導(dǎo)語：如何才能寫好一篇細(xì)胞膜的生物學(xué)特征，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

竹紅菌素(Hypocrellin)是在我國最早發(fā)現(xiàn)的一種新型光敏劑，它來自于自然界生物中，是目前已知的在可見光區(qū)內(nèi)優(yōu)良的光敏劑。這類化合物可經(jīng)過普通生物合成途徑產(chǎn)生，它們的結(jié)構(gòu)具有立體化學(xué)的特征，表現(xiàn)出光動力學(xué)活性，具有顯著的光療作用，臨床上已用來治療皮膚病，如外陰白色病變和軟化疤痕疙瘩。近年來，研究發(fā)現(xiàn)它具有優(yōu)良的光敏殺傷腫瘤細(xì)胞和抑制艾滋病病毒HIV-1的作用，并且可作為新型的光活化農(nóng)藥和潛在的光電轉(zhuǎn)換材料，研究和應(yīng)用前景十分廣闊。

1 竹紅菌素的發(fā)現(xiàn)、分布、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

竹紅菌素主要生長在我國云南西北部，是在海拔3 000～3 500 m高寒地區(qū)箭竹上生長的子囊菌綱肉座菌科（Hypocrellabambusae Sace）的真菌，我國首先發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用于臨床治療胃病和風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。1980年萬象義，陳遠(yuǎn)藤[1]首次報(bào)道了一種新的光化學(xué)療法藥物-竹紅菌甲素(HypocrellinA，簡稱HA)；1981年陳維新等[2]確定了竹紅菌甲素的結(jié)構(gòu)；1985年萬象義等[3]從竹紅菌中分離到竹紅菌乙素(Hypocrellin B，簡稱HB)。張曼華等[4]用光譜方法鑒定了乙素的結(jié)構(gòu)，梁麗等[5]用X-射線晶體衍射確定了它的結(jié)構(gòu)：竹紅菌中最重要的光敏成分是竹紅菌甲素，同時也有少量的竹紅菌乙素。竹紅菌乙素相當(dāng)于甲素失去一分子水，酸和堿催化都能使甲素轉(zhuǎn)化為乙素。

據(jù)文獻(xiàn)提到，竹紅菌在全世界除斯里蘭卡山區(qū)有報(bào)道發(fā)現(xiàn)以外，只有我國云南省西部產(chǎn)量最多。竹紅菌甲素的純品為紅色晶體。熔點(diǎn)209℃～210℃，易溶于氯仿、吡啶、苯酮、二甲亞砜等有機(jī)溶劑中，難溶于水。其親脂性使這種色素易于聚集在細(xì)胞膜上，竹紅菌素的光譜特性，在二甲亞砜（DMSO）溶液中，其在可見光區(qū)均呈現(xiàn)三個吸收峰，波長為475、545、585 nm，它的吸收峰位不隨濃度改變而位移，譜形亦無變化，只是吸收值隨濃度的增加而增高，說明竹紅菌素在高濃度下并不形成聚集態(tài)。竹紅菌素和現(xiàn)在使用的血卟啉衍生物(HPD)相比具有許多優(yōu)勢，如原料易得，易純化。不易聚集(聚集降低了HPD的光療效果)、三重態(tài)氧量產(chǎn)率高，體內(nèi)代謝快。對正常組織損傷小，文獻(xiàn)報(bào)道竹紅菌素及其一些衍生物能光敏損傷生物大分子(如DNA、蛋白質(zhì)和脂類等)，表明竹紅菌素有望用于光動力療法(photodynamic therapy，PDT)的臨床冶療。

2 竹紅菌素研究的主要方向

2．1 生物學(xué) 探索竹紅菌素對生物組織內(nèi)蛋白質(zhì)(包括氨基酸、多肽)、脂類、核酸(DNA、RNA)堿基等的光敏化機(jī)制，研究竹紅菌素和生物物質(zhì)反應(yīng)的活性部位，了解竹紅菌素對皮膚病和癌細(xì)胞的定位能力。

2．2 化學(xué)和光化學(xué) 從分子水平弄清竹紅菌素主要成分的結(jié)構(gòu)特征、物化性質(zhì)、光敏特性和反應(yīng)過程。通過對生物組織內(nèi)活性物質(zhì)的光動力作用研究，提出竹紅菌素的光療模式。結(jié)合熱化學(xué)和光化學(xué)相輔相成的兩個過程，造成對生物組織的影響，注意產(chǎn)物的光動力活性，進(jìn)一步光敏造成對生物體的次級影響。

2．3 光療應(yīng)用 通過結(jié)構(gòu)修飾改進(jìn)，開發(fā)出新型藥物和光敏化劑。為使藥物易于達(dá)到生物體內(nèi)的關(guān)鍵部位，在分子內(nèi)引入極性基團(tuán)，如一NH2、一COOH、一SO3H、一NO2等基團(tuán)，改善竹紅菌素本身的油脂性和水溶性比例，提高竹紅菌素的吸光能力并使其吸收峰適當(dāng)?shù)奈灰啤?/p>

2．4 藥型 通過脂質(zhì)體的包被或與單克隆抗體結(jié)合，以及使用其他導(dǎo)彈藥物，使藥物直達(dá)生物體內(nèi)的靶體，從而提高療效，消除不良反應(yīng)。

3 竹紅菌素的光敏活性及其光療應(yīng)用

自1975年我國云南省微生物所從云南西部山區(qū)采集到竹紅菌子座，提取分離到竹紅菌甲素，隨后又分離到乙素。1981年羅子華等[6]研究了用竹紅菌素軟膏加光治療外陰白色病變的組織變化。1982年梁睿媛等[7]用竹紅菌素光化療治肥厚性瘢痕。1985年王家壁等[8]用竹紅菌素對原發(fā)性皮膚淀粉樣變苔癬進(jìn)行光化治療。

1985年程龍生等[9]研究了竹紅菌甲素對紅細(xì)胞的光損傷，觀察到紅細(xì)胞在有HA存在并受光照時，膜蛋白-SH基含量迅速下降；膜蛋白氨基酸組分半胱氨酸、組氨酸、色氨酸的含量迅速下降；膜蛋白發(fā)生光交聯(lián)；膜類脂多聚不飽和脂肪酸形成類脂過氧化物等化學(xué)變化。

1986年鄭建華等[10]探討了竹紅菌甲素對紅細(xì)胞膜光敏作用機(jī)理，說明HA對紅細(xì)胞膜的光氧化機(jī)理涉及單重態(tài)氧和超氧陰離子，但也有可能是通過電子轉(zhuǎn)移機(jī)理及其他的活化態(tài)氧在起作用。認(rèn)為-SH基過氧化成-S-S-鍵可導(dǎo)致蛋白交聯(lián)，膜類脂質(zhì)過氧化不參與膜蛋白的交聯(lián)；而蛋白質(zhì)中的氨基酸殘基對膜蛋白起重要作用。

1987年郭繩武等[11]的結(jié)果證明甲素接觸到細(xì)胞并有一定暈的吸收后。主要集中在細(xì)胞膜和胞質(zhì)中，膜的形態(tài)學(xué)上的改變是明顯的，細(xì)胞膜是HA光動力靶體。HA的光動力敏化作用與可見光的波長密切相關(guān)，在460 nm以下波長的可見光不能明顯激化HA的增敏效果。而在460～490 nm(恰好處于HA最大吸收475 nm的范圍)波長的光就能使HA顯示與全光照射同樣的光敏效果(只是肩區(qū)稍有區(qū)別)。表明光能是HA本身所吸收，而不是被其所敏化的細(xì)胞內(nèi)的生物物質(zhì)所吸收。

1988年曹恩華等[12]對HA光敏作用所致的HeLa細(xì)胞DNA單鏈斷裂進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞經(jīng)γ射線和HA的光敏作用后，DNA產(chǎn)生單鏈斷裂，細(xì)胞本身具有修復(fù)能力。當(dāng)最初的單鏈斷裂頻率相等時，γ射線處理的細(xì)胞。其DNA單鏈斷鏈重接能力高于光敏作用的細(xì)胞。細(xì)胞修復(fù)能力的差別表明了二種作用產(chǎn)生的單鏈斷鏈的化學(xué)性質(zhì)有重要差別。

1989年孫繼山等[13]研究HA對紅細(xì)胞膜上酶光敏失活作用。結(jié)果表明HA對Ca2+-Mg2+ATPase作用最強(qiáng)，HA還能引起膜蛋白巰基氧化，膜脂質(zhì)過氧化，其中巰基氧化可能是ATPase光敏失活的主要原因，而脂質(zhì)過氧化對ATPase的活力損傷作用不大。

