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篇1

一、生物高考中涉及的蛋白質種類和功能

在高中生物教材中，涉及的蛋白質種類比較多，根據生物學功能，生物高考中常出現的蛋白質可分為以下幾種。

1.結構物質

蛋白質是建造和維持生物體的結構，為細胞或組織提供強度和保護，如構成毛發、指甲、角、蹄的角蛋白，肌肉中司運動、調節功能的肌球蛋白、肌鈣蛋白，組成紅細胞的血紅蛋白，病毒的蛋白質外殼，細胞膜、核糖體、染色體的結構分子等。

2.催化作用

酶是由活細胞產生的一類具有催化作用的有機物，絕大多數是蛋白質，少數為RNA。在生物體新陳代謝中酶作為催化劑具有高效性、專一性等特點，主要的酶有催化水解反應的淀粉酶、蛋白酶和核酸酶等，催化氧化還原反應的過氧化氫酶等。

3.運輸作用

蛋白質可以轉運特定的物質，如紅細胞中含Fe2+的血紅蛋白，在氧濃度高的地方與氧結合，在氧濃度低的地方與氧分離，可以在循環系統中運輸氧氣和二氧化碳；細胞膜中的蛋白質，可以形成離子通道，運輸小分子的代謝物或養分。

4.調節作用

蛋白質可以調節其他蛋白質執行其生理功能的能力，這類蛋白質主要是參與體液調節的蛋白類激素，如調節血糖平衡的胰島素和胰高血糖素；促進腎小管和集合管對水分重吸收的抗利尿激素；促進蛋白質合成和骨生長的生長激素；促進腺體（性腺、甲狀腺、腎上腺）生長和發育、調節腺體合成和分泌相應激素的促激素：促進合成和分泌促激素的釋放激素。以甲狀腺為例介紹其調節機理如下：

5.免疫防御作用

在脊椎動物免疫系統中，B淋巴細胞受抗原刺激后分化成漿細胞，漿細胞經復雜的免疫反應而產生的免疫球蛋白或稱抗體，對外來物質具有防御保護和免疫作用。自然生活中蛇毒或蜂毒的溶血蛋白可以起到防衛作用，血液凝固蛋白對血液起到了保護作用，生活在極地的魚類具有抗凍蛋白，在適應環境中起抗凍作用。

6.識別作用

動物和人體細胞膜的外表有一層糖蛋白構成的外被，稱為糖被或糖萼，它是細胞與外界溝通的重要信號分子。如發生受精作用時，頂部要與透明帶糖蛋白結構的相互識別；人細胞表面的糖蛋白稱為組織相容性抗原（HLA），在結構上類似于免疫細胞受體抗原，可為免疫系統提供識別標志；紅細胞膜上有一種稱為血型糖蛋白的整合蛋白質，起到血型抗原的作用；興奮在神經元之間傳遞時，要通過神經遞質——乙酰膽堿的介導，乙酰膽堿受體是由5～6亞基組成的糖蛋白；激素調節中，某種激素的靶細胞具有該種激素的專一受體，其受體即是存在于細胞膜上的糖蛋白，如胰島素、腎上腺素、胰高血糖素、甲狀腺素等含氮激素。目前，已分離的受體的化學本質多為結合蛋白質，但受體不一定都是糖蛋白，還有脂蛋白，如脂類在血液中以脂蛋白的形式進行運送，并可與細胞膜上存在的特異受體相結合，被攝取進入細胞內進行代謝。

除此之外，在教材中還有阮病毒、動物細胞間質、抗原、血漿蛋白、紡錘體等，這些也是蛋白質，在高考試題中也有所體現。如朊病毒就是蛋白質病毒，只有蛋白質而沒有核酸的病毒，一般在生物分類中考查與細胞、病毒的結構異同點；在動物細胞培養中，首先要用胰蛋白酶處理組織，使組織分離成單個細胞，根據酶的專一性考查動物細胞間質的本質；抗原除了具有異物性、特異性的特點外，還具有大分子性，因為蛋白質結構較復雜，分子量較大，所以大多數蛋白質都是抗原；還有組成血漿中最主要的固體成分——血漿蛋白；細胞分裂期形成的紡錘體涉及微管蛋白，使細胞具有運動能力等。

二、幾組易混淆的蛋白質

1.與“素”有關的蛋白質

在生物教學中有關“素”的歸納中，化學成分屬于蛋白質的有蛋白類激素、毒素、凝集素、干擾素、白細胞介素、細胞色素C等，其中蛋白類激素，在調節作用中已做闡述和比較，在此處不做分析。凝集素是指一種從各種植物、無脊椎動物和高等動物中提純的糖蛋白或結合糖的蛋白，因其能凝集紅血球，故名凝集素，也屬于抗體；細胞色素C是一種細胞色素氧化酶，由一條大約含有110個氨基酸的多肽鏈組成，是電子傳遞鏈中唯一的外周蛋白，位于線粒體內側外膜；其余的與“素”有關的蛋白質可分為以下兩組。

（1）外毒素、抗毒素和類毒素

外毒素主要成分是蛋白質，是致病細菌合成的一類有毒的次級代謝產物，在細菌生活的過程中釋放到細胞外，在周圍環境中積累，具有抗原性和毒性，在人體免疫學中屬于抗原。抗毒素是一類能中和細菌產生的外毒素的蛋白質，是由效應B細胞產生并分泌的，在人體免疫中抗毒素屬于抗體。類毒素是經過化學藥劑處理后失去毒性的外毒素，屬于抗原，用于預防接種，如注射破傷風類毒素用于預防破傷風。（注：內毒素是革蘭氏陰性細菌細胞壁中的一種成分，叫做脂多糖，不屬于蛋白質。）

（2）干擾素和白細胞介素

干擾素和白細胞介素都屬于淋巴因子，化學本質都是蛋白質。干擾素是效應T細胞產生并釋放的可溶性免疫活性物質，是一種抗病毒的特效藥，幾乎能抵抗所有病毒引起的感染。白細胞介素中的白細胞介素-2的作用可概括“三能”：能誘導人體產生更多的效應T細胞，能增強效應T細胞的殺傷力，能增強其他免疫細胞對靶細胞的殺傷作用。

2.血紅蛋白和血漿蛋白

這兩種蛋白質在內環境穩態的教學中常考，兩者不是同一種物質，血紅蛋白存在于紅細胞內，可以與氧氣結合；而血漿蛋白存在于血漿中，在紅細胞外，是血漿的結構成分之一。兩者的關系是：血漿（內有血漿蛋白）是紅細胞（內含血紅蛋白）的直接內環境（細胞外液）。

參考文獻：

[1]劉樹成.《生命活動的主要承擔者：蛋白質》教學設計與反思[J].新課程：教育學術，2011（01）：113-114.

[2]張啟元.中學生物教學詞典[M].北京師范大學出版社，1991.

篇2

植物合成的化學防御物質最主要的有兩大類，一是單寧類，二是生物堿。單寧也稱作沒食子鞣質，它是一類苦澀的物質，動物不能過多食用，否則抑制消化，還會使嘴唇發麻。可以想象，連皮革都能鞣熟的東西，當然是沒食子――沒法食啦！生物堿是植物體內廣泛存在的一類含氮的次生代謝物質，苦毒是其一般特性，對動物具有毒性，甚至還有致幻作用。狼草、飛燕草和千里光等都是含有有毒生物堿的草本植物。由于家畜不像野生動物那樣對它們具有天然的辨別能力，所以常有中毒的事情發生。

對付微生物的侵染，植物發展出了化學種類各異的抗菌物質，也稱為植保素，在豆科植物的植保素多為異黃酮類，在茄科植物多為倍半萜類。但脊椎動物使用蛋白質本質的抗體，沒有這么復雜的小分子物質。

植物遇到敵害蠶食還會釋放揮發性物質告訴同伴做好防御準備，或者吸引敵害的天敵來消滅敵害。這些揮發性物質主要是萜類和酚類物質。實驗發現，煙草能釋放出揮發性化學物質，把黃蜂吸引過來，吃掉其身上的煙青蟲。

不過植物可不是總要把動物趕跑，在植物開花的時候，植物需要用它們美麗的花色和香甜的花蜜來招引昆蟲為它們傳粉，這些物質主要黃酮類花青素和揮發性的萜類物質；在果實種子成熟的時候，植物為利用動物的消化道傳播植物的種子，植物的肉質漿果成熟十分甜美，營養當然也更豐富，具體化學成分除普通的糖類（蔗糖、果糖）外，還有其他獨特的香甜成分。

在化學方面，固著生長的特性逼迫植物自力更生進行深入的次生代謝轉化；而動物習慣了在植物世界里掠奪和攝取，在這方面幾乎無所作為。

馬利筋是一種蘿摩科植物，其體內含有對付動物的洋地黃素和強心甙，可干擾維持動物心律的電脈沖的傳導。但是有一種蚱蜢不怕馬利筋，還把植物中的毒素轉化為自己的武器。當這種蚱蜢受到捕食者的攻擊時，它能從毒腺中射出霧狀的這種物質來進行自衛。蚱蜢射出的這類物質經分析表明含有兩種主要成分，即卡拉克丁和牛角瓜苷。

人類是動物中利用植物次生代謝成分的佼佼者，我國的中草藥更是舉世聞名。現代天然藥物80%以上來自植物，源于動物的分子卻很少。

植物體內進行的化學反應比動物體內的化學反應要多得多，因此植物體內催化化學反應的酶及其輔酶（輔基）分子也必然比動物體內多而且全。而這些輔酶（輔基）分子就是動物需要的維生素。

且不說植物為體內龐雜的次生代謝反應準備的酶及其輔基分子，單單說說綠色植物體內的光合作用反應過程中的捕光色素分子和電子傳遞物質。β胡蘿卜素一分為二就是維生素A；維生素E、維生素K來自于電子傳遞物質醌類分子；而維生素D來自植物麥角固醇；維生素B1、B2、B6、B12 、PP、泛酸、生物素葉酸，以及維生素C在植物含量豐富，因為它們都是植物體內的化學反應所必備的。

植物世界豐富的基本營養物質和多彩的次生代謝成分，使得動物再也用不著為自己制造各種需要的物質而勞神費力，而一門心思專門生產管理自己體內器官相互作用的荷爾蒙。植物不僅在各個方面制造化學物質而獨樹一幟，植物也有自己的生理調節激素。

例如高等動物體內有甲狀腺素、胰島素、性激素，昆蟲有保幼激素、蛻皮激素，植物體內也有生長素、赤霉素、脫落酸等等物質。不同的是，植物激素由于和人體激素差別太大，吃植物性食物對人類沒有任何影響，但食用肉食時，就存在動物激素影響人體發育和健康的可能。

不過由于植物過分忙于體內的龐雜的化學反應，在基本營養物質糖類向脂類、蛋白質方向的化學轉化方面也有欠缺，相對來說，只有植物的種子以及油料作物含有較高的脂類，種子以及豆類含有較多的蛋白質。

篇3

適應對象：繼教院實驗班

先修課程：普通動物學、動物生物化學、家畜解剖學、家畜組織學

考核要求：考試

使用教材及主要參考書：

楊秀平 主編．動物生理學，高等教育出版社，第三版，2016．

姚  泰 等．生理學，人民衛生出版社，2002．

W. J. Germann, C.L. Stanfield, Principles of Human Physiology, Pearson Benjamin Cummings, Second Edition. 2005

一、課程性質和任務

動物生理學是動物醫學卓越專業的一門重要專業基礎課，是專業核心課程。動物生理學是數學、物理學、化學與生物學相結合的產物，是生理學的一個分支。它運用數、理、化、生物學的實驗方法和科學原理，來研究健康家畜在正常條件下所表現的各種生命現象或生理活動及其規律。動物生理學的理論來源于科學實際和生產實踐，它的任務，一方面為學習后續課程和將來從事畜牧業科學研究打下堅實的基礎；另一方面它的最終任務是為發展畜牧業生產服務。

二、課程的教學目的與教學要求

動物生理學是一門理論性較強的課程，其基本概念、基本理論、各器官系統的基本生理活動及其規律必須認真掌握，在理解的基礎上加以牢記，以達到基本概念清楚、基本理論知識扎實的要求。同時動物生理學也是一門實踐性課程，要求學生通過課程實驗，進一步鞏固和加強所學的理論知識，按照理論聯系實際的方針，提高分析問題和解決問題的能力，以便在日后畜牧生產實踐及獸醫臨床實踐中能夠加以運用。

三、學時與學分

學時分配表

章次

教學內容

學時

1

緒論

6

2

化學信使與內分泌

8

3

神經系統

10

4

肌肉生理

3

5

血液生理

3

6

心血管系統

8

7

呼吸系統

4

8

消化系統

6

9

泌尿系統

6

10

能量代謝與體溫調節

3

11

生殖系統

3

總學時

60

四、課程內容

第一章：緒論

1．教學內容

⑴機體生命活動的基本特征：新陳代謝，包括同化作用和異化作用；興奮性、刺激和反應、閾刺激、興奮和抑制等概念；適應性；生殖。

⑵內環境穩態及其維持方式：內環境、內環境穩態、負反饋與正反饋。

⑶機體機能的基本調節方式：神經調節及其方式和作用特點；體液調節及其方式和作用特點；細胞內源性調節。

⑷生物膜的結構與物質轉運功能：生物膜的成分，生物膜的結構模型；被動運輸，分為單純擴散和易化擴散，水的轉運，主動運輸，膜泡運輸（入胞作用和出胞作用）。

2．教學基本要求

識記：新陳代謝，興奮性，刺激和反應，閾刺激，興奮和抑制，適應性，生殖，內環境、內環境穩態、正反饋與負反饋，神經調節，體液調節，單純擴散，易化擴散，主動運輸，入胞作用和出胞作用，靜息電位，極化狀態，動作電位，去極化，反極化，復極化，受體，化學信使的分類，第二信使系統。

理解：神經調節的方式及作用特點；生物膜的物質轉運功能及其特點。

掌握：機體生命活動的基本特征；內環境穩態的生理意義；機體機能的基本調節方式；生物膜的結構與物質轉運功能。

3．教學重點和難點

重點：新陳代謝，興奮性，神經調節的方式及其作用特點，生物膜的物質轉運功能。

難點：生物膜的物質轉運功能。

4.教學方法

多媒體教學為主。

第二章：化學信使與內分泌

1．教學內容

⑴細胞間通訊的機制：直接通訊與間接通訊。

⑵化學信使的分類：①功能分類：旁分泌物、自分泌物、神經遞質、激素、神經激素、細胞因子；②化學分類：氨基酸、胺類、肽/蛋白質、類固醇、類二十烷酸。

⑶信號轉導機制：受體的特征；①膜結合受體介導的反應：離子通道偶聯的反應、G蛋白偶聯的反應、酶偶聯的反應；②胞內受體接到的反應。

⑷主要內分泌器官：下丘腦和垂體及其分泌的激素、甲狀腺及其分泌的激素、甲狀旁腺及其分泌的激素、松果腺及其分泌的激素、胸腺及其分泌的激素、腎上腺皮質及其分泌的激素、腎上腺髓質及其分泌的激素、胰腺及其分泌的激素、性腺及其分泌的激素。

