵害。
師:“缺什么補什么如何補”,我們來看一段視頻了解一下
關鍵詞:生物 學習 觀點
2010年秋季,甘肅省全面實施高中新課程。新課程標準下的高中生物與舊課程相比,更強調了探究能力的培養,要求全面提高學生的生物科學素養。主要的思路是沿著科學家們對生物學的認識過程來呈現知識內容,使學生體會探究的樂趣。樹立正確的生物學觀點是學習生物學、提高學生科學素質的重要目標之一,是生物新課程改革的一個基本要求;正確的生物學觀點又是學習、研究生物學的有力武器。
一、生命的物質性觀點
生物具有共同的物質基礎,即組成生物體的化學元素和化合物基本相同。組成生物體的化學元素有二十多種,它們在生物體內的含量不同。含量占生物體總質量的萬分之一以上的元素稱大量元素,如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。生物生活所必需,但是需要量卻很少的一些元素,稱微量元素,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。這些化學元素對生物體都有重要作用。組成生物體的二十多種化學元素,在無機自然界都可以找到,沒有一種化學元素是生物所特有的。這個事實說明,生物界和非生物界具有統一性。生命的物質性觀點能幫助我們理解生物界與無機自然界的統一性以及生物的進化歷程。
二、生物結構與功能相統一的觀點
生物體的結構與功能相適應。結構與功能相統一的觀點包括兩層意思:一是有一定的結構就必然有與之相對應功能的存在;二是任何功能都需要一定的結構來完成。例如C3植物和C4植物的葉片結構與其功能相適應:C3植物的維管束鞘細胞不含葉綠體,葉肉細胞含有正常葉綠體;C4植物的維管束鞘細胞含沒有基粒的葉綠體,葉肉細胞則含有正常的葉綠體。所以C3植物的葉肉細胞中進行光合作用的光反應以及暗反應的C3途徑,C4植物的葉肉細胞既進行光反應又進行暗反應的C4途徑,而維管束鞘細胞只進行暗反應的C3途徑,因此,C3植物光合作用產物淀粉存在于葉肉細胞,而C4植物光合作用產物淀粉則存在于維管束鞘細胞中。
三、生物的整體性觀點
系統論有一個重要的思想,就是整體大于各部分之和,這一思想也完全適合生物領域。不論是細胞水平、組織水平、器官水平還是個體水平,甚至包括種群水平和群落水平,都體現出整體性的特點。例如生物體的結構基礎――細胞,其亞顯微結構中的細胞膜、核膜以及線粒體、葉綠體、內質網、核糖體、高爾基體、中心體、液泡、溶酶體等細胞器都有其特有的結構和功能,但是只有在它們組成一個整體――細胞的時候才能完成新陳代謝等生命活動,這就是細胞結構的完整性。若從結構上看,生物膜不僅具有直接的聯系,而且具有間接的聯系,即生物膜之間可以相互轉化;從功能上看,細胞的各部分結構既有明確的分工,又有緊密的聯系,協調一致地共同完成各項生命活動。從調控上看,細胞核是遺傳物質儲存、復制和轉錄的場所,是細胞遺傳和代謝的控制中心,在遺傳物質的調控下細胞成為一個統一的整體。從與外界環境的關系上看,細胞的整體性還表現在每一個細胞都要與相鄰細胞進行物質交換和能量交換,而與外界直接接觸的細胞都要與外界環境進行物質交換和能量轉換。
四、生命活動對立統一的觀點
生物的諸多生命活動之間都有一定的關系,有的甚至具有對立統一的關系。例如,植物的光合作用和呼吸作用、同化作用與異化作用就是對立統一的生命活動。光合作用的實質是合成有機物,儲存能量;呼吸作用的實質是分解有機物,釋放能量。很明顯,兩者之間是相互對立的。呼吸作用所分解的有機物正是光合作用的產物,可以說,如果沒有光合作用,呼吸作用就無法進行;另一方面,光合作用過程中,原料和產物的運輸所需要的能量,也正是呼吸作用釋放出來的,如果沒有呼吸作用,光合作用也無法進行。因此說,呼吸作用和光合作用又是相互聯系、相互依存的。只有光合作用和呼吸作用的共同存在,才能使植物體的生命活動正常進行。
五、生物進化的觀點
辯證唯物主義認為,一切事物都處在不斷的運動變化之中,任何事物都有一個產生、發展和滅亡的過程。生物界也不例外,也有一個產生和發展的過程。所謂產生就是生命的起源,所謂發展就是生物的進化。生命的起源經歷了從無機小分子物質生成有機小分子物質,再形成有機高分子物質,進而組成多分子體系,最后演變為原始生命的變化過程;生物的進化遵循從單細胞到多細胞,結構上從簡單到復雜,生活環境上從水生到陸生,進化地位上從低等到高等的規律。生殖隔離是新物種形成的標志。