1990年傅乃武等[14]用竹紅菌素對小鼠紅細(xì)胞膜的光氧化作用進(jìn)行研究。認(rèn)為竹紅菌素在光激化下產(chǎn)生的氧自由基，對細(xì)胞膜產(chǎn)生光損傷，從而影響細(xì)胞的活動和功能，直至死亡，故細(xì)胞膜是HA光敏作用的一個靶部位。與此同時，杜健等[15]亦發(fā)現(xiàn)，由于細(xì)胞膜內(nèi)含有豐富的不飽和脂肪酸，易受自由基的攻擊發(fā)生過氧化作用而產(chǎn)生苯二醛(MDA)。苯二醛可交聯(lián)蛋白質(zhì)和磷脂的氨基生成Schiff氏堿，并伴有熒光的出現(xiàn)，使紅細(xì)胞膜脆性增加，導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷，通透性增加，K+釋放增多，從而發(fā)生膠體滲透性溶血。1988年傅乃武等[16]用竹紅菌甲素對培養(yǎng)的人癌細(xì)胞和小鼠移植實(shí)體腫瘤有明顯的光動力治療作用。1989年傅乃武和褚衍信[17]研究HA對癌細(xì)胞的光殺傷作用，在竹紅菌甲素對肝癌細(xì)胞線粒體和微粒體的光動力效應(yīng)中，發(fā)現(xiàn)線粒體和微粒體是HA的光動力作用的敏感靶體。

1990年伍振軍等[18]研究了竹紅菌甲素光敏反應(yīng)機(jī)制，報(bào)道了HA的光敏反應(yīng)中，原初反應(yīng)產(chǎn)生了單重態(tài)氧（1O2）、超氧陰離子自由基(-O2)和H2O，在一些還原性底物(5-羥基色氨酸、色氨酸、蛋氨酸和賴氨酸等)的存在下，體系中形成的超氧陰離子大大增加，證明了體系中的單重態(tài)氧是通過三重態(tài)的竹紅菌甲素和基態(tài)氧進(jìn)行能量傳遞形成的；超氧陰離子自由基是體系中的甲素和基態(tài)氧進(jìn)行單電子轉(zhuǎn)移的結(jié)果，H2O是體系中的HA二價負(fù)離子還原基態(tài)氧的產(chǎn)物，在一些底物存在下，次級反應(yīng)產(chǎn)生了羥基自由基(-OH)及一些有機(jī)自由基；HA光敏氧化一些生物基質(zhì)的反應(yīng)是1O2等活潑態(tài)氧和各種自由基反應(yīng)綜合的結(jié)果。

1994年，王家珍等[19]的HA對體外培養(yǎng)細(xì)胞光敏作用的試驗(yàn)，揭示了HA光敏化作用使細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化，細(xì)胞表面微絨毛喪失，細(xì)胞增殖受抑制，這些變化隨光照劑量的增加而加劇，其中對腫瘤細(xì)胞的抑制作用較正常二倍體細(xì)胞更大，細(xì)胞群體中G1期細(xì)胞數(shù)目下降，S期細(xì)胞增多；同時，HA的光敏化作用還使胞質(zhì)微管變稀疏。實(shí)驗(yàn)說明HA光敏作用對培養(yǎng)細(xì)胞的作用引起細(xì)胞膜、細(xì)胞骨架損傷，使細(xì)胞周期部分阻斷在S期，從而抑制了細(xì)胞的增殖。

1995年許娜飛等[20]也證明了HA主要分布于細(xì)胞膜及胞漿中，只有少量的HA進(jìn)入細(xì)胞核中。細(xì)胞在24 h內(nèi)對HA的排出較快，24 h的排出量達(dá)50％，24 h后對HA的排出速度變慢、HA在不光照的條件下亦對細(xì)胞有毒性損傷作用，而HA吸收光后的光敏反應(yīng)則對細(xì)胞有更強(qiáng)的殺傷作用、HA的光敏作用靶部位是細(xì)胞膜，而它引發(fā)的膜脂過氧化所產(chǎn)生的自由基和非自由基產(chǎn)物，特別是脂自由基的壽命較長和很高的反應(yīng)活性，并能跨膜作用于DNA，可誘導(dǎo)DNA損傷，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡，通過測定光敏反應(yīng)細(xì)胞脂質(zhì)過氧化程度及其產(chǎn)物與細(xì)胞DNA形成的熒光產(chǎn)物，表明脂質(zhì)過氧化在細(xì)胞DNA的損傷突變過程中起重要作用。證實(shí)了HA光敏反應(yīng)對體外培養(yǎng)細(xì)胞具有誘變致突作用，能引起細(xì)胞DNA突變，并且此突變具有遺傳穩(wěn)定性。

1998年陳彬等[21]通過測定竹紅菌素的單重態(tài)氧的時間分辨磷光光譜，提出竹紅菌素的化學(xué)反應(yīng)不僅來源于第一激發(fā)態(tài)氧分子，而且也來源于第二激發(fā)態(tài)氧分子。

陳彬認(rèn)為：①竹紅菌素光敏化時的主要產(chǎn)物為單重態(tài)氧而不是自由基；②激發(fā)波長對竹紅菌素的單重態(tài)氧的產(chǎn)率幾乎沒有影響；③溶劑的可極化性對單重態(tài)氧量子產(chǎn)率沒有影響；④竹紅菌素是非常不良的單重態(tài)氧的淬滅劑；⑤經(jīng)過化學(xué)修飾，竹紅菌素將有可能成為一種良好的激化態(tài)氧分子敏化劑。

1999年何玉英等[22]，合成了一系列竹紅菌乙素(HB)的衍生物，利用順磁共振(EPR)和吸收光譜法研究了竹紅菌乙素衍生物在缺氧條件下的光化學(xué)反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在缺氧條件下，竹紅菌乙素衍生物都能發(fā)生光誘導(dǎo)的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，生成半醌負(fù)離子自由基，而它又是超氧陰離子自由基和羥基自由基的前體，在還原劑存在下，衍生物生成負(fù)離子自由基的能力大大增強(qiáng)。2000年時，何玉英等[23]發(fā)現(xiàn)在有氧情況下，竹紅菌乙素衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)影響超氧陰離子自由基和羥基自由基的產(chǎn)生效率和單重態(tài)氧的量子效率。

2002年馬嵐[24]利用胚胎干細(xì)胞作為細(xì)胞模型進(jìn)行痂囊腔菌素生物活性的研究，發(fā)現(xiàn)痂囊腔菌素。竹紅菌素可通過特異地誘發(fā)腫瘤細(xì)胞凋亡而殺滅腫瘤細(xì)胞。表明竹紅菌素具有顯著的抗腫瘤生物活性，它們引起細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制似乎是非活性氧所為。

4 竹紅菌素的其他功效

竹紅菌素除作為光動力藥物外，還有下述用途：①HA可光敏殺滅革蘭陽性細(xì)菌，對革蘭陰性細(xì)菌無效；②HA的pKa=9．3，可作為弱酸的酸堿滴定指示劑和分析試劑；③竹紅菌素有作為光敏氧化劑而可應(yīng)用于光活化農(nóng)藥和光電轉(zhuǎn)換材料上；④竹紅菌素的熒光光譜明顯受環(huán)境影響且有一定規(guī)律，因而可用于研究生物大分子環(huán)境和診斷癌組織的熒光探針。

5 結(jié)論與展望

竹紅菌素是一種新型的光療光敏劑，包括竹紅菌甲素(HA)和竹紅菌乙素(HB)。竹紅菌素的光敏化作用可引起細(xì)胞膜蛋白交聯(lián)、膜脂過氧化、膜流動性改變，誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)的生物大分子(DNA、蛋白質(zhì)、脂類等)損傷和引起酶的失活，并導(dǎo)致細(xì)胞骨架的損傷，使細(xì)胞周期部分阻斷于S期，因而對細(xì)胞具有明顯的殺傷作用。它和現(xiàn)在使用的血卟啉衍生物相比具有原料易得、易純化、不易聚集、三重態(tài)氧量產(chǎn)率高、體內(nèi)代謝快、對正常組織損傷小等優(yōu)勢。臨床上已用來治療皮膚病。近年來發(fā)現(xiàn)竹紅菌素及其一些衍生物具有光敏殺傷腫瘤細(xì)胞和抑制艾滋病病毒HIV-l的作用，并且可作為新型的光活化農(nóng)藥和潛在的光電轉(zhuǎn)換材料，但是，竹紅菌素都是脂溶性物質(zhì)，在光療窗口(600～900 nm)的吸收能力不夠強(qiáng)，影響了其臨床上的應(yīng)用。為改善竹紅菌素本身油脂性和水溶性比例，提高竹紅菌素吸光能力并使其吸收峰適當(dāng)?shù)奈灰疲剿髌渑R床應(yīng)用的能力。目前通過對竹紅菌素進(jìn)行化學(xué)修飾，合成了許多HA和HB的衍生物，對它們的光化學(xué)光動力的研究正在進(jìn)行中。相信在不久的將來就能廣泛應(yīng)用于抗腫瘤、殺滅病毒的光動力療法(PDT)臨床治療，以及應(yīng)用于新型生物農(nóng)藥和光電轉(zhuǎn)換材料之中。