⑸其他內分泌器官：心臟及其分泌的激素、肝臟及其分泌的激素、腎臟及其分泌的激素、胃腸道及其分泌的激素。

⑹血液中激素水平的調節：激素分泌水平的控制、激素在血液中的運輸、激素代謝的速度。

⑺激素分泌的異常：高分泌和低分泌。

⑻激素的相互作用：拮抗作用、加性作用和協同作用、允許作用。

2．教學基本要求

識記：化學信使的分類、各內分泌器官及其分泌的激素。

理解：細胞信號轉導的機制、血液中激素水平的調節機制、激素的相互作用。

掌握：化學信使的分類及其實例、細胞信號轉導的機制、各內分泌腺分泌的激素的化學本質、功能及其分泌調節、激素的相互作用。

3．教學重點和難點

重點：化學信使的分類、細胞信號轉導的機制、各內分泌腺分泌的激素的化學本質、功能及其分泌調節、激素的相互作用。

難點：細胞信號轉導的機制

4.教學方法

多媒體教學為主。

第三章：神經系統

1.教學內容

⑴神經系統的細胞及其點活動：神經元的結構；神經纖維的分類；靜息電位及其產生原理、動作電位及其產生原理、動作電位的傳導方式。

⑵突觸：突觸的類型和結構及傳遞機理；神經的整合作用；突觸的調節作用；神經遞質。

⑶神經系統的運動功能：反射的基本概念；反射的分類；肌緊張和牽張反射；隨意運動的調節；高位腦中樞對軀體運動的調節。

⑷神經系統的感覺功能：感覺生理學的一般原理；感覺的傳導途徑；感覺區；視覺、聽覺。

⑸神經系統對內臟活動的調節：自主神經系統的基本概念；交感和副交感神經系統；自主神經末梢的興奮傳遞。

2.教學基本要求  

識記：神經元的結構；神經纖維的功能和分類；神經纖維傳遞興奮的方式和特征；突觸的結構與傳遞機理、傳導特征；EPSP、IPSP；反射活動的特征；反射協調的方式；突觸前抑制和突觸后抑制；特異性投射系統和非特異性投射系統及其功能；皮層感覺區；皮層運動區；錐體系統和錐體外系統；自主神經系統的結構、功能與興奮傳遞。

理解：靜息電位的產生原理、動作電位的產生原理、神經纖維傳遞興奮的方式；突觸的傳遞機理；EPSP、IPSP的形成機理；反射活動的特征；突觸前抑制和突觸后抑制的形成機理；植物性神經系統的功能。

掌握：神經纖維的結構、功能、分類與興奮傳導；靜息電位及其動作電位的產生原理；突觸的分類與傳遞機理；主要神經遞質；反射活動的基本特征；中樞神經的感覺功能；中樞神經的運動功能；自主神經的結構與功能。

3.教學重點和難點

重點：靜息電位及其動作電位的產生原理；神經纖維的結構、功能和分類；神經纖維的興奮傳導；突觸的傳遞機理，興奮性突觸和抑制性突觸的傳遞機理；突觸傳遞的特性；突觸傳遞的化學遞質；反射活動的基本特征；反射活動的協調；交感和副交感神經系統；植物性神經末梢的興奮傳遞。

難點：靜息電位及其動作電位的產生原理；突觸傳遞的機理；突觸后抑制與突觸前調節。

4.教學方法

多媒體教學為主。

第四章：肌肉生理

1.教學內容

⑴肌肉的特性：平滑肌的特點及其分類；骨骼肌由肌纖維組成，肌纖維由肌原纖維組成，肌原纖維由肌動蛋白和肌球蛋白構成。

⑵骨骼肌的收縮及神經肌肉的興奮傳遞：橫橋循環；神經肌肉的興奮傳遞；興奮和收縮的偶聯；骨骼肌的代謝。

⑶骨骼肌收縮的特點：單收縮；等長收縮和等張收縮；刺激強度對骨骼肌收縮的影響；刺激頻率對骨骼肌收縮的影響；影響骨骼肌收縮的因素。

⑷骨骼肌的類型：快肌和慢肌

2.教學基本要求

識記：肌原纖維的組成；肌小節的組成；橫管與肌漿網的功能；單收縮、等長收縮、等張收縮、強直收縮、臨界融合頻率。運動終板、運動單位。

理解：骨骼肌收縮的機制；骨骼肌的代謝；神經肌肉的興奮傳遞。

掌握：骨骼肌的組成及其功能；橫橋循環，興奮與收縮偶聯；骨骼肌收縮的特點，影響骨骼肌收縮的因素。

3.教學重點和難點

⑴重點：骨骼肌的組成；骨骼肌的收縮的特點；神經肌肉的興奮傳遞。

⑵難點：橫橋循環；興奮收縮的偶聯；骨骼肌的收縮的特點。

4.教學方法

多媒體教學為主。

第五章：血液

1．教學內容

⑴體液和血液：血液的功能及其血液的組成。

⑵血漿：化學成分及其功能，包括血漿蛋白、血脂、血糖、無機離子、非蛋白氮；理化性質，包括血漿晶體滲透壓和血漿膠體滲透壓兩部分組成的滲透壓及其功能，酸堿度。   

⑶血細胞：紅細胞的特性、功能、生成與破壞；自細胞的特性、分類、功能；血小板。

⑷血液凝固和纖維蛋白的溶解：血液凝固的概念、本質和基本過程；纖維蛋白溶解的過程。

⑸血型：紅細胞凝集的概念；血型及不同的血型系統。

2．教學基本要求

識記：非蛋白氮，血漿晶體滲透壓、膠體滲透壓，堿儲，最大脆性和最小脆性，紅細胞沉降率，白細胞的分類，細胞免疫和體液免疫，血液凝固，紅細胞凝集。

理解：血漿的理化特性及其功能，紅細胞的生成和破壞，白細胞的功能，血液凝固的過程。

掌握：血液的成分及理化特點；紅細胞的形態特點及功能；白細胞的分類及生理功能；血小板的生理功能；血液凝固的機理；ABO血型系統  。

3．教學重點和難點

重點：血液的功能，血漿的化學組成及理化特性，紅細胞的特性、生成和破壞，白細胞的分類及功能，血液凝固的本質和過程。

難點：血漿的化學組成及理化特性，紅細胞的特性、生成和破壞，白細胞的分類及功能，血液凝固的過程。

4.教學方法

多媒體教學為主，課堂專題討論1學時。

第六章：血液循環

1．教學內容

⑴概述：血液循環的概念、功能及組成。

⑵心臟的泵血功能：心動周期的概念及組成；心臟泵血過程；泵功能的評價，包括每搏輸出量、每分輸出量和心臟指數；心音。

⑶心肌的生物電現象和生理特性：心肌細胞的類型分為普通心肌細胞和特殊傳導組織；普通心肌細胞的動作電位的產生原理，竇房結細胞靜息電位和動作電位；心肌細胞的生理特性及其特點，包括興奮性、自律性、傳導性和收縮性；心電圖及其各波的意義。

⑷血管生理：各類血管的特點；血流動力學，包括血流量、血流速度、血流阻力、血壓；動脈血壓和動脈脈搏；微循環的組成及其功能；組織液的生成；淋巴液的生成和回流。

⑸心血管活動的調節：心臟和血管的神經支配，心血管反射；全身性體液因素和局部性體液因素。

2．教學基本要求

識記：血液循環，心動周期，搏出量、每分輸出量、心臟儲備力、心臟指數，正常起搏點，竇性節律，潛在起搏點：異位節律，最大復極期電位，期前收縮，代償間歇，心電圖及各波的意義，收縮壓，舒張壓，脈搏壓，平均壓，有效濾過壓，動脈脈搏，血流量，血流速度，微循環及其組成和功能，減壓反射。

理解：心動周期心室的壓力和容積的變化；心臟泵功能的評價；普通心肌細胞的動作電位的產生原理，起搏細胞的動作電位產生原理；心肌細胞的生理特性；影響動脈血壓的因素；心血管功能的調節。

掌握：血液循環的概念、功能及組成；心動周期及泵功能的評價；心肌細胞的動作電位；心肌細胞的生理特性；心電圖各波及其生理意義；各類血管的生理特點及功能；血流動力學；微循環的組成、組織液生成和淋巴回流；心血管活動的神經調節和體液調節機理。

3．教學的重點和難點

重點：血液循環的概念、組成，心動周期，心輸出量，心臟指數，心音，普通心肌細胞及竇房結細胞的動作電位的產生原理，心肌細胞的生理特性，心電圖及其各波的意義，血流阻力的來源，血壓的成因，動脈血壓的組成及含義，微循環的組成及功能，組織液的生成，心血管活動的神經調節和體液調節。

難點：心輸出量的調節，心肌細胞的動作電位及生理特性，心電圖及各波的含義，血壓的成因，影響動脈血壓的因素，微循環的組成及功能，心血管功能的調節。

4.教學方法

多媒體教學為主，1學時的課堂專題討論。

第七章  呼吸

1．教學內容

⑴肺的通氣：呼吸器官包括呼吸道和肺；肺通氣的概念，動力與阻力；呼吸類型；胸內負壓的成因及意義；肺容量；無效腔的概念。

⑵氣體交換：肺泡與血液的氣體交換；影響氣體交換的因素。

⑶氣體在血液中的運輸：O2的運輸；CO2的結合和運輸。

⑷呼吸運動的神經調節和體液調節：呼吸中樞和化學感受器；體液因素對呼吸運動的調節。

2．教學基本要求

識記：呼吸器官的結構特點，呼吸運動及其呼吸類型，肺通氣、肺內壓和胸內壓的變化，肺容量，潮氣量，肺活量，無效腔，肺泡通氣量，影響氣體的交換的因素，氧分壓，氧容量，氧含量，血氧飽和度，氧解離曲線，CO2的運輸及其影響因素，呼吸運動的神經和體液調節。

理解：影響氣體的交換的因素，氧解離曲線，CO2的運輸及其影響因素，呼吸運動的神經和體液調節。

掌握：呼吸系統的組成；肺通氣原理及其動力與阻力；氣體交換的動力與阻力；O2的運輸及其影響因素；CO2的運輸及其影響因素；呼吸運動的調節。

3．教學重點和難點

重點：肺通氣的概念、動力與阻力；呼吸類型；胸內負壓的成因及意義；肺容量；影響氣體交換的因素；O2的運輸及其影響因素；CO2的結合和運輸及其影響因素；呼吸運動的神經調節和體液調節。

難點：胸內負壓的成因及意義；影響氣體交換的因素；O2的運輸；CO2的結合和運輸；呼吸運動的神經調節和體液調節。

4.教學方法

多媒體教學為主。

第八章：消化系統

1．教學內容

⑴概述：消化的概念和方式；消化道平滑肌的特性及神經支配。

⑵單胃消化：胃粘膜的結構及胃液分泌；非反芻動物的粘膜可分為賁門腺區、胃底腺區、幽門腺區；胃液的特性、組成及分泌調節；胃的運動及其排空。

⑶復胃消化：瘤胃微生物；瘤胃和網胃的消化；瓣胃和皺胃的消化。

⑷小腸消化：胰液的性質、成分、消化作用及分泌調節；膽汁的性質、成分、消化作用及分泌調節；小腸液的性質、成分及消化作用；小腸運動的形式及其調節。

⑸吸收：營養物質吸收的部位、吸收機理。

2．教學基本要求

識記：消化的概念和方式；消化道平滑肌的特性及神經支配；胃粘膜的結構；胃液的特性、組成及分泌；胃的運動及其排空；瘤胃微生物的消化作用；尿素再循環；反芻；胰液的成分、作用及分泌的調節；膽汁的成分、作用及分泌的調節；小腸液的成分及作用；小腸的運動形式及調節和吸收。

理解：胃液分泌的調節，胰液分泌的調節，膽汁分泌的調節；小腸的運動形式的調節，不同營養物質吸收機理。

掌握：消化道的組成及其生理特點；單胃消化及其調節；復胃消化；小腸消化及其調節。

3．教學重點和難點

重點：消化的概念和方式；消化道平滑肌的特性及神經支配；胃粘膜的結構及胃液分泌；胃液的特性、組成及分泌；胃的運動及其排空；胰液的性質、成分、消化作用及分泌調節；膽汁的性質、成分、消化作用及分泌調節；小腸運動的形式、神經和體液調節。營養物質吸收的機理。

難點：消化道平滑肌的特性及神經支配；胃液的特性、組成及分泌；胰液的性質、消化作用及分泌調節；膽汁的性質、消化作用及分泌調節；小腸液的性質及消化作用；小腸運動的形式、神經和體液調節。營養物質吸收的機理。

4.教學方法

多媒體教學為主，1學時的課堂專題討論。

第九章：泌尿

1．教學內容

⑴尿的理化性質、組成：排泄、排泄物及排泄途徑；尿液的理化性質和組成；

⑵尿的生成：腎臟的結構特點；腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收、分泌、排泄作用。

⑶尿生成的調節：腎血流量的調節；腎小管活動的體液調節（抗利尿素、醛固酮的作用）；

⑷腎臟的其它功能：調節血液的酸堿平衡；活化維生素D3；促進紅細胞的生成；調節動脈血壓。

2.教學基本要求

識記：排泄、排泄途徑、尿液的組成；腎單位、腎單位的分類；腎小球旁器的結構特點；有效濾過壓、腎小球濾過率、濾過分數、被動重吸收和主動重吸收；腎糖閾，滲透性利尿，水利尿；抗利尿激素的作用機理、醛固酮的合成部位、作用及引起其分泌的有效刺激；腎臟的其它功能。

理解：腎臟血液循環的特點，兩類腎單位功能；不同物質的重吸收機理；尿液濃縮與稀釋的機理；腎血流量的調節；抗利尿激素分泌的調節；醛固酮分泌的調節；H+-Na+交換、K+-Na+交換。

掌握：排泄的概念和途徑；腎單位的組成及分類；腎小球旁器的結構與功能；腎小球濾過及其調節；重吸收及其調節；不同激素對尿液生成的調節作用。

3．教學的重點和難點

重點：腎單位的結構、分類；腎臟血液循環的特點；尿液生成的基本過程；腎血流量的調節；腎小管活動的調節。  

難點：腎臟血液循環的特點；尿液生成的過程；尿液的濃縮與稀釋；腎血流量的調節；腎小管活動的調節。

4.教學方法

多媒體教學為主。

第十章：能量代謝及體溫

1.教學內容

⑴能量代謝：能量代謝的概念；能量來源及去向；測定能量代謝的方法；基礎代謝。

⑵體溫：產熱和散熱；體溫調節。

2.教學基本要求

了解：能量代謝；呼吸商，氧熱價，物理熱價，生理熱價，基礎代謝率，等熱范圍，散熱方式。

理解：能量來源及去向；測定能量代謝的方法；基礎代謝；體溫調節的方式。

掌握：能量來源及去向；測定能量代謝的方法；機體產熱和散熱的方式；體溫調節的方式。

3.教學重點和難點

重點：能量來源及去向；測定能量代謝的方法；體溫調節的機理。

難點：體溫調節的機理。

4.教學方法

多媒體教學為主。

第十章：能量代謝及體溫

1.教學內容

⑴生殖生理概述：配子在生殖中的作用、減數分裂、生殖系統的組成。

⑵雄性和雌性生殖系統：雄性生殖系統結構、的生成；雌性生殖系統的結構、卵子的生成。

⑶受精、著床和妊娠：受精、著床、妊娠。

2.教學基本要求

識記：生殖系統的組成、兩性生殖系統的結構

理解：生成、卵子生成、受精。

掌握：生成、卵子生成、受精。

3.教學重點和難點

重點：和卵子的生成

難點：和卵子的生成

4.教學方法

多媒體教學為主。

五、  考核方式與成績評定

（一）考核方式：考試

（二）課程考核成績組成：

課程總評成績=平時考核成績×30％ + 課程結課考核×70％。

執筆人：

篇4

作為最受好評和暢銷的行為學教材，本書是其第6版；首版于1998年出版。關于行為學，可以追溯到1963年廷伯根提出的“行為學4個基本問題”——功能、演化、因果、發育依然是動物行為學的“中心法則”。