【摘要】
目的探討川芎嗪對血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)誘導血管平滑肌細胞(VSMC)中血小板源生長因子(PDGF)表達的影響。方法培養大鼠主動脈VSMC,以 10-7mol/L AngⅡ刺激作為AngⅡ組 ,AngⅡ刺激前分別應用不同濃度川芎嗪預處理做為高、中、低劑量組,以正常的VSMC為對照組,測定VSMC增殖活度,免疫細胞化學法檢測培養24h時VSMC PDGF-B的表達。結果AngⅡ組VSMC增殖活度與 PDGF-B表達顯著高于對照組(P
【關鍵詞】 川芎嗪 血管緊張素Ⅱ 血管平滑肌細胞 血小板源生長因子
經皮冠狀動脈腔內成形術(percutaneous transluminal coronary angioplasty,PTCA)后再狹窄一直是冠心病治療領域的一大難題,血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)異常增殖是PTCA術后再狹窄的一個重要病理改變[1]。有文獻報道,血管緊張素II(angiotensin II,AngⅡ)、血小板源生長因子(platelet-derived growth factor, PDGF)在VSMC增殖中作用明顯[2,3]。本研究以體外原代培養的大鼠主動脈平滑肌細胞為模型,觀察AngⅡ與PDGF-B表達的關系以及川芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP)對其影響,探討TMP對VSMC增殖的作用機制。
1 材料與方法
1.1 動物及試劑
體重120~150 g的健康雄性SD大鼠 (河南省實驗動物中心)。鹽酸川芎嗪注射液(無錫市第七制藥公司),DMEM培養基干粉(Sigma)、細胞培養器材、胎牛血清、胰蛋白酶購自華美生物工程公司;AngⅡ(Merck公司),PDGF-B抗體(博士德),sm-actin免疫試劑盒(Santa Cruz),其它試劑為分析純產品。
1.2 細胞培養與鑒定
將大鼠斷頭處死,無菌條件下迅速打開胸腔,取出胸主動脈,按組織貼塊法在細胞培養箱內以含20%胎牛血清的DMEM培養。光鏡下以及倒置相差顯微鏡下觀察細胞呈梭形,生長至融合狀態時呈現特有的峰與谷特點,同時經sm-actin免疫細胞化學染色鑒定,細胞純度達95%以上。選擇4-6代VSMC進行實驗。
1.3 實驗分組
①對照組(control):不加特殊試劑,僅給予無血清DMEM培養;②AngII組:AngII 10-7mol/L培養;③TMP低劑量組:20 mg/L TMP預孵育30 min后,加AngⅡ培養;④TMP中劑量組:200 mg/LTMP預孵育30 min,加AngⅡ培養;⑤TMP高劑量組:2 000 mg/L TMP預孵育30 min,加AngⅡ培養。
1.4 檢測細胞增殖活度
采用MTT法。按上述方法接種于96孔培養板中培養48 h后終止,換無血清DMEM培養24 h,分組(同前)繼續培養24 h,每孔加入MTT溶液20 μl,吸去培養上清液,每孔加入150 μl二甲基亞砜振蕩;選擇490 nm波長,在酶標儀上測定各孔吸光度值(A值)。
1.5 免疫細胞化學法檢測
PDGF-B的表達0.25%胰蛋白酶消化制備細胞懸液,調整細胞密度為5×104/L,接種于內置有蓋玻片的6孔培養板中培養48 h,無血清DMEM培養24 h,分組(同前)繼續培養24 h。培養細胞爬片用PBS沖洗3次,4%多聚甲醛固定15 min,0.3%過氧化氫中孵育10 min;滴加復合消化液后滴加封閉血清,37℃,30 min,滴加PDGF-B一抗(1∶200),4℃過夜,滴加二抗工作液,37℃孵育30 min;滴加SABC,37℃孵育30 min。DAB 顯色,中性樹膠封片。
1.6 計算機圖像分析
每一張涂片400倍顯微鏡下隨機選擇5個視野,計算其平均灰度值,數值越大表示抗原表達量越小。
1.7 統計學處理數據用±s表示
計算機統計軟件分析SPSS11.0,采用One-way ANOVA分析,兩兩比較LSD檢驗。
轉貼于
2 結 果
2.1 TMP對AngⅡ刺激的VSMC增殖活度的影響