參考文獻(xiàn)

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篇2

關(guān)鍵詞概念圖；細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)；總結(jié)歸納

【中圖分類號】G633.91

在《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中提到必修模塊選擇的是生物科學(xué)的核心內(nèi)容，在教師的教與學(xué)生的學(xué)習(xí)中對核心概念及概念間的相互聯(lián)系，不應(yīng)是靜態(tài)的背誦和記憶，而應(yīng)在動態(tài)的、自主、探究、合作的學(xué)習(xí)過程中建立和形成。

高中生物必修1《分子與細(xì)胞》第三章“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”是該模塊的核心概念，怎樣幫助高一的學(xué)生理解掌握好這部分核心內(nèi)容，是教師教學(xué)策略必須考慮的問題，基于第二輪使用新課標(biāo)教材，從教材的整體設(shè)計(jì)來看，在必修1中多數(shù)章節(jié)的練習(xí)中都有概念圖出現(xiàn)，這就提示師生，概念圖是學(xué)習(xí)生物學(xué)知識、提升能力的一種學(xué)習(xí)形式。本人以“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”為例，談幾點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生用概念圖歸納理解“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”的做法。

一、概念圖及其繪制要領(lǐng)

美國教育心理學(xué)教授奧蘇伯爾提出的意義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為概念是有結(jié)構(gòu)層次的，居于結(jié)構(gòu)上層的為“上位概念”，指學(xué)習(xí)者對事物的整體認(rèn)識；居于結(jié)構(gòu)下層的為“下位概念”，指學(xué)習(xí)者對事物細(xì)節(jié)特征的認(rèn)識。學(xué)生學(xué)習(xí)新的概念時，關(guān)鍵是掌握概念之間的相互關(guān)系，對習(xí)得的事實(shí)性知識和概念性知識進(jìn)行重新排列、組織并轉(zhuǎn)換，所學(xué)的知識才有清晰的層次和邏輯性。

20世紀(jì)70年代美國康奈爾大學(xué)教授諾瓦克等人開發(fā)出概念圖，是一種用來組織和表征知識的工具。是一 種 關(guān) 于概念知識、思維過程或思維結(jié)果、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)劃流程等的圖形化表征方式，能有效呈現(xiàn)思考過程及知識的關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu)的教學(xué)策略。

概念圖包含4個基本要素：概念、命題、交叉連接和結(jié)構(gòu)層次。概念是感知到的事物的規(guī)則屬性，通常用專有名詞或符號進(jìn)行標(biāo)記。 命題是對事物現(xiàn)象、結(jié)構(gòu)和規(guī)則的陳述，在概念圖中，命題是兩個概念之間通過某個連接詞而形成的意義關(guān)系。 交叉連接表示不同知識領(lǐng)域概念之間的相互關(guān)系。層級結(jié)構(gòu)有兩個含義： 一是指同一知識領(lǐng)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)，即同一知識領(lǐng)域中的概念依據(jù)其概括性水平不同分層排布，概括性最強(qiáng)、最一般的概念處于圖的最上層，從屬的放在其下，具體的事例位于圖的最下層。 二是不同知識領(lǐng)域間的結(jié)構(gòu)，即不同知識領(lǐng)域的概念圖之間可以進(jìn)行超鏈接。某一領(lǐng)城的知識還可以考慮通過超級鏈接提供相關(guān)的文獻(xiàn)資料和背景知識。

繪制概念圖時需要確定概念并對概念的層次關(guān)系進(jìn)行排序，再將概念之間的相互關(guān)系進(jìn)行連線后寫上連接詞。這是程序性的知識，需要給學(xué)生范例（如圖1），讓學(xué)生加以揣摩、領(lǐng)悟和模仿。

學(xué)生活動：參照圖例，以生命活動離不開細(xì)胞為核心概念，嘗試制作概念圖。

要求：列出有關(guān)概念、連線將它們之間的關(guān)系表示出、標(biāo)上必要的文字。

對學(xué)生作品和前面的范例作評講，可以使概念圖的制作規(guī)范和要求進(jìn)一步得以內(nèi)化。

二、教學(xué)內(nèi)容分析與目標(biāo)確定

“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”是必修1第3章的內(nèi)容，也是本模塊的核心內(nèi)容，教學(xué)所用課時多，而周課時少，學(xué)習(xí)的時間長，教材依據(jù)亞顯微結(jié)構(gòu)分為三部分，從系統(tǒng)學(xué)的角度闡述，將細(xì)胞作為一個系統(tǒng)，細(xì)胞膜――系統(tǒng)的邊界、細(xì)胞器――系統(tǒng)內(nèi)的分工合作、細(xì)胞核――系統(tǒng)的控制中心。各部分知識的前后銜接，總結(jié)歸納顯得十分重要，具體教學(xué)目標(biāo)為：

1.知識目標(biāo)：簡述細(xì)胞膜的成分和功能；舉例說出幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能；簡述生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能；闡明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能。

2.能力目標(biāo)：制作臨時裝片用顯微鏡觀察葉綠體和線粒體；嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解釋。

3.情感目標(biāo)：體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法；認(rèn)同細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)。

三、教學(xué)過程分析及實(shí)踐體會

1.細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，作為系統(tǒng)的邊界細(xì)胞膜對生命系統(tǒng)的意義是什么？要感知其作用首先要知道它的存在的事實(shí)、制作細(xì)胞膜的材料及方法、探究化學(xué)成分的手段有哪些？教學(xué)時采用問題探討，利用前邊顯微鏡觀察到的動物細(xì)胞的物象資料，認(rèn)同細(xì)胞是有邊界的――細(xì)胞膜存在的事實(shí)。

如何獲得純凈的細(xì)胞膜？應(yīng)該選取什么樣的材料制備細(xì)胞膜？依據(jù)是什么？學(xué)生通過比較提供的幾種材料特點(diǎn)，選取哺乳動物成熟的紅細(xì)胞作為制備細(xì)胞膜的材料。用什么方法制備？用提供的三種液體（清水、生理鹽水、高濃度食鹽溶液），將哺乳動物成熟的紅細(xì)胞分別放入這三種溶液中，將會發(fā)生什么變化？為什么？因此，制備細(xì)胞膜要選用哪種溶液？用什么方法將細(xì)胞膜分離出呢？原理是什么？

得到了純凈的細(xì)胞膜，怎樣知道它的化學(xué)成分？

提供資料：（1）科學(xué)家用蛋白酶處理細(xì)胞膜，細(xì)胞膜被破壞。說明什么？

（2）用磷脂酶處理細(xì)胞膜，細(xì)胞膜被破壞。說明什么？這些實(shí)驗(yàn)事實(shí)可得出什么結(jié)論？

細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，在生命活動中有哪些作用呢？利用視頻圖像“控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞”、“進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流”等，將細(xì)胞膜的功能形象直觀的介紹給學(xué)生，加深對細(xì)胞膜功能的理解。

課堂小結(jié)時采用什么樣的形式將這節(jié)課的主要內(nèi)容歸納出，既能讓學(xué)生參與又能理解掌握，首選用概念圖的形式。提出制作概念圖的步驟：（1）將本節(jié)課的有關(guān)概念列出并確定它們之間的關(guān)系；（2）用連線連接起來；（3）兩個概念之間的關(guān)系用準(zhǔn)確詞語表示出。（4）同桌相互檢查，是否有不當(dāng)之處，并進(jìn)行糾正。

展示學(xué)生制作的概念圖、投影教師備課用的概念圖，進(jìn)行評講。

2.細(xì)胞器――細(xì)胞內(nèi)部的分工合作，細(xì)胞的生命活動由哪些具體的結(jié)構(gòu)執(zhí)行？這些結(jié)構(gòu)各有何特點(diǎn)？用投影展示細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)，用模型分析各細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)，滲透結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)，重點(diǎn)分析了線粒體、葉綠體的結(jié)構(gòu)及功能，并引導(dǎo)學(xué)生比較這兩個細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能的異同，通過實(shí)驗(yàn)顯微鏡觀察葉綠體和線粒體掌握這兩個細(xì)胞器。

細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合是怎樣進(jìn)行的？通過資料分析“分泌蛋白的合成和運(yùn)輸”引導(dǎo)學(xué)生思考討論：（1）要追蹤細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成過程，可用什么方法？（2）分泌蛋白的合成部位是？初步加工部位是？進(jìn)一步加工部位是？分泌到細(xì)胞外要通過的結(jié)構(gòu)是？（3）合成、加工、分泌需要的能量由哪個細(xì)胞器提供？

小結(jié)：將分泌蛋白的合成、運(yùn)輸、分泌過程用概念圖的形式表示出。

歸納：將所學(xué)的細(xì)胞器按照單層膜、雙層膜、無膜結(jié)構(gòu)歸納出并用概念圖的形式表示出來。

選出兩位學(xué)生繪制的概念圖展示、與教師提供的概念圖對比，補(bǔ)充、糾正不當(dāng)?shù)牡胤健?/p>

3.細(xì)胞核――系統(tǒng)的控制中心，根據(jù)已有的生物學(xué)知識回答：沒有細(xì)胞核的細(xì)胞，能合成蛋白質(zhì)嗎？能生長、能分裂嗎？有哪些事實(shí)可以說明細(xì)胞核的功能？