本書分為7章，每章下面涵蓋5到14主題。1. 導言。內容包括：有關動物行為的問題、逃脫的蜣螂、艾草松雞的求偶、神經系統的單元、反射弧與復雜行為、行為學研究的分異與統和；2. 行為的發育。動物幼體的發育、基于機體的本能和學習、本能和學習的特征、遺傳與行為、神經系統的發育和演變、激素與胚前發育、幼體經驗和護幼行為的多樣性、游戲、行為印記、鳥類鳴叫的發育；3. 刺激和交流。刺激的定義與作用、多樣化的感知能力、模式識別的問題、信號刺激的特征、超常刺激、信號刺激的神經行為學基礎、廣義特征感知、交流、交流的定義、作為有效刺激的信號、蜜蜂的舞蹈、黑長尾猴的求救行為；4. 決策和動機。不同時間尺度的決策、決策與動機、動機大小的測量、動機是特異的還是普適的、目標作為決策點、穩態和負反饋、動機之間的競爭、抑制與去抑制、信息有限時的決策、煩躁和“異常”行為、決策的生理學基礎、激素與行為時序、沖突和生理應激、決策、動機和動物福利；5. 學習和記憶。作為適應方式的學習、感知和習慣化、關聯性學習、學習能力的特化類型、動物學習的實質、動物的學習有高級形式嗎、動物學習的比較研究、社會化學習與文化、動物心智的本質、記憶的本質；6. 進化。行為的適應性、基因和行為演化、親緣選擇與內含性適應、演化性穩態的策略、性和性選擇、種群隔離和選擇、行為的種系發生學——廷伯根之問；7. 社會的組織化。群體中的個體、群體化的優勢、社群的多樣化、真社會性：等級分化、脊椎動物社群的領地、系統和社會組織、社會系統中的統治、哺乳動物社會行為、靈長類社會組織。

Aubrey Manning是愛丁堡大學的生物學院榮休教授，Marian Stamp Dawkins是牛津大學教授。兩位作者在動物行為學領域研究多年，造詣深厚。本書適合動物行為學、生態學、動物生理學、保護生物學、心理學等領域的大學生及其他感興趣人士。

魏玉保，博士生

（中科院遺傳發育所）

篇5

由于藥物具有保健和促生長作用，在動物養殖業中應用普遍。隨著養殖業的迅速發展，其用量越來越大。美國動物保健研究所1986 年的統計，動物保健產品年銷售額已達21 億美元，包括藥品、生物制品和飼料添加劑；僅藥物添加劑就占銷售額的50 %左右（即10. 5 億美元） 。1989 年世界飼料添加劑銷售額為91.18 億美元。其中美國占33 % ，西歐占29 % ，其他地區占38 %；在藥物添加劑年銷售額中，預防的藥物添加劑約占30 % ，治療性藥物添加劑占70 %。據統計，1998 年世界市場上動物保健品銷售額為179. 23 億美元，其中化學治療藥物87. 64 億美元，生物制品23.66 億美元，飼料添加劑67. 93億美元，在11 年中增長了140.6 %。

2. 獸藥和飼料添加劑的殘留

由于藥物及其添加劑的廣泛使用，使肉、蛋、乳等產品中含有各種藥物的殘留不可避免。1987 年，美國加利福尼亞州查處了1166 例藥物殘留超標事件，同年，美國農業部檢查了117 628 頭肉用犢牛，發現有2 063 頭食用組織中藥物殘留也超過允許標準，占1. 75 %。食品添加劑聯合專家委員會（毒理學的國際專業小組） 于1987 年第32 次會議上報告了獸藥殘留的毒性評價，共評議了7 大類30 余種獸藥殘留。分別是抗生素類、驅腸蟲類、生長促進劑類、抗原蟲藥類、滅錐蟲藥類、鎮靜藥類、β- 腎上腺素能受體阻斷劑- 咔唑心安，日本有60 %的牛和92 %的豬檢出抗生素。日本學者阿部甫報道，對一批經過治療的急宰動物進行調查，19 頭牛中，有11 頭（占57. 9 %）有青霉素殘留，6 頭（31. 6 %） 有四環素殘留； 1988 年，日本報道，日本從臺灣及美國產的豬肉中檢出合成抗菌劑。我國動物性產品中藥物殘留是很嚴重的，因為我國尚未全面開展對動物性產品進行的藥物殘留的常規監測，所以許多養殖者及生產者還根本未認識到動物體內藥物殘留的危害性，也不清楚如何檢測殘留；近幾年來，雖然我國加大這方面工作的力度，但是，很多人的認識還是很膚淺。

3.獸藥和飼料添加劑殘留的危害

3.1獸藥

3.1.1抗生素

抗生素是某些微生物在代謝過程中產生的能抑制或殺滅其他病原微生物的化學物質。目前在動物生產中使用的主要有β-內酰胺類、四環素類、大環內酯類、氨基糖甙類等。抗生素是動物疾病治療中應用最多的藥物，其殘留的來源主要是不遵守有關食品衛生法規和停藥期的規定，對食品動物大量使用，甚至濫用抗生素，造成在動物產品中殘留。

3.1.1.1過敏與變態反應

過敏和變態反應是一種與藥物有關的抗原抗體反應。臨床診斷上過敏和變態反應無本質上的區別， 青霉素、四環素及某些氨基糖甙類抗生素潛在威脅較大，這些抗生素具有抗原性，能刺激機體形成抗體，尤以青霉素抗原性最強，當被致敏人體再接受這些抗生素治療時，該抗生素就會與抗體結合生成抗原抗體復合物而發生過敏反應。對青霉素有過敏反應的人約為0.7%-10%，過敏休克的人約為0.004%-0.015%，重者可致死。同時對神經系統影響很大，抗生素無論是對動物全身用藥或局部和乳導管用藥，均可隨乳汁排出，經加熱亦不能完全失活，人食入殘留藥物的乳后，可引起皮膚瘙癢和蕁麻疹。氨基糖甙類的鏈霉素，新霉素等亦不受高溫的影響，因此，烹調不是避免變態反應的措施。

3.1.1.2 毒性作用

鏈霉素對聽神經有明顯的毒性作用，嚴重者可致耳聾；氯霉素可抑制骨髓造血細胞線粒體內蛋白質的合成，引起再生障礙性貧血，在我國已明令禁止使用。

3.1.1.3 細菌耐藥性

細菌耐藥性是指某些細菌菌株對通常能抑制其生長繁殖的某種濃度的抗生素產生了耐性，隨著抗生素的不斷應用，細菌中耐藥菌株數量也在不斷增加。細菌容易產生耐藥性的抗生素有以青霉素為代表的β-內酰胺類，大環內酯類，部分氨基糖甙類，四環素類等。耐藥菌最大的危害是通過食物鏈轉給人類，使人類感染致病，同時往往會延誤疾病的正常治療或使治療失敗。另外，由于殘留造成的長期低水平積累，可使人體正常菌群平衡遭到破壞，導致非致病菌死亡，致病菌大量繁殖，引起人群發病或維生素缺乏癥。 如四環素類抗生素中的四環素、土霉素、金霉素、強力霉素及其衍生物等，在腸道菌群平衡破壞后，造成二重感染，導致中毒性胃腸炎，并對肝臟有一定的損害。

3.1.1.4 致畸致癌和致突變作用

在妊娠關鍵階段對胚胎或胎兒有毒性作用，造成先天性畸形的藥物或化學物品稱為致畸物。能誘發細胞遺傳物質產生變異的藥物稱為誘變劑或致突變劑。許多誘變劑具有致癌作用，四環素，氨基糖甙類和β內酰胺類等抗生素均可能有導致三致作用。這些藥物通過肉、乳、蛋進入人體。

3.1.2 磺胺類藥物

磺胺類抗菌藥物種類很多，在動物生產中應用較多的是磺胺間甲氧嘧啶、磺胺二甲氧嘧啶和磺胺甲基異惡唑等。殘留來源主要是不遵守停藥期規定，作為飼料藥物添加劑而飼喂不適宜的動物，長期或大量使用治療細菌性感染和球蟲病，因其在環境中不易降解#低劑量污染墊料和飼料等。磺胺類藥物殘留對人體的危害，主要是引起過敏中毒和導致耐藥性細菌產生，另外還可引起造血系統障礙，急性溶血性貧血，粒細胞缺乏癥，再生障礙性貧血等。

3.1.3 呋喃類藥物

呋喃類藥物為人工合成抗菌素類藥物，主要包括呋喃唑酮、痢特靈、呋喃它酮、呋喃苯烯鈉和呋喃西林等。常用于預防和治療家禽、犢牛和仔豬的傳染病，用于火雞組織滴蟲病的防治，在動物生產中也常用作飼料添加劑， 這些均是藥物殘留的來源，主要危害是對某些動物和人有致癌作用。我國和歐盟、日本均禁止在所有的食品動物中使用該類藥物。

3.1.4 抗寄生蟲藥

目前認為在動物性食品中殘留并對人體具有較大危害的主要是苯丙咪唑類驅蟲藥，如噻苯咪唑、丙硫苯咪唑、苯硫苯咪唑、甲苯咪唑、丙氧苯咪唑、苯砜苯咪唑等及其主要代謝物。苯并咪唑類驅蟲藥在水中的溶解度極小，在消化道可有一定程度的吸收，藥物及其主要代謝物從組織中消除較快，在動物組織中未見長期存留；但使用后不經停藥期，就會造成殘留。苯丙咪唑類驅蟲藥的危害是由于長期而持久地殘留于肝臟，對肝臟造成毒性作用，還有較大的胚胎毒性，具有潛在的致畸性和致突變性。

3.2 飼料添加劑殘留及對人體健康的危害

3.2.1 激素殘留

激素殘留是指在畜牧業生產中，將激素作為飼料添加劑或埋植于動物皮下，達到促進動物生長發育、增加體重和肥育，以及促進動物同期等目的；結果導致所用激素在動物食品中殘留，動物生產中常用的激素類飼料添加劑主要有性激素類，生長激素兩大類。

3.2.1.1 性激素

動物生產中使用的性激素按其生理作用分為雄性激素和雌性激素，大量使用性激素及其衍生物以后，這類化合物可在食品動物體內殘留，而且相當穩定，不易分解，隨著食物鏈進入人體而產生不良后果；類固醇激素化合物殘留對人體的危害主要表現在對人體生殖系統和生殖功能造成嚴重影響，如雌激素能引起女性早熟，男性女性化，雄性激素化合物能導致男性早熟，第二性征提前出現，女性男性化，誘發癌癥。如長期經食物吃入雌性激素可引起子宮癌、乳腺癌、腫瘤、白血病等。對人的肝臟有一定的損害作用，我國和歐盟、美國等已禁止對食品動物使用己烯雌酚及其鹽酯制劑，禁止將甲基酮、丙酸睪酮、苯丙酸諾龍、苯甲酸雌二醇及其鹽酯制劑作為動物促生長劑用。

3.2.1.2 生長激素

動物生長激素是由動物垂體前葉分泌的一類天然蛋白質激素，其主要作用是調節動物物質代謝過程，提高動物生產性能，增加胴體瘦肉率，提高肉的品質和飼料轉化率。目前在畜牧業生產中使用的主要有牛生長激素和豬生長激素。盡管許多國家在幾十年的研究和生產應用中證實： 生長激素不同于以往使用的很多性激素制品，是一類蛋白質激素，具有種屬特異性，在人和動物體內均不蓄積，無殘留問題；但近年來大量使用生長激素，尤其是在使用BST 的過程中，還是發現了一些的問題。因此，對生長激素的使用應謹慎，大量使用牛生長激素，使奶牛炎的發生率顯著增高，比未使用的奶牛高15%--45%。 尤其在我國，若大量使用BST就會使原來高發的奶牛炎失去控制，隨之而來的便是大量使用抗生素。勢必造成抗生素的殘留尚不能得到有效檢測和控制，對人體健康存在極大危害。

3.2.2 興奮劑

β-興奮劑全稱為β-腎上腺素受體激動劑，又叫β-激動劑，是一類化學結構和生理功能類似腎上腺素和去甲腎上腺素的苯乙醇胺類衍生物。它能與動物體內大多數組織細胞膜上的β受體結合。激活β-腎上腺素受體，從而調節整個細胞新陳代謝。早期在醫學上屬于擬交感神經作用藥，可興奮支氣管平滑肌的β-受體，使平滑肌松馳，支氣管擴張。用于治療支氣管哮喘，在以后的研究中發現能刺激脂肪組織釋放脂肪酸，并增加蛋白質沉積。β-興奮劑對大多數動物具有促生長作用，尤其對反芻動物，能促進組織細胞內蛋白質合成，從而引起肌纖維內物質增多，體積增大，同時可減少胴體的脂肪含量和非胴體部分的脂肪沉積，另外還對生長激素和胰島素具有調節作用。目前在畜牧業生產中使用的β-興奮劑主要有萊克多巴胺、克喘素（又稱克倫特羅，俗稱瘦肉精），舒喘寧（又稱沙丁胺醇），息喘寧（又稱塞曼特羅），吡啶甲醇類等10余種，使用較多的是萊克多巴胺和克倫特羅，國內禁止將β-興奮劑用于食品動物。β-興奮劑雖然能促進動物生長、提高日增重、提高飼料轉化率、改善胴體品質、 但它對動物生理，胴體品質產生嚴重的副作用，其殘留亦對人體造成嚴重危害，克倫特羅在牛體內的半衰期不超過24h， 但在動物組織別是內臟中含有較高的殘留，在肝、腎、肺、脾的濃度為血液的20-90倍，肌肉中的濃度為血液的3-15倍，乳中的殘留量可相當于人體的治療用量。人食用了殘留量較高的動物食品后出現心跳加快、頭暈、心悸、呼吸困難、肌肉震顫、頭痛等中毒癥狀。

4.藥物殘留的控制對策

4.1 加強政府宏觀控制 責成有關部門解決問題加強動物及其產品安全體系的標準化管理體制建設，政府加強對動物及其產品安全體系的法制化管理，通過立法，賦予管理部門職能和法律地位。建立依法行政、強化監督、職責清晰、運作科學的一體化管理體系。

4.2 建立一整套藥物殘留監控、監測體系

為控制動物性產品的藥物殘留，提高我國動物性產品在國內外的競爭力，必須建立一整套藥物監控、監測體系，研究藥殘的檢測技術與方法，特別是適應我國國情的檢測方法，而且同國際先進水平接軌。在省級建立藥殘監測系統，按國家統一要求，藥殘監測工作應由省級動物疫病監測中心或專職機構負責，堅持長期監測動物及其產品中的藥殘，為我國藥物殘留控制對策提供依據。鼓勵企業建立、完善自身監測體系，開展適應WTO 準則的基本、必要的監測項目。

4.3 嚴厲打擊偽劣獸藥及違禁藥品的使用

嚴格控制人畜共用藥的使用，如政府三令五申禁止使用β- 興奮劑、安定類藥物、激素類藥等，因為這些藥物殘留直接危害著人體健康；凡在動物產品中使用這些假藥及違禁藥，只要發現就要狠狠打擊，只有這樣才能有效控制藥物殘留。

4.4 科學用藥

引導養殖者以及藥物、添加劑生產者、經營者，按藥物的消減規律，科學使用藥物。1999 年我國學者沈川等報道，3 周齡肉雞以含新霉素飼料（140 mg/ kg） 飼喂14 d 后，除腎臟有明顯殘留，肌肉、肝臟、脂肪組織殘留的檢測結果不存在殘留；而肉雞以10 mg/ kgw 的齊量連喂4 d， 環丙沙星，停藥期12d 后，肌肉、腎臟均不含有原形藥物，而肝臟、腎臟、肌肉中原形藥物及代謝物總殘留藥物的濃度低于0.03 mg/ kgw。只有掌握了藥物消除規律，進行合理的用藥，才能達到一定的滿意效果。

4.5大力開發無公害、無污染、無殘留的非抗菌素類藥物及添加劑

非抗菌素類藥目前很多，例如微生物制劑、中草藥和無公害的化學藥物，都可達到治療、防病的目的，尤其以中草藥添加劑和微生物制劑為主的生產前景最好。中草藥制劑是從動物本身免疫功能上起作用，只有提高了自身免疫功能，才能提高機體對外界致病菌的抵抗力。這樣的藥物有微生態制劑，如腸病消、腐植酸、螺旋藻及中草藥方劑等，都能有效替代各種抗菌類藥物。總之，只有采取適合我國的國情，發展具有中國特色的具有保護生態環境的無公害、無殘留、無污染的特色產品，才能從根本上解決藥物的殘留及對人體的危害。

5.結論

在獸藥和飼料添加劑的使用過程中，只有嚴格遵守國家的相關規定；同時，大力開發利用中草藥及其添加劑和微生物制劑，才能有效地減少有毒有害物質的殘留，確保人民的身體健康。

參考文獻：

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[5]毛國盛， 張福云， 孫鵬. 飼料添加劑應用技術[M]. 北京： 科學技術出版社，1988. 138-140.