AngⅡ組細胞增殖活度明顯高于對照組(P
2.2 TMP對AngⅡ誘導的VSMC PDGF-B表達的影響
顯微鏡下觀察,PDGF-B陽性表達為VSMC胞漿與胞核呈棕黃色反應,主要為胞漿表達。與對照組相比,AngⅡ刺激24h后,VSMC表達PDGF-B顯著增強(P
3 討論
TMP是從中藥川芎中分離提純的有效成分,其化學結構為四甲基吡嗪。廣泛用于高血壓病、冠心病等的防治。研究表明TMP具有擴張冠狀動脈、抗凝、抗血小板聚集、抗心肌缺血/再灌注損傷降低血壓、降低肺動脈高壓以及抑制血管平滑肌細胞增殖等多種心血管藥理作用[4]。TMP可能通過抑制VSMC增殖發揮抗血管再狹窄作用,但其具體分子機制尚不清楚。
我們先前的研究表明[5],血管損傷后再狹窄時血漿AngⅡ水平顯著升高,血管壁PDGF-B表達顯著增強。PDGF是由血小板、平滑肌細胞等分泌的一種糖蛋白,其家族目前至少有4個亞基,即PDGF-A,PDGF-B,PDGF-C,PDGF-D。其中由PDGF-A,PDGF-B形成的同源二聚體具有強烈的促進有絲分裂及細胞趨化作用,在體外可刺激心肌細胞、血管平滑肌細胞、成纖維細胞等多種類型細胞的肥大或增殖。PDGF與其膜表面受體結合,激活受體的內源性酪氨酸激酶活性,通過磷酸化胞漿中的信號分子,最終將信息傳遞到核內,導致VSMC增殖[6]。
本實驗結果顯示,AngⅡ誘導的VSMC PDGF-B表達水平顯著高于對照組,同時VSMC增殖活度增強。提示AngⅡ可以通過上調PDGF-B表達、增強PDGF-B介導的細胞信號通路進一步促進血管平滑肌細胞增殖;不同劑量的TMP作用后,AngⅡ誘導的VSMC PDGF-B表達水平顯著下調,VSMC增殖活度顯著減弱。說明TMP能抑制AngⅡ誘導的血管平滑肌細胞增殖,該效應與抑制PDGF-B表達有關;在相同培養時間內,隨著TMP濃度增加,細胞增殖活度及PDGF-B表達水平逐漸降低,說明TMP的抑制作用具有量效關系。
綜上所述,川芎嗪對AngⅡ誘導的VSMC增殖有顯著抑制作用,其作用機制與抑制PDGF介導的信號轉導有關。
參考文獻
[1]Yang W, Ge J, Liu H,et al. Arsenic trioxide eluting stent reduces neointima formation in a rabbit iliac artery injury model[J].Cardiovasc Res, 2006 ,72(3):483.
[2]羅德生,鄭紅花,李映紅,等.川芎嗪抗血管緊張素Ⅱ誘導的離體培養血管平滑肌細胞增殖的實驗研究[J].時珍國醫國藥,2006,17(3):321.
[3]Kim TJ, Yun YP. Antiproliferative activity of NQ304, a synthetic 1,4-naphthoquinone, is mediated via the pressions of the PI3K/Akt and ERK1/2 signaling pathways in PDGF-BB-stimulated vascular smooth muscle cells[J]. Vascul pharmacol, 2007,46(1):43.
[4]梁愛群.川芎嗪的藥理及機理研究[J].時珍國醫國藥,2005,16(6):532.
紅磷的相對原子質量取31。
磷:第15號化學元素,符號P。處于元素周期表的第三周期、第ⅤA族。磷存在于人體所有細胞中,是維持骨骼和牙齒的必要物質,幾乎參與所有生理上的化學反應。磷還是使心臟有規律地跳動、維持腎臟正常機能和傳達神經刺激的重要物質。
相對原子質量:元素的相對原子質量是其各種同位素相對原子質量的加權平均值。元素周期表中最下面的數字為相對原子質量。
(來源:文章屋網 )
硒是一種化學元素,化學符號是Se,一種非金屬。可以用作光敏材料、電解錳行業催化劑、動物體必需的營養元素和植物有益的營養元素等。
硒在自然界的存在方式分為兩種:無機硒和植物活性硒。無機硒一般指亞硒酸鈉和硒酸鈉,從金屬礦藏的副產品中獲得;植物活性硒是硒通過生物轉化與氨基酸結合而成,一般以硒蛋氨酸的形式存在。
硒作用與應用是在體內硒和維生素E協同,能夠保護細胞膜,防止不飽和脂肪酸的氧化,微量硒具有防癌作用及保護肝臟的作用。
(來源:文章屋網 )