借助資料分析，引導(dǎo)學(xué)生獲取信息、推理，得出細(xì)胞核的功能――細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳。

觀察并閱讀教材P53圖3―10思考下列問題：

（1）細(xì)胞核的亞顯微結(jié)構(gòu)包括哪些部分？各部分的作用是？

（2）控制代謝和遺傳中起重要作用的結(jié)構(gòu)是？

（3）同種生物體內(nèi)所有細(xì)胞的DNA相同嗎？不同生物體的DNA相同嗎？為什么？

歸納：將細(xì)胞核的亞顯微結(jié)構(gòu)用概念圖表示出來。

展示學(xué)生繪制的概念圖并評講。

本章小結(jié)：借助上述三節(jié)繪制的概念圖，讓學(xué)生回顧所學(xué)知識，結(jié)合教材的本章小結(jié)的文字，引導(dǎo)學(xué)生將“真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”用概念圖表示出，以幫助學(xué)生深化知識，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)之間相關(guān)知識的聯(lián)系與綜合。

師生共同總結(jié)歸納，教師板書：“真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”概念圖。

從這章的教學(xué)內(nèi)容和要求出發(fā)，本人認(rèn)為，掌握細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，各部分的及時總結(jié)歸納，以及章末總結(jié)，采用概念圖策略，能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)使用概念圖，由于概念圖能清晰地呈現(xiàn)概念的整合過程和概念之間的相互關(guān)系，所以它既可以作為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的工具、交流的工具，又可作為教師教學(xué)的工具，在適合使用的地方大膽采用，可以培養(yǎng)學(xué)生的思維、歸納、整合知識的能力。

主要參考文獻(xiàn)

1中華人們共和國教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn).北京：人民教育出版社，2003.

篇3

【摘要】 目的 通過原子力顯微鏡（AFM）觀察星形細(xì)胞瘤(II/WHO) 細(xì)胞、間變性星形細(xì)胞瘤（III/WHO)細(xì)胞的細(xì)胞膜表面超微結(jié)構(gòu)的變化和差異，為臨床的星形細(xì)胞瘤、間變性星形細(xì)胞瘤鑒別診斷提供幫助和向?qū)?。方?選取星形細(xì)胞瘤、間變性星形細(xì)胞瘤各30例，每例隨機(jī)選取10個細(xì)胞作為研究對象，應(yīng)用AFM并對每例的10個細(xì)胞進(jìn)行掃描，對每個細(xì)胞膜表面1 μm區(qū)域的平均粗糙度、峰值、表面積差值進(jìn)行測量，對比觀察兩組細(xì)胞膜表面的納米結(jié)構(gòu)變化、找出腫瘤細(xì)胞特異性的形態(tài)學(xué)特征。結(jié)果 通過觀察發(fā)現(xiàn)星形細(xì)胞瘤、間變性星形細(xì)胞瘤的細(xì)胞膜表面存在著顯著的差異，星形細(xì)胞瘤細(xì)胞膜表面的平均粗糙度、峰值、表面積差值均明顯低于間變性星形細(xì)胞瘤(P

【關(guān)鍵詞】 原子力顯微鏡 星形細(xì)胞瘤 間變性星形細(xì)胞瘤 膜蛋白

原子力顯微鏡（atomic force microscope，AFM）[1]是具有原子級分辨率的新一代顯微鏡，可以在常規(guī)生理環(huán)境中清晰呈現(xiàn)出細(xì)胞膜表面的超微結(jié)構(gòu)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。AFM的出現(xiàn)對膜蛋白結(jié)構(gòu)的認(rèn)識提供了更廣的空間，蛋白質(zhì)分子在脂質(zhì)上有規(guī)律地排列或者能在膜上形成二維晶體，均適合于應(yīng)用AFM研究[2，3]，使人們對生命的認(rèn)識開始深入到了納米級水平上的超微觀領(lǐng)域。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明[4-6]：腫瘤細(xì)胞膜表面受體蛋白與細(xì)胞外部生長因子（或其它刺激因素）結(jié)合后的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在腫瘤的發(fā)生中起著重要作用。細(xì)胞外部信號無論是作用于細(xì)胞核內(nèi)還是核外，它們的傳遞都必須經(jīng)由細(xì)胞膜，并與細(xì)胞膜表面的特異性受體（蛋白）結(jié)合，然后傳遞至細(xì)胞內(nèi)而發(fā)揮作用。一旦細(xì)胞表面受體蛋白的結(jié)構(gòu)與功能出現(xiàn)異常，則其持續(xù)的激活狀態(tài)將導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。腫瘤細(xì)胞的生長過程必然伴有細(xì)胞膜表面蛋白（數(shù)量和形態(tài)）的改變。采用AFM對星形細(xì)胞瘤細(xì)胞和間變性星形細(xì)胞瘤細(xì)胞進(jìn)行觀察，研究二者細(xì)胞膜表面超微結(jié)構(gòu)的差異，為其臨床的鑒別診斷提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料和設(shè)備

標(biāo)本全部經(jīng)HE染色確定為星形細(xì)胞瘤、間變性星形細(xì)胞瘤的新鮮組織細(xì)胞，來源于武警總醫(yī)院。各30例；2％甲醛溶液、蘇木素—伊紅染液、巴氏染液、酒精、二甲苯。主要設(shè)備：原子力顯微鏡 (型號為Nanoscope Ⅲa(Digital Instruments Inc.，Santa Barbara，CA)，采用NSC—11型針尖；Olympus BX50光學(xué)顯微鏡；顯微圖像分析系統(tǒng)；超凈工作臺；離心機(jī)、漩渦混合器。

1.2 方法

1.2.1 分別用刮板在收集到的星形細(xì)胞瘤、間變性星形細(xì)胞瘤組織上進(jìn)行取樣，并將采集了瘤細(xì)胞的刮板放入裝有2％甲醛溶液的試管中，在試管上做好標(biāo)記，搖蕩刮板使細(xì)胞標(biāo)本洗脫在溶液中，去除刮板后固定20 min，用200目鋼網(wǎng)過濾，去除組織殘塊和細(xì)胞團(tuán)，放入離心機(jī)，1 500 r／min離心15 min，緩緩傾去上清液，再用2％甲醛溶液洗滌、離心、棄上清液反復(fù)3次，加少許2％甲醛溶液將沉淀的細(xì)胞用漩渦混勻器混勻，將細(xì)胞懸液涂于潔凈的載玻片上，置于潔凈空間晾干備用。

1.2.2 AFM觀測 將樣本晾干后置于AFM載物臺上，利用Nikon倒置顯微鏡觀察細(xì)胞的分散情況，選擇細(xì)胞分散較好的區(qū)域進(jìn)行掃描。最大掃描范圍100 μm，用200 μm長的Si3N4微懸臂，采用輕敲模式（Tapping mode），圖像采集為恒力模式（Height mode）。調(diào)整激光與針尖重合，并將探測器的激光光斑置于中心圓點(diǎn)。在操作軟件下進(jìn)行自動調(diào)頻，然后下降探針，直至針尖接觸到樣本，開始掃描。此時計(jì)算機(jī)顯示該細(xì)胞相應(yīng)的圖像，此圖像可以進(jìn)行測量和保存。每例樣本掃描10個細(xì)胞，掃描范圍為500 nm～100 μm，掃描頻率為0.5～2 Hz。選細(xì)胞膜表面顏色最亮、突起最大最密集的區(qū)域測量，所選細(xì)胞測量范圍均為1 μm，每一組各測量300個區(qū)域。并利用AFM圖象分析軟件對每個1 μm區(qū)域的平均粗糙度、峰值、表面積差值進(jìn)行分析。并獲取3種參數(shù)的具體測量值，采用SPSS13.0軟件對這而種細(xì)胞的3種參數(shù)值進(jìn)行方差分析，比較細(xì)胞間是否有差別。

2 結(jié)

果

2.1 細(xì)胞形態(tài)觀察結(jié)果

星形細(xì)胞瘤細(xì)胞表面呈現(xiàn)層狀排列的皺褶結(jié)構(gòu)，胞體間見大量粗細(xì)不一的胞突，有時難以分辨它們的所屬細(xì)胞。間變性星形細(xì)胞瘤細(xì)胞密度大，胞膜表達(dá)不光滑皺褶結(jié)構(gòu)更為明顯，瘤細(xì)胞胞突少，長短不一，但主要為較短小突起。

2.2 細(xì)胞膜AFM下納米水平表現(xiàn)