[6]林云.飼料抗生素的應用及面臨的問題[J]. 飼料研究， 2001， 4： 25-26.

篇6

概念既然是事物本質特征的抽象概括，當然理解起來就會有一定的難度。有經驗的老師總是善于聯系學生的日常生活，舉出學生所熟悉的具體事例，把一些抽象的生物概念和具體的實例聯系起來，逐步引入概念。在學生通過實例獲得比較豐富的感性認識后，再及時引導他們進行比較、分析、綜合、抽象、概括等，以便形成科學概念。

例如：在高中生物教學中，每當教到“染色體組”這一概念時，我就頗為頭疼，盡管講了幾遍，學生仍是霧里看花，不知所云，即便學力好的同學，也只是略知一、二，不能從深處理解。為了解決這一難題，經過幾次思考，我從失敗中總結教訓，決定通過讓學生看得見的具體的生活實例構建這一概念。首先我就地取材，從粉筆盒中取出紅、綠、黃長短不一的三種顏色粉筆各兩支，（同一種顏色的兩支粉筆長短一致）將學生分成兩組，每組紅、綠、黃各一支，這樣一種分法，所形成的一個組，就相當于一個細胞中的染色體組。這種教學既直觀又具體。“染色體組”這一抽象概念就被具體化了，更重要的是：“染色體組”具有的兩個特點（①組內無同源染色體，形狀、大小各不相同；②攜帶本物種全套的遺傳信息）學生也容易理解，一組紅、綠、黃各一支粉筆中，形狀、大小、顏色各不相同，這相當于一個染色體組同內無同源染色體，這一組粉筆中，包括了各種顏色，這又相當于一組染色體攜帶本物種全套的遺傳信息。講到這里，如果再做些相關的配套練習，理解概念就會水到渠成，事半功倍。

二、分析概念的構成要素，解剖概念

一個完整的概念往往是由幾個要素構成的，引導學生找出概念的要素，從而理解、掌握概念。怎樣準確找出概念的要素呢？在概念的內涵和外延中有些詞語反映了事物最本質的特征。

例如：“環境容納量”的概念——在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量，其中有三大要素：環境條件不受破壞、一定空間、種群的最大數量。并通過問題：“如果環境遭到破壞了，這個種群的K值變不變呢？”進一步鞏固這個概念，使學生容易掌握并理解環境容納量的概念。再如：“相對性狀”的構成要素有三個：一種生物、同一性狀、不同表現類型。這些概念中的要素缺少一個都不能形成一個完整的科學概念，此法適合于大多數概念教學。

三、改變陳述概念的模式，解讀概念

嚴格地講，生物學中所給出的概念的定義都是十分嚴謹的，這是毋庸置疑的，這些概念語句精煉，表達含蓄，理解起來有一定困難，如果在不影響整體意思的情況下，我們換用一種表達方式，可能就會達到意想不到的表達效果。

例如“單倍體”這一概念的教學讓我十分揪心，教材上是這樣定義的：體細胞中含有本物種配子染色體數的生物個體，稱為單倍體。結合多年來的教學實踐，我認為，如果將這一概念直接呈現在學生面前，教學時就一定會冷場，學生無法理解，教師一遍又一遍地講解，只能讓概念越來越糊，最后連自己都不明白。對此，我變通了方法，傳授這一概念，課堂上這樣給出“單倍體”的概念：由配子直接發育構成的個體，不論配子中含有幾個染色體組，都稱為單倍體。變通之后的這一概念，變抽象為具體，說出了單倍體的來源、特點，學生理解起來非常簡便，更重要的是有利于學生對“多倍體”概念的理解，便于后續學習。

四、展開對比，區分易混淆的概念

在生物學中有很多相似的名詞、術語和概念，學生往往存在模糊不清的印象。因此在教學過程中，我們有必要將這些易混淆的生物學名詞術語加以比較、區分，以期使學生更好地掌握基礎知識，提高解題技能。為了搞好概念教學，提高學生掌握概念的能力，對一些相近或關系密切的概念，可把它們的各種屬性，尤其是關鍵屬性進行對比，使學生明確這些概念的共同點和差異點，從而將它們科學有效地區分，使概念的外延和內涵更清晰。

篇7

1 資料與方法

1.1 一般資料 針對本院從2007年5月～2013年5月收治的2000例黃褐斑患者作為分析的對象。其中男性有472例，女性有1528例。患者的年齡為19～46歲，平均年齡（32±7.8）歲。所有患者均符合中國中西醫結合皮膚病專業委員會色素病組學關于黃褐斑的臨床辨證標準。所有的患者在采取治療之前均無采取其它藥物治療，并且排除各種慢性皮膚病和肝腎疾病。另外選取無黃褐斑的健康婦女300名作為實驗的對照，健康婦女的皮膚健康白皙，無可見色斑。

1.2 方法 在治療之前，針對患者的黃褐斑情況采取特定的數碼設備進行拍照，在設置的固定官員和各種拍攝系數下進行統一的拍攝，進行患者面部真彩色的圖像手機。患者在拍照之前需要對拍照部位進行清潔和處理，以確保不會受到化妝品、遮蓋劑或者其它條件的影響。選取健康皮膚的患者在同樣的環境下進行拍照，對位對照。針對患者在凌晨未進食之前抽取5ml血液作為檢測用，以測定患者的體內的雌激素水平，采取植物激素作為藥物使用之后，一1w之后，再次測定患者激素水平。并和治療前進行比較。

1.3 判斷指標 比較治療前后患者皮膚的色斑面積和平均灰度。根據標準，灰度可以分為0～255級，數值越大表示色斑顏色越淺。治療的有效性指數=（治療前的灰度值/治療之后的灰度值）/治療前的灰度值×100%。患者痊愈：灰度值≥90%，顯效60%～89%，有效20%～59%，無效：低于20%[4]。

1.4 統計學方法 采取SPSS 19.0軟件數據包對于收集的數據進行統計學分析和比較，計量性資料采取均數加減標準差的形式表示，組間比較采取t檢驗，計量性資料采取χ2檢驗。當P

2 結果

患者在治療前后和對照組之間的血清中的激素水平存在顯著性的差異（P

從治療之后患者和治療之前的灰度值來進行判斷，比較在治療前后的效果。采取雌激素進行治療之后，其治療效果較為明顯，痊愈310人，顯效264人，有效1009人，無效417人。明顯要好于治療之前的情況（見表2）。

3 討論

黃褐斑也稱肝斑，為面部的黃褐素沉著。多對稱蝶形分布于頰部。多見于女性，血中雌激素水平高是主要原因，其發病與妊娠、長期口服避孕藥、月經紊亂有關。病因尚不清楚，多見于女性，血中雌激素水平高是主要原因。其發病與妊娠、長期口服避孕藥、月經紊亂有關。也見于一些女性生殖系統疾患、結核、癌癥、慢性乙醇中毒、肝病等患者。日光可促使發病。男性患者約占10%，有研究認為男性發病與遺傳有關。臨床診斷上，多見損害為黃褐或深褐色斑片，常對稱分布于顴頰部，也可累及眶周、前額、上唇和鼻部，邊緣一般較明顯。無主觀癥狀和全身不適。色斑深淺與季節，日曬，內分泌因素有關。精神緊張，熬夜，勞累可加重皮損[5]。

植物雌激素的分子結構與哺乳動物雌激素結構相似，是一類具有類似動物雌激素生物活性的植物成分，尤其是針對一些例如骨質疏松、心血管病、絕經期綜合征、前列腺癌和乳腺癌等激素相關病癥有著較好的預防療效。雖然被我們稱之為植物雌激素，但是其本質上并不是激素的一種，只不過是在化學結構上和人體的雌激素比較類似，能夠在人體內起到暫時替代，干擾女性生理內分泌的調節過程，其本質是一種植物異黃酮。主要來源于豆科類的食物中提取而來，本次實驗的結果顯示患者在治療前后和對照組之間的血清中的激素水平存在顯著性的差異（P

總而言之，在臨床上，采取植物雌激素治療黃褐斑，確實具有較為顯著的效果，但是由于存在未知的副作用和影響，所以在使用過程中需要謹慎。

參考文獻：

[1]鄒宏超，付香蓮.黃褐斑病因及發病機制研究進展[J].皮膚病與性病，2010（04）.

[2]尕麗娜，羅小軍，張峻.黃褐斑從“調理氣血”論治探討[J].中國實驗方劑學雜志，2010（18）.

篇8

1.1  中醫學的基本特點就是整體觀念，認為人是一個有機整體，重視人體內部以及人與外界環境之間的協調統一。七情學說強調情志與臟腑之間依靠氣機正常升降而產生的統一協調，認識到情志與臟腑氣機之間任何一個方面出現異常，均可以導致疾病的發生。應激理論則適應了生物—心理—社會醫學模式的需要而迅速發展起來，神經、內分泌、免疫系統構成的應激中介機制將應激源（生活事件）與最終的心理生理反應聯系在一起。

1.2  七情學說與應激理論均認同七情與應激具有積極與消極兩方面的作用。七情是人們對外界刺激產生的正常情緒體驗，能夠促進臟腑功能協調和機體對外界環境的適應；當情志過于強烈持久，超過了人體心理生理的承受能力時，則會損傷機體，造成陰陽失衡、臟腑精氣虛衰而產生病變。應激則是個體對變化著的內外環境所做的一種適應，是機體提高警覺系統以應付可能的威脅與挑戰的防御反應。適度應激可以提高機體的適應及應對能力，而積極應激，強烈、持久的應激則會使體內的穩態打破，形成消極應激，波及多個系統及易感內臟，導致疾病。可見七情與應激都強調一個內環境的平衡。

2  怒致病與心理應激的相關性

   

盡管中醫學中沒有“心理應激”這一概念，但中醫藏象及七情學說很早就認識到不良的環境或精神刺激與疾病的發生發展密切相關。心理應激理論與中醫情志內傷理論在理論框架與對發病原理的認識上存在一致性［1］，周萍等［2］認為中醫情志致病與現代心理應激理論在認識方法上有很大的相同之處，其扼要模式S-R(S：外界刺激，R：人體心理性的、生理性的多層次的反應)是一致的；從中醫角度而言，機體調節應激反應的核心臟腑是肝［3］。嚴燦等［4］則認為應激理論與中醫學陰陽氣血、臟腑機能平衡的整體觀高度一致，肝主疏泄的功能更是在機體心理應激中起決定作用。肝在志為怒，負性生活事件是怒致病的始發因素，所以怒致病與心理應激之間必然存在一定的相關性。

2.1  病理機制的相通性  怒致病的病理機制。現代醫學認為怒主要是通過引起神經—內分泌—免疫網絡系統的失調而致病的。憤怒情緒發生時，激活交感神經系統，引起交感腎上腺髓質系統興奮；內分泌系統被激活，血中腎上腺皮質激素、腎素血管緊張素、甲狀腺素、胰高血糖素、垂體后葉激素分泌增加，這些激素對肝臟和其它一些器官都有影響［5］，從而引發了一系列的病癥。

   

心理應激的生物學機制。Vuitton等學者［6］提出心理應激與疾病的關系是一系列連鎖的過程——緊張性刺激、對應激刺激的反應、神經內分泌的改變、免疫應答失調、疾病的發生。嚴燦等［7］結合中醫基礎理論及相關研究進展，將現代心理應激理論引入中醫理論的研究中，從臟腑學說提出，任何形式的應激首先是影響了機體的正常氣機。肝失疏泄所致生理病理改變的發生發展在一定程度上也是一種病理性的心理應激反應。所謂“疏泄”與調節心理應激反應過程中的中樞與外周多種神經遞質、神經肽、激素以及酪氨酸羥化酶的變化有關。心理應激的物質基礎是神經一內分泌-免疫調節（NIM）網絡，有學者通過對中醫肝臟象及證候的有關研究得出：肝的實證和虛證都表現出不同程度的神經內分泌功能紊亂［4］,肝的疏泄功能也存在著一定的NIM網絡調節機制，其中樞神經生物學機制在整體上與調節下丘腦——垂體——腎上腺軸有關,具體而言,可能與調節慢性心理應激反應(情志活動異常)過程中中樞多種神經遞質及其合成酶、神經肽、激素、環核苷酸系統以及即刻早期基因los蛋白表達等的變化有關［8］。因此，心理應激反應已成為研究怒致病生物學機制的一個很好的切入點。

2.2  怒致病動物模型的制備  基于怒致病和心理應激的相關性，運用心理應激制作怒的動物模型已是現代模型的發展趨勢，并且目前此領域已經取得了很大的進展。如劉曉偉等［9］參考了Breuer［10］的方法，對成年雄性大鼠利用入侵成功制作怒的動物模型。岳文浩［11］使用刺激貓怒吼中樞的方法誘發貓的怒反應，對怒傷肝機制進行研究。陳小野等［18］用自制的頸部枷鎖模具影響大鼠日間理毛、撓癢等活動，從而引起大鼠情志變化；而喬明琦等［13］用“擇時擠壓造模法”制作以急躁易怒、月經前加重的經前期綜合征肝氣逆證獼猴模型，利用和人類情緒變化極其相似、具有豐富表情和行為的靈長類動物進行造模，為中醫情志研究提供更為理想的動物模型。

   

運用心理應激方法研制中醫證候動物模型具有創傷性少的優點，既克服了之前中醫證候動物中過多使用化學藥物導致的偏差，又能與中醫傳統的情志、勞倦、飲食等致病因素相吻合，特別是情志病本身的特點決定了其動物模型的復制是很困難的，再加上中醫學的證候特點要求就更加困難。因此，借助現代醫學的應激理論和方法復制情志動物模型已是現代模型的發展趨勢。

3  問題與展望

   

從現代應激理論入手，結合中醫的臟象理論和七情學說，研究“氣”和“氣機”的內涵，探討中醫證候及臟象的本質［1］。同時要考慮不同的應激反應會有不同的神經內分泌的改變和不同的病理變化，在明確所采用的應激模型的基本生理病理變化的基礎上進行中醫藥的研究，促進中醫對怒所致疾病的辨證及治療的量化、標準化。采用循證醫學的理論和臨床流行病學的研究方法，對處于心理應激狀態的人群或具有精神性障礙的人群中進行屬于中醫肝病證候的調查，尋找中醫肝病證候在此類病癥中的分布規律，并借助于中醫體質理論，在細胞、分子等不同層次上揭示證候形成的物質基礎，從而為進一步揭示肝主疏泄，調暢情志功能的神經生物學機制提供科學的依據。在動物模型方面，可病證結合制備模型，并建立量化評價標準。同時由于情緒反應是復雜的，導致應激反應的因素不可能像中醫七情致病理論那樣對七情與五臟的相關性作出嚴密的區分，所以如何在實驗動物身上體現出某一具體情緒改變所致的特定病理變化，還是具有相當難度的，這一領域還需要進一步的突破與創新。

   

怒致病與心理應激的研究顯示了中西醫學在神經——精神這一高層次領域中的密切溝通合作和優勢互補，它不僅為中醫不同臟腑功能本質和證候機理研究提供了新的思路和技術方法，而且符合醫學模式的轉變及社會發展對健康的新的要求，具有很大的發展空間和良好的發展前景。

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1Xenohormesis假說

地球上的物種都經歷了漫長的進化過程。在此過程中，生物體需不斷面對與應付各種有害刺激或不利環境因素，而逐步演化出適應性的自身結構與能力， 稱之為脅迫適應性反應（adaptive stress response），為生物體生存的基本原則之一[3]。低水平有害刺激或不利因素激活生物體的脅迫適應性反應，形成保護機制，進而可對抗嚴重的、甚至毀滅性的傷害，這種現象稱之為Hormesis[4-5]。Hormesis較常譯為“化學興奮效應”或“毒物興奮效應”，是進化論中的基本概念，具保守性，廣泛體現于各物種上，解釋了生物體是如何適應環境脅迫而得以生存的，其劑量效應曲線具雙相性（biphasic），呈倒置U型或J型，表現為低劑量促進或有益，高劑量抑制或毒性[4-5]。同時，地球上的生物體亦是相互聯系（interconnectedness）而存在。生物體的生存不僅與其內在環境有關，亦受同一環境下其他生物體所影響[3]。與脅迫適應性反應相關的是，一種生物體可受益于其他生物體的脅迫適應性反應，此種現象歸納為Xenohormesis。Xenohormesis假說，也可稱之為“外源性化學興奮效應”或“外源性毒物興奮效應”[6]。 此假說認為在自然選擇壓力下，異養生物（動物與真菌）經進化能感知植物及其他自養生物由環境脅迫產生的作為化學信息素（chemical cue）的次生代謝產物，進而預知環境狀態，誘導防御反應，提高對逆境適應能力，增加生存機會。同時，Howitz K T和Sinclair D A將其Xenohormesis假說中對化學信息素的感知只局限于進化出了結合口袋（binding pocket）的酶或受體[2]。2010年Hooper P L等[3]與2011年Surh Y J[7]將Xenohormesis假說中對化學信息素的識別擴展至所有的細胞應激響應（cellular stress response）機制。即一物種由脅迫適應性反應產生的化學信息素使另一物種的脅迫耐受性增強而受益。本文認為前者提出的可稱之為狹義Xenohormesis假說，后者的可稱之為廣義Xenohormesis假說。考慮到Xenohormesis可能是一種普遍性規律，同時中藥的作用不僅僅只見于對酶或受體的直接結合，其他細胞應激響應機制亦是其常見作用方式，因此，本文的論述將適用于廣義Xenohormesis假說。

2Hormesis與植物次生代謝產物

植物在復雜的生態環境中需面對各種生物脅迫（昆蟲取食、病原菌感染、個體密度等）與非生物脅迫（紫外線、高溫、高鹽、干旱、重金屬等）。由于不能經位置的改變來趨利避害，植物進化出了物理防御（如針葉、刺等），但最主要的還是進化形成了次生代謝途徑以合成次生代謝產物來應對[8]。這是植物的一種脅迫適應性反應，特別是面對昆蟲取食、病原菌侵染以及營養匱乏時，往往以合成次生代謝產物構成化學防御（chemical defense）。以昆蟲取食為例，當植物受到植食性昆蟲取食，組織被破壞，釋放出自身的或感受到植食性昆蟲口腔分泌物中的誘導因子時，能迅速作出反應，釋放出早期信號，如活性氧簇（ROS）或鈣離子（Ca2+）等，再進一步誘導蛋白激酶信號級聯反應，激活轉錄因子，誘導合成酶基因表達，合成毒性次生代謝產物，構成直接化學防御或合成揮發性次生代謝產物吸引植食性昆蟲的天敵形成間接化學防御，以避免遭受過度啃食[9]。植物由進化形成的這種脅迫適應性反應符合典型的Hormesis機制。

環境脅迫因素可誘導藥用植物次生代謝產物累積的現象及Hormesis機制已逐漸為中藥研究領域的生藥學研究者所認識，用以探究道地藥材的形成機制以及指導藥用植物的生產[10-11]。目前在國內研究較多的為非生物脅迫因素的影響，如低水平稀土元素、重金屬與鹽等環境脅迫可誘導提高中藥細胞、組織或植物中的有效成分，而高水平的脅迫因素往往會導致相反的結果[12-14]。生物脅迫對藥用植物次生代謝產物的影響在國外有報道，如海灰翅夜蛾幼蟲可致銀杏內部分黃酮與揮發性化合物作為化學防御物質增加[15]。

3植物與昆蟲的Xenohormesis關系

植物對次生代謝產物選擇的進化動力，很顯然是來自其生存的微環境。而在植物生存的微環境中，與之相互作用的最主要生物因素來自于無脊椎動物 ，特別是其中的昆蟲。因為在至少4億年前，昆蟲就進化成以植物為食，從而建立起密切聯系。在種類豐富度和生物數量上，植物和昆蟲代表了地球上2個非常廣泛的類群[16-17]。而且，這2個物種類群存在著密切的協同進化（co-evolution）關系[18]。實際上，自Mode[19]于1958年首次提出協同進化一詞以來，特別是1964年Ehrlich和Raven[17]在發表了“蝴蝶與植物：協同進化研究”一文后，昆蟲與植物間的協同進化關系備受生態學家關注。植物與昆蟲協同進化過程中的自然選擇是造成植物次生代謝產物的種類和功能多樣性的主要因素。因此，植物對次生代謝產物自然選擇的進化動力主要來自于其生存微環境中的昆蟲。

Xenohormesis效應體現的是物種間的互相聯系。因此，從進化與生態角度研究次生代謝產物的Xenohormesis效應最直接的應是探究植物與昆蟲間的Xenohormesis關系。本質上，Xenohormesis指的是物種間的Hormesis效應[3]。在生存的微環境中，植物產生的次生代謝產物作為化學信息素，首先被昆蟲味覺或嗅覺化學感受器上的酶或受體所感知，形成相應的編碼神經傳導信號，通過中樞神經系統發出指令，使機體作出適應性反應[20]。而進入消化道和吸收進入體內的次生代謝產物亦可使機體作出相應脅迫適應性反應[20]，使之對潛在的環境脅迫提前作出準備，這即形成了植物與昆蟲間的Xenohormesis效應。植物與昆蟲間的Xenohormesis關系存在不同形式。有些Xenohormesis關系體現于植物與昆蟲間的互惠關系之中。例如植物可通過次生代謝產物吸引昆蟲授粉，昆蟲在取食植物次生代謝產物后可能增加其生存能力，也就能更加成功地在惡劣環境中散播植物的基因[3]。有些Xenohormesis關系是植物次生代謝產物直接產生的，其中較為典型的是昆蟲可將植物次生代謝產物隔離，進一步為己所用。如Longitarsus跳蚤甲蟲可選擇性地隔離植物環烯醚萜中的桃葉珊瑚苷與梓醇，這類環烯醚萜的苦味與使拒食性成為了昆蟲抵抗捕食者的有效防御武器[21]。有些Xenohormesis關系是植物次生代謝產物激活了昆蟲的脅迫防御機制而產生。如激活昆蟲的解毒酶P450與谷胱苷肽S-轉移酶（GST）等[20]。值得注意的是，次生代謝產物對昆蟲的作用以及昆蟲的反應，往往不是單一的，而是多靶標性的。

4植物次生代謝產物對人體的Xenohormesis作用

雖然人類對植物進化貢獻微小，但由于源于共同祖先、進化保守性以及適應趨同性，使得動物（包括人類）與植物具有很多的生物相似性。許多細胞生理過程具保守性而廣泛存在，如合成和降解蛋白質、核酸、糖與脂質。一系列相互關聯的、古老的信號分子與通路在植物與動物中亦都有保留[22]。如NO在植物與動物細胞信號通路中均起著關鍵的作用[23]；細胞應激與氧化還原信號通路亦在不同種類生物間不同程度得以保留；一些在動物中樞神經系統中存在的神經化合物，如乙酰膽堿（acetylcholine），亦廣泛存在于所有的真核細胞[24]。CYP450酶系廣泛進化保守性地存在于所有生物體，參與了化合物的生物合成、解毒、代謝等諸多過程之中[25]。此外，脂肪酸衍生的茉莉酮酸酯（jasmonate）族植物生長調節信號分子與很多哺乳動物旁分泌信號分子，如前列腺素與其他類二十烷酸類物質，均由同樣的遺傳保守性通路所控制合成[26]。2組信號分子均在生物與非生物脅迫反應時扮演關鍵角色。與植物相比，昆蟲除亦包含上述特征外，還與人類更具相似性。如大多數神經化合物：神經肽、荷爾蒙、神經遞質多巴胺、5-羥基色胺、谷氨酸、乙酰膽堿等，在昆蟲與人類中都存在[22]。以及非脊椎動物所特有的神經遞質/調節物質章魚胺（octopamine）在功能與結構上亦與人類的去甲腎上腺素（noradrenaline）類似[27]。甚至昆蟲腦認知體系亦與人類具有相似性[22]。由以上論述可知，人類與植物以及昆蟲均存在較高的生物相似性，而這些相似性是構成植物次生代謝產物對人體Xenohormesis效應的基礎。目前研究得較多的Xenohormesis信號通路如下。

4.1AMPK通路 AMPK（腺苷單磷酸活化蛋白激酶）是細胞能量感受器，在所有的真核生物中均保守遺傳。其在酵母中的同源物為SNF1（（蔗糖非發酵-1）蛋白，植物中的同源物為SnRK1 （蔗糖非發酵-1相關蛋白激酶1）。該蛋白質激酶能夠通過感受細胞能量狀態來維持真核細胞的ATP生成和消耗的平衡，即能量穩態[28]。如煙草在受到煙草天蛾幼蟲取食時，SnRK1能調控增加植物體內的糖轉移分布至根部，而提高植物對取食昆蟲造成的能量失衡（葉片破壞致光合作用減弱）的耐受性[29]。而AMPK通路的調控直接影響著人體能量與代謝相關疾病，如：糖尿病、肥胖癥、衰老、心血管疾病、癌癥以及癡呆與中風等中樞神經系統疾病[30]。

4.2HSF1通路 核轉錄子熱休克因子1（HSF1）是調控機體蛋白毒性應激響應（proteotoxic stress response）的關鍵分子機制。熱休克蛋白在進化過程中具高度保守性，而且廣泛存在生物界中。在正常細胞生理過程中，熱休克蛋白負責蛋白折疊、組裝、轉運與降解以及穩定蛋白與膜。在應激狀態下，可作為伴侶蛋白協助蛋白重折疊[31]。如在熱、干旱、高鹽等環境脅迫下，植物許多細胞蛋白質的酶性質或結構組成受影響，結果變成非折疊或錯誤折疊狀態，而喪失其催化結構及活性，通過熱休克蛋白可重建正常蛋白構象，維持細胞穩態，以保護植物免受環境脅迫損傷[32]。熱休克蛋白在細胞中廣泛存在，因此，與癌癥、退行性疾病、心血管疾病、糖尿病等眾多人體疾病都相關聯[31]。

4.3Nrf2通路 核轉錄子NF-E2相關因子2 （Nrf2）被認為是調控著機體抗氧化應激損傷的關鍵信號通路，調控一系列抗氧化、II相解毒、抗炎的保護性基因表達，如血紅素加氧酶-1 （HO-1）與NAD（P）H：醌氧化還原酶1（NQO1）等[33]。Nrf2通路被證實與神經退行性疾病、炎癥、癌癥、脂肪生成相關代謝性疾病以及其他多種病理過程都相關[33]。Nrf2具高度進化保守性，不僅在哺乳動物，在魚及昆蟲中均保守地存在相應同源基因[34]。而在植物中，幾乎所有動物Nrf2通路調控的防御性基因均保守性存在[35]。這些基因的啟動子區域所包含的順式調控元件為As-1，保守性地包含動物ARE調控元件的核心TGACG序列。序列及功能類似性顯示As-1與ARE啟動子調控元件及相應信號通路很可能是由同一遠古防御性基因調控系統分化而來[36-37]。植物中能與As-1調控元件特異性結合是TGA轉錄子，與Nrf2 DNA結合區域的堿性域（basic region）序列保留著中等程度的相似性[36] 。