利用AFM的圖像分析軟件系統(tǒng)對星形細(xì)胞瘤細(xì)胞、間變性星形細(xì)胞瘤細(xì)胞細(xì)胞膜表面重要指標(biāo)即平均粗糙度（mean roughness）、峰值（peak count）和表面積差值（surface area difference）進(jìn)行測量與分析（如表1）。與星形細(xì)胞瘤細(xì)胞比較，間變性星形細(xì)胞瘤細(xì)胞的平均粗糙度升高，峰值增加，表面積差值變大，具有顯著性差異(P

表1 細(xì)胞膜表面結(jié)構(gòu)變化組別n平均粗糙度峰值表面積差值星形細(xì)胞瘤30033.6371030.163間變性星形細(xì)胞瘤30039.4391840.362

3 討

論

目前，國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道中，對于星形細(xì)胞瘤、間變性星形細(xì)胞瘤的鑒別診斷方面的研究，主要集中在影像學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)。如CT和MRI可利用灌注成像來對腫瘤的性質(zhì)進(jìn)行估計(jì) [7，8]。再如，應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)檢測星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤細(xì)胞中端粒酶、PCNA、Ki-67、ckit、MGMT等相關(guān)分子 [9-13]的表達(dá)。但是都無法從細(xì)胞的納米級別的形態(tài)學(xué)上觀察細(xì)胞的形貌差異。

原子力顯微鏡是近十幾年來發(fā)展起來的超微表面分析成像技術(shù)。它可以對經(jīng)典透射電鏡和掃描電鏡技術(shù)無法觀測到的非導(dǎo)電材料表面納米尺度結(jié)構(gòu)進(jìn)行原子水平成像和調(diào)控[14，15]。其橫向分辨率達(dá)到0.1～0.2 nm，縱向分辨率達(dá)到0.01 nm，近年來逐漸被應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究。它可以在接近生理狀態(tài)下在納米尺度對組織、細(xì)胞、微生物、DNA、蛋白質(zhì)[16，17]等各種生物樣品進(jìn)行成像和操縱。因此AFM不僅在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域越來越受到人們的關(guān)注!并且已逐步向臨床應(yīng)用過渡。利用原子力顯微鏡通過對細(xì)胞進(jìn)行掃描，從細(xì)胞形態(tài)學(xué)方面進(jìn)行腫瘤細(xì)胞良惡性的鑒別診斷，此方法更加簡便快捷，診斷準(zhǔn)確率進(jìn)一步提高，對腫瘤細(xì)胞的進(jìn)一步研究也有著重要意義。

在本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用AFM對星形細(xì)胞瘤細(xì)胞、間變性星形細(xì)胞瘤細(xì)胞的細(xì)胞形態(tài)進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)無論分化程度如何，瘤細(xì)胞表面均有不同程度的皺褶，大小不等、粗細(xì)不一的胞突，且分化越好，突起越多，細(xì)而長。利用AFM圖像分析軟件測量細(xì)胞膜表面微細(xì)結(jié)構(gòu)，星形細(xì)胞瘤細(xì)胞膜表面的平均粗糙度、峰值、表面積差值3種數(shù)據(jù)都明顯低于間變性星形細(xì)胞瘤。3種數(shù)據(jù)反映了細(xì)胞膜表面蛋白的分布情況，數(shù)值越大代表膜表面的蛋白越多。這與其功能是相對應(yīng)的，從星形細(xì)胞瘤細(xì)胞到間變性星形細(xì)胞瘤細(xì)胞，細(xì)胞的活躍程度是逐漸升高的，因此可以判定細(xì)胞的活躍程度的增加即可表現(xiàn)在細(xì)胞膜表面蛋白的變化上，蛋白的數(shù)量隨之增多。該實(shí)驗(yàn)可清晰的觀察到細(xì)胞膜表面蛋白的變化情況，證明了細(xì)胞膜表面蛋白的數(shù)量又代表著其功能狀態(tài)的活躍程度。因此，本實(shí)驗(yàn)從形態(tài)學(xué)出發(fā)，借助AFM能夠清晰呈現(xiàn)細(xì)胞膜表面納米級結(jié)構(gòu)的絕對優(yōu)勢，以星形細(xì)胞瘤、間變性星形細(xì)胞瘤的細(xì)胞為研究對象，觀察并分析細(xì)胞膜表面特異性的形態(tài)學(xué)變化和差異，為臨床的星形細(xì)胞瘤、間變性星形細(xì)胞瘤的鑒別診斷提供向?qū)А?/p>

本研究表明AFM可以在納米尺度對細(xì)胞膜表面蛋白進(jìn)行直觀的三維成像，并通過AFM圖像分析軟件系統(tǒng)對細(xì)胞膜表面重要指標(biāo)進(jìn)行測量和分析，近年來隨著原子力顯微鏡新的操作模式的相繼出現(xiàn)[18]，使得AFM測得的情況更接近真實(shí)情況，將會為臨床診斷提供更多的幫助。（此文圖1-2見第96頁）

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篇4

【關(guān)鍵詞】高中教學(xué)；生物學(xué)科；概念圖

概念圖主要為學(xué)生梳理一些生物概念，幫助學(xué)生理解生物知識，這種教學(xué)方法有利于幫助學(xué)生準(zhǔn)確掌握生物概念，理解相關(guān)的生物學(xué)知識，促進(jìn)學(xué)生的記憶。高中生物考核主要是考察的是學(xué)生們對生物學(xué)的原理、規(guī)律和特征的掌握，因而使用概念圖的方式可以提高學(xué)生的分析能力，有助于促進(jìn)其生物知識的積累和理解。本文先分析了概念圖相關(guān)內(nèi)容，然后介紹了概念圖的制作步驟，最后重點(diǎn)講述概念圖的應(yīng)用。

一、概念圖簡述

概念圖是把概念之間的意義聯(lián)系以科學(xué)命題的形式有機(jī)的聯(lián)系起來的以展示概念間層級關(guān)系的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[1]。值得注意的是，概念圖中展示的是各個生物知識點(diǎn)的概念名稱，而非一個生物系統(tǒng)的完成過程，必須要將概念圖與流程圖。模式圖區(qū)分開。

二、概念圖制作步驟

概念圖的繪制比較簡單，主要是區(qū)分清楚概念和流程，找準(zhǔn)生物知識點(diǎn)的概念層級。

首先，要選中自己需要制作的主體概念，并羅列出與之相關(guān)的組成概念；

其次，確定組成概念的層級，將這些概念按照一層、二層、三層等劃分好；

然后，制作框架，概念圖框架可以選擇的樣式有很多，通常的幾種有橢圓、長方形、連接線、連接詞?？蚣艽_立之后，按照層次級別將概念填入；

之后，需要在每一次蛹斗擲嘀間標(biāo)注連接詞，連接詞一般都是精煉的概括性詞語；

最后，需要按照之前的分類情況進(jìn)行檢查，看看是否有歸類錯誤層次的概念。

三、概念圖于高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

（一）教師利用概念圖進(jìn)行課程設(shè)計(jì)

生物教師借助概念圖設(shè)計(jì)課程能夠起到簡單有效的整理效果，概念圖為教師提供了清晰的設(shè)計(jì)方向，可以以簡單的結(jié)構(gòu)圖或者是框架圖概括出生物知識，可以節(jié)省教師課程設(shè)計(jì)時間。概念圖的設(shè)計(jì)可以承前啟后，如果新學(xué)習(xí)的生物知識與上節(jié)課的生物知識屬于同一種模塊，生物教師還可以接著上節(jié)課的概念圖直接完成教學(xué)設(shè)計(jì)，這樣不但為教師減輕負(fù)擔(dān)，還能為學(xué)生理清學(xué)習(xí)思路，使前后生物知識連接起來[2]。

例如，教師在上節(jié)課課堂上為學(xué)生講解了生物膜系統(tǒng)概念，生物膜系統(tǒng)主要由細(xì)胞膜、核膜和細(xì)胞器膜組成，由于課堂時間限制，教師只講述了細(xì)胞膜和核膜兩個部分，所以下節(jié)課之前教師需要繼續(xù)進(jìn)行細(xì)胞器膜部分課程的設(shè)計(jì)。此時教師可以將生物膜系統(tǒng)的概念圖復(fù)制出來，并且完善細(xì)胞器膜部分。細(xì)胞器膜主要分為了兩大類，在細(xì)胞器膜區(qū)域后面再分成兩個模塊，分別寫上單層膜和雙層膜，單層膜與雙層膜又分別由不同膜組成，教師可以再一次進(jìn)行細(xì)致分類畫圖。這樣在課堂上，教師就可以按照概念圖展示的思路流暢的進(jìn)行講解。

（二）教師利用概念圖進(jìn)行課程講解

概念圖也可以作為教師課堂講解知識的重要工具。我們知道概念圖的特點(diǎn)就是直觀、簡要，能夠以最簡化的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出生物知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，因此教師利用概念圖可以將生物知識進(jìn)行分解，為學(xué)生提供清晰的學(xué)習(xí)思路。這樣，在課堂上學(xué)生們的接受程度就會大大提升，教師與學(xué)生之間的互動溝通也會增加，教師通過概念圖向?qū)W生講解與提問，學(xué)生就概念圖展現(xiàn)出來的知識點(diǎn)向教師提出疑問和回答。教師與學(xué)生們在這種輕松的學(xué)習(xí)氛圍中會產(chǎn)生深厚的感情，有利于提高課堂教學(xué)效果，這對高中生物教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。例如，教師在講述《分子與細(xì)胞》第一章內(nèi)容時，可以在黑板上繪制概念圖，向?qū)W生展示出細(xì)胞與分子之間的關(guān)系；還有在講授生物系統(tǒng)的信息傳遞章節(jié)中，教師可以逐層繪制概念圖，向?qū)W生們介紹生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞過程中，都包括哪些具體的信息系統(tǒng)。

（三）學(xué)生利用概念圖復(fù)習(xí)生物知識

學(xué)生在課后可以先回憶教師講解的內(nèi)容，分析出生物知識中的重點(diǎn)，然后自行繪制概念圖鞏固生物知識，加強(qiáng)自身對生物知識的記憶。高中生物內(nèi)容相比初中階段的知識點(diǎn)要更加復(fù)雜，一些生物學(xué)概念理解起來并不容易，使得高中生難以記憶和理解[3]。因此，學(xué)生們可以在課后自行繪制概念圖，利用概念圖進(jìn)行復(fù)習(xí)，加深對生物知識的認(rèn)知。例如在學(xué)習(xí)細(xì)胞模塊時，有關(guān)細(xì)胞的知識點(diǎn)涉及到細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，這三個部分都有什么特質(zhì)，或者三個部分的結(jié)構(gòu)有哪些如果是單純記憶的話，經(jīng)常會混亂，對此學(xué)生們可以制作概念圖。先利用一個大框架，將細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核填入其中，然后將這三個部分分成三個區(qū)域，每個區(qū)域中再圍繞主要研究的細(xì)胞部分進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，將重要的知識點(diǎn)內(nèi)容體現(xiàn)出來，相信在繪制概念圖的過程中就已經(jīng)加強(qiáng)了學(xué)生們的記憶，有利于提升學(xué)生對生物學(xué)的興趣。

四、結(jié)論

總之，概念圖是高中生物教學(xué)之中的重要輔助教學(xué)工具，也是高中生自行鞏固和復(fù)習(xí)的重要方式。充分的運(yùn)用概念圖，可以調(diào)動學(xué)生對生物知識的興趣，提高學(xué)生的理解能力和記憶力，有助于簡化高中生物教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。概念圖的在高中生物課堂上起到了不可忽視的作用，相信借助概念圖能夠促進(jìn)高中生物的課堂教學(xué)氛圍，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，促進(jìn)大家自主學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王瑩.試分析高中生物教學(xué)中概念圖的運(yùn)用[J].生物技術(shù)世界，2016，03：250.

篇5

九年制義務(wù)教育生物教材的最大特點(diǎn)之一就是增加了大量的實(shí)驗(yàn)，其目的在于加強(qiáng)生物學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

所謂實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Πㄒ韵聨讉€方面：①操作能力：熟練使用顯微鏡、解剖器、安裝實(shí)驗(yàn)裝置、自行設(shè)計(jì)各種實(shí)驗(yàn)步驟、采集制作植物、動物標(biāo)本；②獲得知識的能力：即在實(shí)驗(yàn)過程中通過聆聽、觀察、閱讀、質(zhì)疑、記錄分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等途徑獲得知識的能力；③整理分析能力：通過表解、圖釋記錄實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析整理，找出實(shí)驗(yàn)成敗原因，并能解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告；④解決問題的能力：學(xué)生應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的知識尋求解答問題的能力。那么我們應(yīng)該如何培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰δ兀吭谏飳?shí)驗(yàn)教學(xué)中，我首先根據(jù)學(xué)生不同的年齡特征和心理特征，采取以下不同的組織形式，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

1．模擬實(shí)驗(yàn)：剛進(jìn)中學(xué)的初一學(xué)生好奇心強(qiáng)、好動，他們做實(shí)驗(yàn)時，注意力分散在實(shí)驗(yàn)儀器及用品上，不注意聽講、看老師的示范，在實(shí)驗(yàn)過程中不認(rèn)真操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不細(xì)致。此時，我一般采取模擬方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如《顯微鏡的作用》一課，先講解顯微鏡的結(jié)構(gòu)和作用，操作顯微鏡時邊講要點(diǎn)、邊做示范，學(xué)生邊模仿操作。這樣模仿操作完顯微鏡后，再讓學(xué)生獨(dú)自操作一兩遍，經(jīng)過幾次這樣的訓(xùn)練后，學(xué)生就基本上學(xué)會使用顯微鏡了。模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的好處是有利于培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作。

2．分段實(shí)驗(yàn)：在模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，再以分段實(shí)驗(yàn)的方式訓(xùn)練學(xué)生。如在《用顯微鏡觀察植物的細(xì)胞》一課，把實(shí)驗(yàn)分為制作并觀察洋蔥表皮細(xì)胞、制作并觀察蕃茄果肉細(xì)胞、觀察葉表皮永久裝片三個階段。每個階段實(shí)驗(yàn)過程是老師先講實(shí)驗(yàn)操作的要領(lǐng)、做示范，然后學(xué)生再獨(dú)立操作、觀察。學(xué)生操作觀察時老師巡回輔導(dǎo)，一個階段完成后再進(jìn)行下一個階段。各個階段完成后，老師以問答的方式讓學(xué)生說出觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：洋蔥表皮細(xì)胞近似長方體，蕃茄果肉細(xì)胞近似球體，葉表皮細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則，但它們都有細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核。老師再補(bǔ)充說明，植物細(xì)胞都有細(xì)胞膜，但由于它太薄，而且緊貼細(xì)胞壁，用光學(xué)顯微鏡是不易觀察到的，最后引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論，植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的，不同的細(xì)胞形態(tài)不同，但它們都有相同的結(jié)構(gòu)――細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核。分段實(shí)驗(yàn)不僅給學(xué)生提供獨(dú)自操作的機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作能力，而且在教師的引導(dǎo)下，使學(xué)生逐漸學(xué)會觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，收集實(shí)驗(yàn)資料，歸納總結(jié)得出結(jié)論，從而主動獲得知識。

篇6

① 課本中有三個 “ 基礎(chǔ) ” ，兩個 “ 基本 ” 極易混淆 , 如何區(qū)分它們呢？我把它們找出來，排在一起，加以比較，把重點(diǎn)字加不同標(biāo)注。其含義就一清二楚了！例如： P1 倒 5 行：新陳代謝是生物體進(jìn)行一切生命活動的基礎(chǔ) P 9 T 6 行，構(gòu)成細(xì)胞的化合物是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ) P 41 T 3 行，細(xì)胞分裂是生物體生長發(fā)育繁殖的基礎(chǔ) P 44 T 2 行，新陳代謝是生命的最基本特征，是生物與非生物的最根本區(qū)別 P 65 倒 T 3 行，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝 ② 有氧呼吸、無氧呼吸和體外燃燒。有氧呼吸和無氧呼吸的目的一樣都是分解體內(nèi)的有機(jī)物，釋放能量供給生物體生命活動的需要，糖類和脂肪在體外燃燒與在體內(nèi)徹底氧化分解的產(chǎn)物相同，故它們釋放的能量也相同。而蛋白質(zhì)在體內(nèi)徹底氧化分解的產(chǎn)物與體外燃燒的產(chǎn)物不同故其釋放能量內(nèi)外有別。

2、 用古詩詞激發(fā)興趣

物質(zhì)出入細(xì)胞膜有三種方式，它們是： ① 自由擴(kuò)散：可形象地表述為： “ 飛流直下三千尺 ”“ 飛流 ” 表明需要能量， “ 直下 ” 表明從高濃度到低濃度，且不需要載體。 ② 協(xié)助擴(kuò)散：可形象地表述為： “ 輕舟已過萬重山 ” 。 “ 輕舟 ” 表示需要載體不需要能量， “ 已過萬重山 ” 表明從高濃度到低濃度。 ③ 主動運(yùn)輸：可形象的表述為： “ 逆水行舟用力撐 ” 。 “ 逆水 ” 表示從低濃度到高濃度， “ 行舟 ” 表示需要載體， “ 用力撐 ” 表示需要能量。

3 、多用實(shí)物，多動手作實(shí)驗(yàn)