5中藥Xenohormesis效應

中藥的應用是數千年來我國人民長期與疾病作斗爭的經驗總結和智慧結晶。但同時絕大多數中藥也是自然界的一部分，尤其是植物源中藥，其活性成分往往是自身次生代謝產物，因此，也將遵循自然界的基本規律，形成也將受到進化與生態等因素的影響。如果我們對每種中藥都從進化與生態角度去重新審視，追本溯源，一定可以對中藥的傳統功效或現代生物效應作出更加合理的解釋。例如，人參被認為具有適應原（adaptogen）樣作用，增強機體對來自環境、生理以及心理的各種不利因素的非特異性抵抗力，使機體恢復到穩態[38]。即符合中醫理論中的“扶正固本”思想。那么前述的Xenohormesis效應是否與此作用相關，能否從進化與生態角度理解此作用呢？人參皂苷被認為是人參主要有效成分。研究發現茉莉酮酸甲酯能顯著提高體外培養的人參毛狀根中人參皂苷產量[39]。而茉莉酸與茉莉酮酸甲酯是植物特有的信號分子，能調控植物在昆蟲與病原菌侵襲時的防御反應，誘導具化學防御作用的次生代謝產物生物合成，增強植物對脅迫的抵抗力[40]。人參皂苷具顯著抗菌活性。而且，其苦味能使昆蟲拒食。同時，由于與蛻皮激素具結構類似性，人參皂苷亦具昆蟲蛻皮變態激素樣作用[41]。昆蟲在蛻皮時不吃少動，對植物沒有危害，所以，促使昆蟲蛻皮是植物對昆蟲進行化學防御的方法之一。而很多昆蟲能將某些累積的植物毒性次生代謝產物經蛻皮生理過程由外殼排泄掉[20]。這也正體現出植物與昆蟲間的協同進化。因此，人參皂苷的產生可能與人參受到昆蟲或病原菌的脅迫有關，用以增強其對更危險脅迫的抵抗力，符合Hormesis機制。那么，是否具有Xenohormesis效應呢？目前，研究證實人參對果蠅壽命具顯著延長作用[42]。而且，人參皂苷能調控Nrf2通路，誘導相應的抗氧化與II相解毒酶基因表達，而減輕病理或外源性物質引起的氧化損傷。如Rb1對抗6-羥多巴胺引起的人SH-SY5Y細胞氧化損傷[43]。Rg3能顯著降低環境致癌物苯并芘導致的DNA損傷[44]。Rg1能降低PM（2.5）造成的氧化損傷[45]。而且，結構類似的人參皂苷合用可能產生協同作用，如Rb1，Rg1，20（S）-原人參三醇可協同地激活人HepG2-C8細胞Nrf2通路，發揮抗氧化作用[46]。人參皂苷亦可通過調控AMPK通路對一些代謝相關疾病模型具較好作用效果，如Rg3可抑制脂肪細胞分化，從而對肥胖癥有效[47]。Rg2可抑制肝糖生成[48]，Re可降低血糖[49]，Rc，CK與Rg1可提高葡萄糖攝取[50-51]，從而可能用于糖尿病的治療。Rb1可增強新生大鼠心肌細胞耐缺氧能力[52]。此外，Rh2可誘導小鼠胚胎成骨細胞MC3T3-E1分化與鈣化，具抗骨質疏松作用[53]。目前，人參皂苷還被證實可直接作用于類固醇受體上的配體結合位點，如Rg1，Re，CK，Rh2是糖皮質激素受體（glucocorticoid receptor， GR）的功能配體[54-57]，而Rg3，Rg1，Rb1是雌激素受體（estrogen receptor， ER）的功能配體[58-61]。類固醇受體具較高的進化保守性，無脊椎動物與脊椎動物的類固醇受體均由遠古類固醇受體在進化過程中保留并分化而來，包括GR，ER，雄激素受體等[62]。植物產生具動物類固醇激素樣作用的次生代謝產物（如植物雌激素）。其原因可能是植物通過協同進化產生模擬動物類固醇激素結構的次生代謝產物。當遭受動物取食后，可擾亂動物原有的激素平衡，引起各種生理機能紊亂，對取食動物造成嚴重后果[63-64]。而當這些植物源激素應用到人體后，針對不同病理狀態善加利用，即可產生很多有益的治療效果。如通過作用于GR受體介導的不同信號通路，Rg1與Re可促進血管新生[54-55]，Rh2可分別促進前脂肪細胞與神經細胞分化[57]，CK可抑制炎癥反應[56]。而通過作用于ER受體介導的不同信號通路，Rb1可分別減少β-淀粉樣蛋白肽與MPP+誘導神經凋亡[61]，Rg1還可促進淀粉樣前蛋白降解[60]，從而對阿爾茨海默氏癥（Alzheimer′s disease）產生療效，而Rg3可促進血管新生[58]。因此，對于人參現在研究得比較清楚的作用機制均可找到其進化與生態的本原，體現出Xenohormesis效應，使我們能對人參生物效應的認識更加深入。由人參的例子可以看出植物類中藥在受到脅迫后，可合成次生代謝產物，激活此物種在進化過程中形成的脅迫適應性反應，構成保護，提高耐受性（圖1）。在為人所服用，次生代謝產物經物種間轉移后，可能調控人體多種進化保守的細胞應激響應信號通路，從而增強機體對潛在病理因素的抵抗力。這種作用模式即為中藥Xenohormesis效應，可稱之為“中藥外源性興奮效應”。

6總結與展望

Xenohormesis能夠解釋為何植物受環境脅迫，如昆蟲、病原菌、高溫、干旱、紫外線等，產生的活性次生代謝產物，作為化學信息素，可使動物或真菌對潛在逆境作出適應性準備。這些次生代謝產物或源于共同祖先或形成于協同進化或進化趨同過程中，而動物與真菌進化保守性地保留著感知這些脅迫信號分子的能力[2-3]。因為在特定的環境脅迫下，這些脅迫信號分子將被動物或真菌持續不斷地接觸到，在如此背景下，自然進化可能使動物或真菌更傾向于保留體內那些能夠對其感知的信號通路，形成脅迫適應性反應[2]。同作為自然進化的產物，植物源中藥與人體間亦存在Xenohormesis關系，即中藥外源性興奮效應。認識到中藥外源性興奮效應，對研究中藥存在諸多益處。不僅可由特定的環境脅迫因子提高活性次生代謝產物的產量以及闡明藥材的道地性，還可使我們從進化與生態的角度去考慮中藥的生物效應本質。尋求到中藥活性成分易于在體內代謝的緣由。增進對中藥毒性的理解以及為何中藥毒性普遍較合成藥物低。可為同一中藥內成分協同作用以及同一中藥成分作用的多靶點性尋找到合理的解釋。通過追蹤植物類中藥在環境脅迫下化學成分的變化，可能發現具強生物活性的中藥成分。鑒于前述的昆蟲在研究植物Xenohormesis效應的特殊作用，開展涉及植物類中藥次生代謝產物與昆蟲相互關系的中藥化學生態學研究，對提高次生代謝產物產量以及闡明其生物效應十分重要。同時，以基因組已經明確的模式昆蟲，如果蠅與家蠶等，作為藥物篩選的模型，可能更符合潛在中藥活性成分的作用本質，而易于得到更多意想不到的回報。本文雖主要論述植物源中藥，其實動物源中藥，如斑蝥、紅娘子、九香蟲、蝎子、蜈蚣、蛇類等，亦是在進化過程中受生態環境影響形成了強活性物質（如毒性肽等），當對癥度量善加利用，即可對人體產生療效，這也屬Xenohormesis效應范疇。目前，這些涉及中藥外源性興奮效應的各方面，或處于研究的起步階段或仍然空白，還需中藥研究者協同其他相關學科的研究者進行更深入的研究，尤其是中藥化學生態學方面的研究。

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Xenohormesis： understanding biological effects of traditional Chinese

medicine from an evolutionary and ecological perspective

QI Hong-yi*， LI Li， YU Jie

（College of Pharmaceutical Sciences， Southwest University， Chongqing 410075， China）

篇10

早先，希臘著名的哲學家柏拉圖曾對記憶進行過探索。他認為，記憶就像火烤蠟紙一樣，蠟紙上出現的許多景象就是記憶的信號。顯然，這只是一種虛無的想象猜測，沒有事實根據。

隨著科學技術的進步，現在人們對大腦的記憶認識已深入得多。

一種理論認為，記憶貯存在蛋白質分子（或者多肽――蛋白質片段）里。這個理論是瑞典神經化學專家海登于1958年首先提出的，后來有若干實驗給出了證明。例如，世界著名的生物化學家喬治?昂加爾對兩種大白鼠腦細胞的化學物質做了分析比較，發現受過記憶訓練的大白鼠腦細胞中的蛋白質、多肽含量，比未受過訓練的大白鼠要高。為此，他進一步指出，記憶就是腦細胞中多肽分子迅速形成的結果：多肽分子每一種排列組合順序，就代表著一種記憶。但這種觀點并沒有得到公認，原因是有的科學家重新做昂加爾實驗，發現有2/3的大白鼠效果不明顯，因此對海登的“蛋白質分子記憶”學說產生了懷疑。

還有一種觀點認為，記憶與傳遞信息的化學物質――乙酰膽堿有密切關系。如果讓產婦服用一種名為東茛菪堿的藥，它能使人體的乙酸膽堿分解，結果產婦就失去了對手術的記憶。美國醫生也曾做過臨床試驗，讓記憶力衰退的老年人服用一定的乙酰膽堿藥物，結果老人記憶力有所好轉，這證明乙酰膽堿與記憶確實有一定的關系。但究竟為什么它能促進記憶，它是否就是貯存記憶信息的物質，目前還不清楚。

篇11

1.相近類型概念

相近類型概念往往代表相同的物質、相似的空間或相似的過程,卻又有著一定的差異。

1.1染色體和染色質。

染色質和染色體的主要成分都是DNA和蛋白質,是同一物質在細胞分裂間期和分裂期的不同形態表現而已。它們在核內的螺旋程度不一,螺旋緊密的部分,染色較深;有的螺旋松疏染,色較淺,染色質出現于間期,在光鏡下呈現絲狀,不均勻地分布于細胞核中。細胞分裂時染色質細絲高度螺旋化形成較粗的柱狀和桿狀等不同的形狀形成染色體。不同生物的染色體數目、形態不同,具有種的特異性,而且比較恒定。

1.2生殖和繁殖。

生殖是延續種系的重要生命活動,是生物的基本特征之一。高等動物和人的生殖過程包括生殖細胞(和卵細胞)的形成、、受精、著床、妊娠、胚胎發育、分娩和哺乳等環節。而繁殖包括性器官的成熟、筑巢、占區、示愛、等。因此,生殖的范圍小,繁殖的范圍大。

1.3花藥和花粉。

花藥是位于花絲頂端的結構,是植物的器官,花粉是花藥里的花粉母細胞(或小孢子母細胞)通過一次減數分裂產生四個花粉粒。

2.包含類型概念

概念之間是包含、從屬關系。

2.1脂類和類脂。

脂類包括脂肪、類脂、和固醇等;類脂是脂類的一種形式。因此脂類概念范圍大,而類脂概念范圍小。

2.2肽鏈和肽鍵。

肽鏈是多個氨基酸經過脫水縮合形成的鏈狀大分子物質;而肽鍵是由兩個氨基酸經脫水縮合而形成的有機化合鍵。所以一條肽鏈中可能含有多個肽鍵。

2.3核酸和核苷酸。

核酸是由許多核苷酸聚合而成的生物高分子化合物為生命的最基本物質之一,是生物體遺傳信息的載體。而核苷酸是由含氮堿基(嘌呤或嘧啶)、戊糖(核糖或脫氧核糖)與磷酸所組成的小分子化合物,是組成核酸的基本單位。

2.4種群和群落。

從概念的內涵上看,種群和群落都是許多生物個體的總和。但種群強調是同一物種生物在特定時間、特定空間內的所有個體的總和。而群落則是一定區域內所有生物個體的總和。雖然都是生物群體,但這兩個群體是不同的生物群體。

3.相反類型概念

字面意思相反,往往代表相對的空間領域,或者是相反含義的概念,或者過程相反。

3.1細胞液、細胞內液和細胞外液。

細胞液是指植物細胞液泡內的液體,其中含有生物堿、色素、無機鹽、蛋白質等物質,對細胞的內環境起著調節作用,可以使細胞保持一定的滲透壓,以維持膨脹狀態。

細胞內液是指動物體液中存在于細胞內部的液體,相對于細胞外液而言。它是細胞中進行各種化學反應的場所。

細胞外液指人體內,存在于細胞外的體液叫做細胞外液。主要包括:組織液(組織間隙液的簡稱)、血漿(血液的液體部分)和淋巴、腦脊液等,占體液總量的八分之三。人體內的細胞外液,構成了體內細胞生活的液體環境,這個液體環境叫做人體的內環境。

3.2有絲分裂和無絲分裂。

細胞有絲分裂是細胞進行分裂增殖的方式之一,在分裂過程中經過染色體的復制和平均再分配,形成兩個具有與親代細胞相同遺傳物質的子代細胞,由于在分裂過程中出現紡錘絲(紡錘體),所以稱之為有絲分裂。

細胞無絲分裂過程一般是細胞核先延長,從核的中部向內凹進,縊裂成為兩個細胞核;接著,整個細胞從中部縊列成兩部分,形成兩個子細胞。因為在分裂過程中沒有出現紡錘絲(紡錘體),所以叫做無絲分裂。例如,蛙的紅細胞的無絲分裂。

3.3無氧呼吸和有氧呼吸。

無氧呼吸一般是指細胞在無氧(缺氧)條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物質分解成為不徹底的氧化產物,同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等植物、高等動物和人來說,稱為無氧呼吸。如果用于微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習慣上稱為發酵。有氧呼吸是指細胞在氧的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等有機物徹底氧化分解,產生出二氧化碳和水,同時釋放出大量能量的過程。有氧呼吸是高等動物和植物進行呼吸作用的主要形式,因此,通常所說的呼吸作用就是指有氧呼吸。細胞進行有氧呼吸的主要場所是線粒體。一般說來,葡萄糖是細胞進行有氧呼吸時最常利用的物質。

4.并列類型概念

概念之間是并列的關系。

4.1抗原和抗體。

抗原是一類能誘導免疫系統發生免疫應答,并能與免疫應答的產物(抗體或效應T細胞)發生特異性結合的物質。抗原具有免疫原性和反應原性兩種性質,對于生物體而言,抗原就是“外來物”。抗體是人或動物接受抗原物質(如細菌或其毒素、病毒等)刺激后,由漿細胞合成和分泌的一種特異性蛋白質。

4.2細胞分裂和細胞分化。

細胞分裂是活細胞繁殖其種類的過程,是一個細胞分裂為兩個細胞的過程。分裂前的細胞稱母細胞,分裂后形成的新細胞稱子細胞。通常包括核分裂和胞質分裂兩步。

細胞分化則是在個體發育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態結構和生理功能上發生穩定性的差異的過程。其結果是在空間上細胞之間出現差異,在時間上同一細胞和它以前的狀態有所不同。一次細胞分化是在細胞分裂的基礎之上進行的。

4.3生長素和生長激素。

生長素是植物激素,又名吲哚乙酸,是一種有機酸。產生的部位是葉原基、嫩葉和發育中的種子。其分布的范圍很廣,主要集中在生長旺盛的部位,趨向衰老的組織和器官中很少。其生理作用是促進生長,促進枝條生根、發芽、促進果實發育,防止落花落果。生長素的生理作用還表現出兩重性――高濃度抑制生長,低濃度促進生長。

生長激素是動物激素,其成分是一種蛋白質。是由動物的內分泌腺(垂體)分泌的一種激素,直接進入血液循環,隨血液流向全身。其主要生理作用是促進生長,此外還能影響動物的糖類、脂類和蛋白質的代謝。

上述這些概念在字面意思上雖然只有一字之差,但在結構或者功能方面有著或多或少的差異,但更重要的是關注學生原有概念和生物學科學概念之間的認知沖突,[3]如果學生能正確地加以區別,將有助于培養在生物學學習中的基本能力。

參考文獻:

篇12

1.2方法

chang[2l于1957年首次報道了乳化、噴霧干燥和靜電法3種微膠囊制備方法以來，微膠囊制備的新方法、新技術一直是眾多研究者的方向之一目前已形成化學法、物理化學法和物理法3大類多種制備方法(表2).圖2是對80年代以來研究報道中所使用的微膠囊制備方法的統計結果.研究者多以溶劑蒸發法、相分離法、界面沉積法和噴霧干燥法等物理化學法以及聚合法和乳化法等化學法制備微膠囊.這些方法通常需要高溫條件，或者使用破壞性有機溶劑，而且反應劇烈，對于那些日用化工行業中內含物性質較穩定的體系而言基本上沒有不良影響.然而這些條件很難滿足醫藥工業和生物技術領域中保持生物物質活性的要求.

另外，一般應用中要求微膠囊尺寸均勻，即具有較窄的粒徑分布，而上述方法制備的微膠囊通常粒徑分布寬，需要篩分過濾，增加了工藝步驟和設備投資.靜電法通過電場中離子型物質間反應制備微膠囊，過程比較溫和.然而應用并不普遍，主要原因是該方法規模小，產量通常為每小時數十毫升，而且微膠囊粒徑在200林m以上，不能滿足對小粒徑微膠囊的需要.Lencki等人123]以離子型多糖物質為材料，提出了乳化/內部凝膠化方法，即以海藻酸鹽和難溶鈣鹽混合懸浮液為分散相，以含有酸的油相為分散介質，形成乳化液，利用酸溶解難溶鈣鹽釋放出Ca2+，ca2+再與海藻酸鹽生成海藻酸鈣凝膠珠，實現了較溫和條件下小粒徑微膠囊的規模生產.Benedetti等人〔24]利用超臨界流體技術制得粒徑小于20林m，甚至平均直徑只有0.5林m的微粒，并指出了該方法在制備藥物釋放體系中的應用前景.他們發現:超臨界反溶劑CO:為連續流體時，導致微粒聚結和纖維結構的形成，而為間歇流體時則形成球形微米粒子;溫度實際上對粒子的形狀和尺寸影響并不顯著;而溶質濃度越高，生成的粒子聚結程度越低.Nakashima等人[25]制備出一種微孔玻璃膜(SPG)，采用膜乳化方法制備出單分散性乳化液滴.