有識之士都以為：有標(biāo)本就不用掛圖，有實(shí)物就不用標(biāo)本。實(shí)物給學(xué)生的新鮮感遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過掛圖，讓學(xué)生多動手，多作實(shí)驗(yàn)其意義遠(yuǎn)比讓學(xué)生弄清實(shí)驗(yàn)原理本身要好得多。親自動手實(shí)驗(yàn)?zāi)艽蟠蟮丶ぐl(fā)學(xué)生的興趣，學(xué)生能通過實(shí)驗(yàn)操作發(fā)現(xiàn)新問題。若老師認(rèn)為原理很簡單，沒有必要做實(shí)驗(yàn)，則錯過了教育學(xué)生的極好機(jī)會。長期下去，學(xué)生自然就失去了學(xué)習(xí)的興趣。

4、 用科幻法展開聯(lián)想的翅膀

光合作用是個難講的課題，如何設(shè)計(jì)興奮點(diǎn)呢？光反應(yīng)的兩個反應(yīng)式就是很好的材料。 ① H 2 O 葉綠光體 2H +1 /2O 2 由于 H2 可以作為火箭里的高級燃料，是一種無污染的能源物質(zhì)。如果我們能夠得到廉價的 H2 該多好?。∥覀兡M出葉綠體的生理?xiàng)l件，把水放到太陽下曬曬，就產(chǎn)生了 H 2 和 O 2 。那么，全世界的家庭再也不必為煤氣用完而發(fā)愁，世界能源危機(jī)頓時煙消云散！因?yàn)樗梢匝h(huán)利用，取之不盡，陽光每天都有，用之不竭！這可是一項(xiàng)前途遠(yuǎn)大的仿生工程，有待于同學(xué)們?nèi)パ芯浚?② ADP+Pi 葉綠光體 ATP 該反應(yīng)式若能科學(xué)利用意義更大，因?yàn)槿松顒右拇罅康哪芰?，我?99% 以上的食物被消化吸收后都被氧化分解成水和 CO 2 ，同時提供能量，用來構(gòu)成我們身體的物質(zhì)不到我們食物的 1% ！如果我們能制造出模擬綠葉的綠色衣服穿在我們身上，通過特殊的導(dǎo)管把綠葉光合作用制造的 ATP 運(yùn)到我們的體內(nèi)，那么，我們一個月只需要吃幾頓飯就足以維持我們身體生長的需要，生命活動所需要的能量就讓綠色衣服來盡情制造吧！非洲難民再也不必為糧食太少而發(fā)愁，人類從此再也沒有糧食危機(jī)了！

5、用比喻突破難點(diǎn)

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)象花生糕：花生米象蛋白質(zhì)分子，爆米花象磷脂分子，花生米以不同的深度覆蓋、鑲嵌或貫穿于其中。談到花生糕，學(xué)生們都笑了，因?yàn)樗鼈兊耐庑未_實(shí)有點(diǎn)相象！我同時強(qiáng)調(diào)：細(xì)胞膜與真實(shí)的花生糕又有不同：（ 1 ）它的 “ 爆米花 ”---- 磷脂分子只有兩層，（ 2 ）它的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都可以運(yùn)動，整個細(xì)胞膜具有流動性（比喻中的不恰當(dāng)部分必需及時修正，以防誤導(dǎo)）。

6、 理論聯(lián)系實(shí)際

植物體缺 N 、 P 、 K 等元素時，會有什么癥狀呢？我引導(dǎo)學(xué)生看課本彩圖五，比較其細(xì)微差別。它們都是可以再度利用的元素，缺乏時為什么癥狀又有不同？我分析如下：植物對 N 需要量大， N 與葉綠素形成、蛋白質(zhì)形成關(guān)系密切，故缺 N 時植株矮小葉色發(fā)黃，癥狀明顯； K 主要以 K + 形式存在，極易運(yùn)動，缺 K 時老葉黃得快；缺 P 對莖桿影響較大，對葉色影響較小。

講無氧呼吸時，我從長跑、做泡菜、釀酒等方面發(fā)揮： ① 長跑比賽時我們常常感到上氣不接下氣，長跑后我們總感到腰酸背痛，為什么呢？因?yàn)殚L跑時氧氣供應(yīng)不足，我們的體細(xì)胞會進(jìn)行少量無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，組織里乳酸積累過多會使人腰酸背疼。 ② 食物腐敗通常是由于腐敗細(xì)菌在食物中進(jìn)行有氧呼吸使食物腐敗變質(zhì)的，做泡菜就是利用水來隔絕氧氣抑制腐敗細(xì)菌活動。而在無氧條件下，乳酸菌可進(jìn)行乳酸發(fā)酵產(chǎn)生乳酸。適當(dāng)?shù)乃嵛墩俏覀兯矚g的，這就是泡菜比新鮮蔬菜保存時間長不易腐敗、味美可口的原因。 ③ 釀酒時為什么要密封？為什么釀酒離不開好酒曲？酒曲在有氧條件下能進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生 H2 O 和 CO2 ，在無氧條件下會進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和 CO2 ，釀酒時若密封不嚴(yán)，酒曲就會進(jìn)行有氧呼吸降低酒精產(chǎn)量；如果酒曲不純，混有乳酸菌，則釀酒的同時產(chǎn)生乳酸，降低酒精質(zhì)量。

7、用兒歌法助記

《中學(xué)生物教學(xué)》中有兩個很好的例子：例 1 植物體內(nèi)缺乏不能再度利用的 S 、 Mn 、 Ca 、 Fe 、 B 等元素時，植物的幼葉先死亡―― 劉 (S) 猛 (Mn) 蓋 (Ca) 鐵 (Fe) 棚 (B) 經(jīng)商，不慎跌跤 , 幼年 ( 葉 ) 受傷；植物體內(nèi)缺乏可以再度利用的元素時 , 植物體老葉先死 ――林 (P) 妹妹 (Mg) 用鉀 (K) 彈 (N) 射中老爺 ( 葉 ) 受傷。（用《紅樓夢》人物改編）例 2 ，有絲分裂各期特征： ① 間期特征 :DNA 復(fù)制、蛋白質(zhì)合成 ---D 復(fù)蛋合在間期； ② 前期特征 : 核仁、核膜消失 , 紡錘體、染色體出現(xiàn) --- 仁膜消失兩體現(xiàn)； ③ 中期特征 : 染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞中央構(gòu)成赤道板 --- 赤道板上排整齊； ④ 后期特征 : 著絲點(diǎn)分裂 , 在紡錘絲的牽引下，染色體移向細(xì)胞兩極 --- 均分牽拉向兩極； ⑤ 末期特征：核仁、核膜重新出現(xiàn)，紡錘體消失―― 仁膜重現(xiàn)兩體失。

8、 多開展課外活動

篇7

【關(guān)鍵詞】 宮頸腫瘤；腫瘤轉(zhuǎn)移；唾液酸化路易斯X抗原；CD44v6; E鈣黏附素;免疫組織化學(xué)

［ABSTRACT］ Objective To investigate the expression and clinical significance of adhesion molecules sialyl LewisX (SLeX) antigen， CD44v6 and Ecadherin (ECad) proteins in invasive carcinoma of cervix (ICC). Methods Immunohistochemical method was used to examine the expressions of SLeX，CD44v6 and ECad in 60 cases of ICC and 20 cases of chronic cervicitis (CCV)， and their association with clinical pathological features were analyzed. Results In ICC， the positive expression rates of SLeX，CD44v6 and ECad proteins were 60.0%(36/60)， 66.7%(40/60) and 45.0%(27/60)， respectively; which were significantly higher than those in CCV (χ2=18.11，10.58;P

［KEY WORDS］ uterine cervical neoplasms; neoplasm metastasis; sialyl LewisX antigen; CD44v6; Ecadherin; immunohistochemistry

腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移是一個復(fù)雜的生物學(xué)過程，受多種基因的調(diào)控，其中細(xì)胞黏附分子（CAM）異常表達(dá)在腫瘤形成、侵襲和轉(zhuǎn)移過程中起著關(guān)鍵作用。唾液酸化的路易斯X（SLeX）、CD44v6和E鈣黏附素（ECad） 均為CAM成員，其表達(dá)與許多腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[17]。本文應(yīng)用免疫組化方法檢測宮頸鱗癌（ICC）和慢性宮頸炎（CCV）組織中SLeX、CD44v6和ECad蛋白表達(dá)情況，探討這3種CAM表達(dá)與ICC的發(fā)生發(fā)展、臨床分期、分化程度及轉(zhuǎn)移的關(guān)系?，F(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 標(biāo)本及其來源

取我院2004年1月—2008年12月間手術(shù)切除、并經(jīng)病理診斷為ICC標(biāo)本60例，病人年齡23～78歲，平均（57.67±8.32）歲。按細(xì)胞分化程度分為高分化癌25例，中、低分化癌35例。無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者26例，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者34例。臨床病理分期采用國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟（FIGO，2000）宮頸癌的分期法：Ⅰa期9例，Ⅰb期20例，Ⅱa期31例。取同期CCV 組織20例作為對照。所有標(biāo)本均經(jīng)40 g/L甲醛固定，石蠟包埋，連續(xù)切片，片厚4～5 μm。