受此啟發，Muramatsu等人1261以白蛋白溶液為分散相，含有表面活性劑的煤油為分散介質制備出尺寸均一的乳化液滴，再經過加熱使之變性固化得到白蛋白微球.研究發現，加熱變性過程并不影響微球單分散性;白蛋白濃度越高，微球尺寸分布越寬，而濃度較低易形成非球形粒子;另外較高的變性溫度利于形成較小的粒子.眾多研究均表明就單分散性來說，膜乳化法優于任何傳統的方法，而且通過選擇膜孔徑可以控制微膠囊的尺寸.

2微膠囊結構與性能的表征

2.1微膠囊膜結構及表面性質微膠囊膜結構及表面性質的表征對了解微膠囊膜滲透性具有重要作用.利用傳統的光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡(SEM)lz7]可以觀測微膠囊形態、大小、膜厚、表面及斷面顯微結構.近年來，出現借助現代儀器分析方法開展微膠囊膜結構及表面性質的研究報道.Levy等人[28，29〕利用Fourie:變換紅外光譜(FTIR)分別考察了人血清白蛋白與對苯二酞氯表面交聯制備微膠囊過程中pH(5.9一11)、交聯反應時間(2一60min)對表面配基、醋基、梭基等功能團吸收峰的影響.pH升高導致配基和醋基峰增強而梭基峰減弱，且在pH=9時得到表面粗糙直徑<巧林m的微膠囊;微膠囊進一步在pH=7.5緩沖液中浸泡導致配基消失而梭基增強醋基減弱，相應的微膠囊膜表面變得光滑，直徑明顯增大.延長反應時間導致酷基、醉基峰增強而梭基峰減弱，反應2min得到形狀很好的球形顆粒，凍干后為表面光滑完整的卵形顆粒;反應5min后為表面粗糙的球形顆粒，且時間越長，膜表面粒狀物越多.

xu等人l30]利用原子力顯微鏡(AFM)對處于液體環境中的微膠囊表面三維形態進行了觀測，考察了表面不同摩爾比的反凝膠和凝膠離子(Na+/caz+)對其表面形態和粗糙度的影響.Na+/eaZ+比值越高(分別為0.921，2.520.6，4.5/0.6)，微膠囊表面垂直方向最大高度(Zmax)越低(相應為488，369和263nm);且比值為0.9/1，2.510.6的樣品表面有皺縮，4.5/0.6的樣品則是光滑的，而光學顯微鏡僅觀測到0.9/1的樣品有皺縮，無法區分后兩個樣品.我們使用兩個參數，平面在垂直方向的偏離度(Ra)及其平方根(RMS)，對微膠囊表面粗糙度進行了定量評價，結果對應于Na+/ca2+比值升高，R。和RMs均降低，即微膠囊表面粗糙度降低.Asaki等人[3’]制備了含有海藻酸作為水溶性大分子配基的聚酞胺微膠囊，萃取銅、鉆、鎳、銀等金屬離子，實驗中發現不僅微膠囊內部的配基，而且微膠囊膜本身都能夠吸附累積金屬離子.他們利用X射線光電子譜(XPS)分析了微膠囊表面組成，發現海藻酸配基的一些功能團穿過微膠囊膜分布于表面，所以膜表面也能富集金屬離子.

2.2微膠囊的物理化學性能

微膠囊膜具有保護膜內物質和控制膜內、外物質跨膜傳遞的雙重作用，是微膠囊物理化學性能的決定因素.膜強度和膜滲透性是通常用于表征微膠囊膜物理化學性能的主要參數.

2.2.1微膠囊膜強度膜強度大小決定了微膠囊在生物環境停留期間能否保持基本完整，從而保證囊內細胞或物質活性，是微膠囊的重要性能之一，但至今仍未建立微膠囊膜強度的直接測試方法.Jay等人[32l采用泡形彈性計對含有血紅蛋白的聚己撐癸二酞胺微膠囊的膜強度進行了定量研究，他將與可調水銀柱相連通的微量滴管伸到懸浮在水中的微膠囊表面上，通過改變汞柱高度的方法將膜的小舌吸人微量滴管內，測定膜表面張力，從而表征膜強度.zhang等人[33}把測定細胞強度的微控制方法引人微膠囊膜強度的測定研究，即將微膠囊置于兩水平探頭間，采用擠壓方法測定破碎微膠囊所需的破碎力.

測得典型微膠囊的破碎力一般在5一20林N，而且還給出了單個微膠囊的直徑.一般認為，微膠囊膜強度是膜厚和膜彈性的綜合結果，而相同條件下制備的微膠囊，其膜強度與膜厚之間成正比關系，所以通過對微膠囊膜厚的評價即可定性地表征微膠囊膜的強度.馬小軍等人134}在假設微膠囊尺寸均勻和膜內液體密度D;與微膠囊密度Dw相等的情況下，建立了微膠囊濕態膜厚的定量計算方法:L=R{l一[(Ww一Wm)/Ww]113}，通過實驗手段測定微膠囊總重Ww，微膠囊濕態膜重硯n和微膠囊平均半徑R，即可確定微膠囊濕態膜厚L，從而定性表征膜強度.而且，他們還發現:微膠囊制備過程中體積膨脹率與膜厚之間成反比關系，進而可以推出體積膨脹率與膜強度成反比關系，定義體積膨脹率為S(%)=100[(V(膠囊)一V(膠珠)/V(膠珠)]，通過實驗手段測定微膠囊體積V(膠囊)和膠珠體積V(膠珠)，即可計算出體積膨脹率，同樣可定性表征膜強度.

2.2.2微膠囊膜滲透性膜的滲透性是微膠囊的另一重要性能，尤其對于生物環境中應用的微膠囊來說，了解膜滲透性更為重要.生物環境中營養物質能否擴散進入微膠囊，細胞代謝產物能否擴散出微膠囊，微膠囊能否隔離具有殺傷性的抗體等性能都將影響微膠囊內生物物質的活性.因而膜的滲透性是決定微囊化技術能否用于臨床移植治療或細胞培養的關鍵.目前，國際上普遍使用截留分子量[35]，即不能透過微膠囊膜的蛋白質的最低分子量，來衡量微膠囊的滲透特性.但是，截留分子量只反映了微膠囊膜對不同分子量溶質的阻隔能力，不能反映低于截留分子量的各種溶質的滲透速率等特性，因而它作為表征微膠囊膜滲透特性的手段顯得不夠準確也不夠全面.Jalsenjak和Un。等人[36，’7]建立了平板膜模型，使用滲透率來衡量微膠囊膜的滲透性，分別利用NaCI擴散進人水相分離法制備的明膠一一阿拉伯樹膠微膠囊以及苯巴比妥擴散進人乙基纖維素微膠囊的實驗數據對模型進行了驗證，認為物質擴散通過微膠囊膜的機理主要是溶解一擴散作用.Kwok等人138}建立了海藻酸鈉/聚賴氨酸微膠囊的物質擴散模型，對物質跨膜傳遞現象作了理論預測.他們利用牛血清白蛋白擴散實驗數據與模型計算所得擴散系數進行了對比，結果比較吻合.解玉冰等人139〕綜合膜分離技術中表示超濾、微濾和透析過程分離透過特性的物化參數，使用膜相擴散系數、截留率、截留分子量等參數較為全面地表征了微膠囊膜的滲透性，并建立了非穩態球形滲透擴散模型，從理論上對微膠囊膜的物質傳遞特性進行了分析，認為APA微膠囊內外物質擴散阻力主要集中在膜上.

進而利用葡萄糖擴散進人海藻酸鈉/聚賴氨酸微膠囊的實驗數據擬合，求算出其膜相有效擴散系數，從而對葡萄糖的膜內濃度分布有所了解.何洋等人140在非穩態球形滲透擴散模型基礎上，提出膜擴散阻力特性參數和膜內基質分配系數，重新建立了蛋白質在APA微膠囊中的擴散數學模型.該模型一方面消除了原模型在編程差分擬合中需調整初值以防結果發散的問題，利于大批數據處理;另一方面清晰地反映出制備條件對物質擴散性質的影響，為APA微膠囊制備條件的優化提供了重要的理論依據.但是上述基礎研究大都是對微膠囊膜性能初步的、靜態的表征，相關的應用環境中微膠囊膜行為動態過程規律的研究是相對薄弱的一環，這一方面的研究工作有待加強.

2.3微膠囊生物相容性

對于生物環境中應用的微膠囊來說，其主要目的是保護并運載生物活性物質或細胞進入生物體內發揮一定的功能，因而其材料除應具備一定的物理化學性能外，還必須具備生物相容性，即材料在特定應用環境中，引起適當宿主反應和產生有效作用的能力.它決定于材料和活體系統間的相互作用，要求材料盡可能不引起生物體異常反應(如炎癥、過敏等)，生物體對材料性能也不產生較大影響(如強度降低、老化等).Mille:等人14’l通過體外細胞培養和動物體內模型考察了組織/材料界面的細胞相互作用，發現一些材料能不同程度地激活單細胞/巨噬細胞分泌具有不同生物活性的蛋白質，如白細胞介素一1和一種促纖維細胞增殖及膠原質合成的調節因子，而正是這些物質在宿主反應中起了決定性作用.

Gin等人[’2〕分別考察了植人大鼠腹腔和脾臟的聚丙烯酞胺微膠囊的生物相容性.微膠囊在整個20周植人期內每4周回收檢測一次，結果發現腹腔中微膠囊保持很好的獨立性，而脾臟中的微膠囊引起了輕微的炎癥反應，進而發現這是微膠囊吸附了纖維細胞并促進其生長的結果.研究表明，在微囊化Langerhans胰島細胞移植實驗中囊周宿主反應常最終導致移植失敗.Robitaille等人143〕將海藻酸鈉/聚賴氨酸微膠囊移植人大鼠附翠脂肪墊，考察了細胞因子在宿主反應機理中的作用.在移植14d后檢測了轉生長因子p，(TGF一p，)基因的表達情況，發現在囊周浸潤物包含的細胞中細胞因子TGF一plmRNA水平明顯高于非移植組織細胞和鹽水注射組織細胞中的水平.這表明TGF一p，在宿主反應中起了一定的作用.

同樣的方法可用于研究其他成纖維細胞因子的作用機理，從而可通過控制其水平而控制囊周宿主反應，以獲得理想的移植效果.由于生物相容性的研究涉及多學科交叉的綜合性因素，是十分復雜的，所以人們對生物相容性的認識基本上還是經驗性的.如何從本質上認識生物相容性問題，進而指導成膜材料的選擇仍將是微膠囊研究中的主要課題之一。

3微膠囊在生物醫學領域的應用研究

3.1在臨床醫學中的應用研究

人體器官和組織缺損或衰竭正日益成為威脅人類健康乃至生命的突出問題.同種或異種器官移植是世界醫學界對付器官衰竭的主要手段，當前心臟和腎臟等器官整體移植手術的成功率已經相當高，挽救了許多患者的生命.但是供體來源有限和機體免疫排斥反應限制了其應用和發展.在器官供體來源嚴重匾乏的情況下，人們研制了人工器官，即人造的裝置或機器(如人工心臟和人工腎)，它們可以替代人體有缺陷的部位，完成復雜的任務以維持生命.

另一方面，糖尿病、帕金森氏癥、早老性癡呆、肝功能障礙、甲狀腺功能減退和侏儒癥等神經/內分泌系統疾病則是部分組織細胞功能喪失引起的，如糖尿病是因為患者自身免疫系統選擇性地破壞了分泌胰島素的胰腺細胞，導致胰島素分泌不足，血糖水平升高130].對此類疾病目前尚無法實現相關的整體器官移植，只能期望通過組織細胞水平移植得以治療.這時的組織細胞移植人體內又將遇到強烈的機體免疫排斥反應.微膠囊則依靠膜的隔離保護性能和選擇透過作用，可以保證生物活性物質擴散通過，抗體或免疫細胞被截留隔離，從而在生理上避免了個體的免疫排斥，成為解決組織細胞移植過程免疫排斥問題的理想手段，因而引起眾多研究者的興趣.繼糖尿病大鼠模型取得進展之后，sun等人147}實驗室又進行了靈長類糖尿病動物模型的研究.他們將APA微囊化豬胰島細胞移植人9只自發性糖尿病猴的腹腔中，7只病猴在不注射胰島素的情況下維持正常血糖水平4個月以上，最長達804d.進一步檢測發現受試猴體內葡萄糖清除率和胰島素分泌量明顯高于移植前.血糖正常3個月后從兩只病猴體內回收得到完整的微膠囊且沒有細胞過度生長的跡象，囊內胰島清晰可見.

而且移植人體內長達兩年的微膠囊對兩只病猴器官無不良影響.薛毅瓏等人149]以右側帕金森氏癥病樣大鼠和猴為模型，分別將APA微囊化和非微囊化牛腎上腺嗜鉻細胞(BCC)及空微囊定向植人右側腦紋狀體內，結果表明植人的微囊化BCC能在動物腦內存活、分泌多巴胺(一種神經化學信號物質，帕金森氏癥就是中腦黑質多巴胺能神經元變性減少，不能正常分泌多巴胺造成的)等單胺類物質并糾正帕金森病樣大鼠和猴的異常行為(偏側旋轉)，作用超過10個月.非囊化BCC僅能改變部分動物的偏側旋轉，且作用時間基本只能持續1個月;空微囊組則與對照組模型一樣，癥狀沒有改善.甲狀腺功能減退癥是由多種原因引起的甲狀腺激素(TH)合成、分泌或生物效應不足所致的一種內分泌疾病.其中占90%以上的是由免疫反應或病毒感染、放療和缺碘等引起的甲狀腺組織破壞.吳美慧等人150〕以甲狀腺功能減退大鼠為模型，進行APA微囊化和非微膠囊化豬甲狀腺組織移植治療.微囊化甲狀腺組織顯著提高了受體T3，T4水平，降低了促甲狀腺激素(TSH)水平且作用持續超過40周，且微膠囊回收率100%，回收的微囊化甲狀腺組織存活率達80%.

非囊化甲狀腺組織在初期也明顯改善了上述指標，但9周后均回復到了移植前的水平.上述臨床前動物研究均表明:采用一定材料、方法制成的微膠囊本身并不具備治療疾病的作用，但能保證囊內包埋的細胞存活且正常代謝、應答式分泌有效物質，如胰島素、多巴胺和甲狀腺激素等，從而達到治療疾病的目的;微膠囊膜的選擇透過作用可以保證細胞分泌的有效物質擴散進人生物體內發揮生理功能，而將免疫球蛋白等抗體阻隔在囊外，避免了異種移植中最棘手的免疫排斥問題.臨床應用的主要技術問題一是獲取高產量、高活性、高純度的供體組織細胞;二是作為免疫隔離工具的微膠囊材料的生物相容性;三是微囊化細胞的大規模培養和保存.

3.2在生化藥物控制釋放中的應用研究

蛋白質和多膚類大分子生化物質(如生長激素、胰島素、肝素、干擾素、白細胞介素等)由于在侏儒癥、糖尿病、肝硬化以及許多癌癥等難以治愈疾病的治療過程中表現出藥理作用強、副作用少且很少引起過敏反應的特點而備受重視.另一方面，重組DNA技術的出現使得具有療效的蛋白質的規模生產成為現實15’〕.然而由于此類生化藥物穩定性差，采用傳統口服給藥后在人體胃腸道內易被酶降解，所以目前多限于注射給藥，如胰島素在其被發現75年之后仍只是以注射途徑治療糖尿病[52〕.另外，此類藥物體內半衰期短，以至于不得不多次注射以維持療效.此外在非保護狀態下這類藥物的生物利用度通常很低(<5%)，不能獲得滿意的療效.所以，開發適于蛋白質和多膚類生化藥物的釋放體系已成為重要的研究方向.

微膠囊膜能最大程度地保持囊內生化物質活性，且通過調節制備條件可以控制微膠囊膜的厚度和孔尺寸，從而實現囊內生化藥物的控釋或緩釋.Redding等人1531將黃體激素(LHRH)包埋于乳酸一乙醇酸共聚物(PLGA)微膠囊中，采取肌肉注射途徑實現該膚在大鼠體內持續釋放30d以上，顯著降低了雄激素依賴型前列腺瘤的重量和體積，成功抑制了大鼠血清中肇酮水平，而且效果優于每天皮下注射等量或雙倍劑量的未包囊激素.纖維原細胞生長因子具有刺激細胞生長和組織修復的功能，傳統的基于聚合物基質的釋放體系雖然能實現緩釋，但其99%的分裂活性將喪失.Edelman等人154]將其與肝素一瓊脂糖凝膠珠鍵合以便于長期穩定保存，再以海藻酸鈉包囊，然后在肝素酶酶解斷鍵作用下實現了該因子以活性狀態的控制釋放.Johnson等人155]將重組人生長激素包埋于PLGA微球中，經皮下注射人大鼠和恒河猴體內，實驗結果表明微囊化激素性質穩定，動物血清中重組人生長激素維持高水平達30d以上，是等量該激素以溶液形式經皮下注射后維持時間的20倍.Takada等人f56}設計了leuprorehn的微膠囊控制釋放體系，以大鼠和狗為動物模型，一次注射即可實現3od內維持血清中穩定的leuprorelin水平.

該微囊化leuprorelin對前列腺癌、子宮內膜異位及性激素依賴型疾病的臨床療效已在60多個國家得到了證實.Isobe等人157]將重組人骨形成蛋白包埋于乳酸一乙醇酸共聚物微膠囊中并移植人大鼠皮下，經組織化學檢測發現隨著骨形成蛋白的釋放，具有堿性磷酸酶活性的骨誘導細胞出現在膠囊周圍，而且在異位骨誘導形成過程中并不生成軟骨，該結果表明骨形成蛋白的作用是誘發間質細胞分化為成骨細胞.另外對干擾素158〕、促甲狀腺素[59]、人類免疫缺損疫苗L60]等物質釋放體系的研究結果均表明微膠囊(微球、微粒)可以起到控(緩)釋作用，保護了藥物的生物活性，延長了半衰期，提高了穩定性，不同程度地提高了藥物的生物利用度.臨床應用的主要技術問題一是如何更好地保持囊內蛋白質的生物活性;二是作為控制釋放載體的微膠囊材料的生物相容性;三是開發條件溫和且易于規模化生產的微膠囊制備技術.

4展望

篇13

Key words： Kidney-Yang deficiency; Hypothalamic-Pituitary-Thyroid axis

腎陽虛證是腎臟陽氣虛衰表現的證候，以全身功能低下伴見寒象為審證要點。《內經》中就有“陽虛則外寒，陰虛則內熱”的論述。在腎陽虛證辨證因子評分表中，辨證因子出現頻率較高的前兩位是畏寒、肢冷。1979年沈自尹院士等發現腎陽虛證患者存在下丘腦-垂體-甲狀腺軸不同環節、不同程度的功能紊亂。甲狀腺功能低下在腎陽虛病機學上占有重要的地位。目前研究者們從動物實驗和臨床研究兩方面，運用現代技術和方法如放射免疫、組織形態學觀察、免疫組化、基因組學、蛋白質組學等，以下丘腦-垂體-甲狀腺軸為切入點研究腎陽虛證，已取得了一系列的進展。現綜述如下。

1 動物實驗研究

從甲狀腺軸研究腎陽虛證基于“腎陽是人體陽氣之根本，對臟腑組織起溫煦、生化作用”。腎陽虛動物模型常選用藥物或手術抑制甲狀腺功能造模、老齡“腎虧”造模、皮質酮大鼠造模、“勞倦過度、房室不節”小鼠造模等方法，并通過應用補腎藥觀察模型動物下丘腦-垂體-甲狀腺軸結構和功能的變化，依據證效關系推斷腎陽虛證與甲狀腺軸的關系。

1.1 腎陽虛證在甲狀腺軸的神經內分泌變化

腎陽虛大鼠血清中三碘甲腺原氨酸（T3）、甲狀腺素（T4）明顯低于正常大鼠，腺垂體分泌的促甲狀腺激素（TSH）也明顯低于正常大鼠，補腎中藥可上調腎陽虛大鼠血清T3、T4，TSH水平［1］。用他巴唑制備甲減腎陽虛小鼠模型，模型組小鼠T3、T4濃度均降低，TSH濃度升高，用參附注射液后，T3、T4濃度明顯升高，TSH濃度降低［2］。郭凱等［3］對金匱腎氣丸的拆方研究，表明金匱腎氣丸比單純的補陽藥、補陰藥更能夠促進下丘腦-垂體-甲狀腺軸內分泌功能，顯著提高腎陽虛小鼠T3、T4水平。我們發現，“勞倦過度、房室不節”腎陽虛小鼠同樣存在T3，T4，TSH較正常組下降，但對造模不同時期（2，4，6周）TSH的比較表明，模型組小鼠血清TSH含量先降后升，第2周下降，第4，6周回升，但仍低于對照組，這可能與T3，T4明顯下降對腺垂體造成的反饋調節有關。

1.2 腎陽虛證在甲狀腺軸的病理形態學變化

激素致腎陽虛模型大鼠垂體TSH細胞、甲狀腺濾泡上皮細胞出現核降解、線粒體腫脹、嵴空化、內質網擴張，表明線粒體的氧化磷酸化及內質網的蛋白質合成受到影響，使細胞物質和能量代謝功能下降，合成和分泌激素能力下降。補腎中藥可以明顯改善垂體的超微結構改變，但可能由于藥量或時程有限對損傷較重的甲狀腺損傷改善不明顯［4］。我們對“勞倦過度、房室不節”腎陽虛小鼠的甲狀腺超微結構進行觀察，也發現線粒體腫脹，線粒體嵴不清楚，內質網腫脹，胞漿有膠質顆粒，微絨毛少，核膜腫脹，核膜間隙增寬。用金匱腎氣丸治療后線粒體、內質網腫脹減輕，微絨毛稍多，核膜稍模糊。

1.3 腎陽虛證在甲狀腺軸的相關基因表達變化

對激素致腎陽虛大鼠下丘腦、垂體、甲狀腺組織中鈣調蛋白基因表達情況研究表明［5］，下丘腦的鈣調蛋白基因mRNA表達過度，可抑制生長激素釋放激素的基因表達，促進一氧化氮合酶的基因表達，生成過量一氧化氮，使環磷酸鳥苷酸升高導致下丘腦-垂體-靶腺軸功能紊亂，而羊藿總黃酮可明顯降低大鼠血清一氧化氮含量，減少環磷酸鳥苷酸生成，進而恢復下丘腦-垂體-甲狀腺軸功能。“勞倦過度、房室不節”腎陽虛小鼠模型腦基因芯片研究結果顯示［6］，差異表達基因顯著下調的前5位依次為：糖蛋白激素α鏈前體（FSH、CG）、泌乳素前體（PRL）、生長激素前體（GH）以及下丘泌素和黑色素（MCH）前體基因下調，后兩者與下丘腦分泌有關，其余則與下丘腦－垂體的促性腺、促甲狀腺的調節有關。沈自尹等［7］以藥測證對腎陽虛大鼠基因表達譜的研究發現，羊藿總黃酮能顯著上調皮質酮大鼠熱休克蛋白（HSP）、細胞色素P450（CytP450）和TSH的大幅度上調，提出腎陽的主要物質基礎是甲狀腺激素促進能量代謝的氧化磷酸化過程。

1.4 腎陽虛證在甲狀腺軸的蛋白質組學變化

腎陽虛證明顯的特征是能量代謝功能障礙，而對體內許多組織的代謝起調節作用的激素主要是甲狀腺素及腎上腺皮質激素。給動物喂飼他巴唑或甲基硫氧嘧啶可造成甲狀腺功能降低的腎陽虛。盧德趙等［8］通過應用凝膠內差異顯示電泳技術研究補腎陽對甲基硫氧嘧啶腎陽虛動物肝線粒體蛋白質組學的影響，發現藥物性腎陽虛能導致甲狀腺內過氧化酶系阻滯，抑制甲狀腺激素的合成，導致機體多種功能代謝紊亂。二氫硫辛酰胺支鏈酰基轉移酶表達量增加，導致糖代謝紊亂；異戊酰輔酶A脫氫酶、羥氨基輔酶A脫氫/酮脂酰輔酶乙酰輔酶A脫氫酶α亞基表達增加，使腎陽虛動物脂肪酸β-氧化加快；氨甲酰磷酸合成酶和鳥氨酸轉氨甲酰酶合成增加，促進鳥氨酸循環。應用溫補腎陽治療后，上述酶的表達有所下調，以免體內糖和脂類物質大量消耗。而唐利華等［9］對激素致腎陽虛動物肝線粒體蛋白質組的影響研究則表明，腎陽虛動物的糖和脂肪代謝功能降低，而蛋白質和核酸代謝增強。兩種腎陽虛動物模型肝線粒體蛋白質組的表達有所不同，可能與藥物的損傷靶點不同或導致腎陽虛的不同階段有關。

1.5 腎陽虛證在甲狀腺軸與性腺軸功能的關系研究

汪勝等［10］通過觀察氫化可的松復制腎陽虛模型大鼠在腎陽虛早期（第15天）、中期（第23天）、晚期（第30天）T3、T4與睪酮（T）指標，建立T3、T4與T的徑向基函數網絡模型，發現腎陽虛早期模型中T隨T3、T4的改變呈同向改變，波動幅度最大，T對T3、T4變化敏感，而中期T隨T3、T4的改變呈同向改變，波動幅度最小，晚期模型中T隨T3、T4的改變呈反向改變，進而揭示了腎陽虛演變進程中甲狀腺與性腺功能的動態變化關系，為進一步探討腎陽虛證的內在變化規律提供了參考依據。

2 臨床研究

臨床對腎陽虛證的研究主要從神經內分泌、基因表達、蛋白質組學等方面入手。按照中醫異病同證的理論，許多慢性病如腎病綜合征、慢性腎功能衰竭等均可出現腎陽虛證，因此臨床上研究腎陽虛證涉及多種疾病。這里綜述的是有關腎陽虛證與甲狀腺軸變化的臨床研究。

2.1 腎陽虛證的神經內分泌變化

青姚等［11］觀察腎陽虛患者血清甲狀腺激素水平變化及溫補腎藥的療效，發現腎陽虛患者治療前血清T3、T4、游離T3（FT3）、游離T4（FT4）均明顯低于正常人，而TSH則相反。用自擬的肉蓉補陽湯治療后可改善殘存的甲狀腺組織功能，調節下丘腦神經遞質和神經激素，使基礎代謝提高，T3、T4上升，TSH下降。程冕等［12］將39例腎病綜合征患者按中醫辨證分型標準，分為肝腎陰虛型，脾腎陽虛型，濕熱型，探討不同證型與血清甲狀腺激素的關系，結果：脾腎陽虛型TT3、TT4明顯下降，但TSH與正常對照組無明顯差異，說明腎病綜合征脾腎陽虛型的形成原因之一可能是下丘腦-垂體-甲狀腺軸系統正反饋調節機制失衡。將慢性腎功能衰竭患者分為脾腎陽虛、氣陰兩虛、肝腎陰虛，分別觀察甲狀腺軸指標，發現脾腎陽虛型T3下降最明顯，中藥治療后TT3、TT4值顯著升高，因此甲狀腺激素水平改變可以作為臨床判斷中醫辨證分型及治療效果的觀察指標 ［13］。

2.2 腎陽虛證的基因表達變化

倪紅梅［14］利用基因芯片技術研究青少年腎陽虛體質差異表達基因，發現符合標準的差異表達基因涉及到免疫、發育、細胞生長、細胞受體、信號與傳遞蛋白、蛋白翻譯合成等。而細胞的生長和發育與甲狀腺激素密切相關。如果以基因芯片為手段，研究腎陽虛證在甲狀腺軸的基因表達譜，同時以藥測證，糾正基因網絡失衡，將是腎陽虛證實質的研究中一個非常有意義的探索方向。

2.3 腎陽虛證的蛋白質組學變化

蛋白質組學對于機體、組織或細胞全部蛋白質表達和功能進行研究的思路與中醫證候認識疾病的整體觀、辨證觀有著趨向性。劉希成等［15］利用雙向電泳（2-DE）對老年體虛腎陽虛患者血清蛋白質組學研究發現，腎陽虛患者存在轉甲狀腺球蛋白、視黃醇結合蛋白及前清蛋白A鏈的異常表達，這三種蛋白之間存在密切的關系，它們能夠與T3、T4結合，將血液中的甲狀腺素轉運至腦部。盡管三種蛋白的變化趨勢不完全相同，但這些變化都在不同程度影響著甲狀腺功能及下丘腦-垂體-甲狀腺軸的調控。

3 思考

3.1 進一步探索反映腎陽虛證甲狀腺軸損傷的理想動物模型

目前多種腎陽虛動物模型均可表現出甲狀腺功能不同程度的受損，但還不能確定具體哪一種造模方法更能反映典型的甲狀腺軸損傷。他巴唑動物模型所模擬的腎陽虛狀態似乎更能反映出下丘腦-垂體-甲狀腺軸的功能異常［16］。但這種病理模型導致證候病理的是非自然因素，與臨床腎陽虛證產生的病因條件迥然不同。而病因型腎陽虛動物造模，將引起相應證候的病因施加在動物身上，以造成模型與病人的臨床表現相一致，既突出了中醫理論的指導作用，又能夠體現“以證測因”。盡管這在一定程度上增加了造模的難度，但對于更深入地闡述腎陽虛證的實質將是一個必要的探索方向。

3.2 進一步探索更適合腎陽虛證概念研究的方法

學體系腎陽虛證在下丘腦-垂體-甲狀腺軸上的改變涉及神經內分泌、病理、基因組學、蛋白質組學等多個方面，機械地理解腎陽虛證的本質就是某些細胞因子或生化指標的異常，單純地運用直觀、線性的方法將腎陽虛證和西醫理化指標進行簡單相關與疊加研究，難以揭示腎陽虛證本質的內涵。現代興起的基因組學、蛋白質組學、代謝組學等系統生物學研究方法以其整體性、動態性、復合性為特點，將微觀的物質定性定量與宏觀的分析方法融為一體，這將以更接近腎陽虛證概念的方法學體系闡釋證的實質，也必將推動中醫學證實質的現代研究。

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