1.1.2 試劑 鼠抗人SLeX（CD15s）、CD44v6 和ECad單克隆抗體和LSAB試劑盒均為丹麥Dako公司產(chǎn)品（均為即用型）。

1.2 方法

1.2.1 SLeX、CD44v6 和ECad蛋白檢測

采用免疫組織化學(xué)LSAB法，將切片常規(guī)脫蠟水化后，放入枸櫞酸緩沖液(10 mmol/L，pH 6.0)內(nèi)，用微波儀170 W輻射5 min，冷卻后水洗。其他操作流程同常規(guī)LSAB法，不同之處為3步抗原孵肓和正常血清封閉使用微波儀130 W分別輻射5 min，保溫2 min即可。實(shí)驗(yàn)用已知SLeX、CD44v6和ECad陽性食管癌組織作為陽性對照，用磷酸鹽緩沖液（PBS）代替一抗作為陰性對照。H2O2DAB顯色。

1.2.2 結(jié)果判斷

SLeX、CD44v6 和ECad陽性表達(dá)者細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜顯示棕黃色染色顆粒，凡無棕黃色染色顆粒者為陰性。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用χ2檢驗(yàn)，以P

2 結(jié)果

2.1 SLeX、CD44v6 和ECad在宮頸良惡性病變組織中的表達(dá)

免疫組織化學(xué)染色顯示，SLeX和CD44v6陽性產(chǎn)物定位于細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)，背景清晰；ECad陽性產(chǎn)物位于細(xì)胞質(zhì)，背景清晰。20例CCV中，SLeX均為陰性表達(dá)；5例(25.0%)CD44v6陽性表達(dá)，陽性染色主要表達(dá)于基底層細(xì)胞膜上，表層細(xì)胞無表達(dá)；20例的ECad均呈不同程度陽性表達(dá)。ICC組織中，SLeX、CD44v6和ECad的陽性表達(dá)率分別為60.0%（36/60）、66.7%（40/60）和45.0%(27/60)。ICC組織中SLeX和CD44v6陽性表達(dá)率顯著高于CCV（χ2=18.11、10.58，P

2.2 SLeX、CD44v6和ECad表達(dá)與ICC臨床病理特征的關(guān)系

ICC組織SLeX和CD44v6高表達(dá)及ECad低表達(dá)與ICC的分化程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)（χ2=4.15～14.61，P0.05）。見表1。表1 SLeX、CD44v6和ECad與ICC臨床病理特征的關(guān)系臨床病理特征nSLeX陽性（略）

2.3 ICC組織SLeX、CD44v6和ECad表達(dá)之間的關(guān)系

在SLeX陽性表達(dá)的36例ICC中，CD44v6和ECad的陽性表達(dá)分別為29例(80.6%)和11例(37.6%)；而在 SLeX陰性表達(dá)的24例ICC中，CD44v6和ECad陽性表達(dá)分別為11例(45.8%)和16例(66.7%)，差異均有顯著意義(χ2=7.81、7.87，P

3 討論

SLeX抗原是表達(dá)在胚胎和腫瘤組織細(xì)胞膜表面的糖脂及糖蛋白聚糖上的一組唾液酸化糖綴合物，是糖蛋白的末梢寡糖，為CAM選擇素P和 E（CD62P和CD62E）所識別的配基[1]，屬CAM成員。SLeX可誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附，介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)成分或內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)受體結(jié)合，從而在腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移過程中起著關(guān)鍵性作用[2]。研究證實(shí)，SLeX表達(dá)增強(qiáng)常出現(xiàn)在細(xì)胞的致癌和腫瘤的進(jìn)展過程中，SLeX陽性表達(dá)的腫瘤侵襲性強(qiáng)，轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)率高，病人存活率低[23]。CD44v6是最早被發(fā)現(xiàn)的含有變異型外顯子v6編碼序列的CD44分子，也是近年來研究較多的黏附分子，其在人體組織中分布極為廣泛，被認(rèn)為是腫瘤轉(zhuǎn)移促進(jìn)基因，可賦予腫瘤細(xì)胞以轉(zhuǎn)移能力。CD44v6的過量表達(dá)與多種人體惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后密切相關(guān)，是判斷腫瘤生物學(xué)行為及預(yù)后因素的重要標(biāo)志[36]。ECad是鈣黏附蛋白分子家族中跨膜蛋白亞型的一種，主要存在于人和動物的上皮細(xì)胞，對維護(hù)上皮細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)完整性起著重要作用。ECad主要介導(dǎo)同型細(xì)胞的黏附功能，當(dāng)其表達(dá)下降或缺失時，同種細(xì)胞無法相互粘連，進(jìn)一步使細(xì)胞易于分散而向外周浸潤，可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞侵襲性生長與轉(zhuǎn)移，這已在許多惡性腫瘤的研究中得到證實(shí)[3，69]。本研究結(jié)果顯示，在CCV組織中SLeX不表達(dá)，CD44v6僅表達(dá)于基底細(xì)胞和（或）內(nèi)基底細(xì)胞，陽性表達(dá)率為25.0%；ECad均呈不同程度陽性表達(dá)。在ICC組織中SLeX和CD44v6陽性表達(dá)率均顯著高于CCV，ECad陽性表達(dá)率則顯著低于CCV。隨著ICC分化程度減低和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，SLeX和CD44v6陽性表達(dá)率顯著增高，而ECad陽性表達(dá)率則顯著降低。表明SLeX和CD44v6表達(dá)的上調(diào)和ECad表達(dá)的下調(diào)與ICC的發(fā)生密切相關(guān)，并在ICC的細(xì)胞分化和轉(zhuǎn)移過程中起重要的作用。檢測三者基因蛋白表達(dá)，不僅是研究ICC發(fā)生發(fā)展的較可靠的重要標(biāo)志物，而且對宮頸良惡性病變輔助診斷、判斷腫瘤惡性程度、生物學(xué)行為及病人預(yù)后也是一個較可靠的、具有較大價值的參考指標(biāo)。

本研究結(jié)果還顯示，ICC組織中SLeX、CD44v6和ECad表達(dá)之間有關(guān)。提示SLeX、CD44v6和ECad表達(dá)在ICC的發(fā)生、細(xì)胞增殖、分化和轉(zhuǎn)移的病理過程中具有相互誘導(dǎo)的調(diào)節(jié)或負(fù)調(diào)節(jié)的協(xié)同作用。因此，深入探討它們之間的作用及機(jī)制，將對闡明或阻斷腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移具有重要意義。

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篇8

一、構(gòu)建“開放性”的教學(xué)環(huán)境

“開放性”的教學(xué)環(huán)境能夠營造民主、平等、和諧的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生大膽地進(jìn)行各種嘗試，自由地發(fā)表見解；“開放式”的生物課堂，不再“以教師為中心，以教材為權(quán)威”，它是把課堂教學(xué)活動置于一個開放的體系中進(jìn)行設(shè)計(jì)的，突破了教材的文本限制，把學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)問題融入課堂中，打破了教師的單向傳承，有效地促進(jìn)了學(xué)生的自主探究、合作學(xué)習(xí)，從而促進(jìn)了學(xué)生的個性發(fā)展。

必修1《分子與細(xì)胞》模塊“細(xì)胞膜――系統(tǒng)的邊界”，這部分內(nèi)容看上去很少，卻有一定的探究價值。細(xì)胞是生命系統(tǒng)最基本的層次，那它的邊界是什么？細(xì)胞膜是否真的存在？由于細(xì)胞很小，顯微鏡只能看到細(xì)胞之間有一個界限，這個邊界是怎樣的無法直接觀察。我在教學(xué)過程中通過設(shè)計(jì)適合教學(xué)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生去感受。即，選擇雞蛋作為探究的材料，讓學(xué)生先觀察蛋清和蛋黃之間的明顯界限，通過觀察初步感受到細(xì)胞膜的存在；然后引導(dǎo)學(xué)生在去掉蛋清的情況下，用筷子輕輕接觸蛋黃，可以看到蛋黃向內(nèi)凹陷，有彈性，這時學(xué)生的探究欲望被調(diào)動起來，積極性很高；最后引導(dǎo)學(xué)生用力捅破蛋黃膜，學(xué)生發(fā)現(xiàn)蛋黃順著小洞流出來。通過以上實(shí)驗(yàn)觀察，學(xué)生能真正感受到細(xì)胞膜的存在，甚至有獲取細(xì)胞膜的沖動。我因勢利導(dǎo)，讓學(xué)生嘗試獲取它，學(xué)生通過以上一步步的探究，既享受到了成功的喜悅，又拓展了思維空間，培養(yǎng)了學(xué)習(xí)能力，豐富了情感體驗(yàn)。

二、靈活使用教材

新課程倡導(dǎo)教師“用教材教”，而不是“教教材”。教材是“范本”，是“例子”，是“載體”，是“材料”。教師要正確認(rèn)識教材的開放性和彈性，大膽利用其中可供調(diào)整、開發(fā)、拓展的空間。既要以教材為本，又要敢于跳出教材，力求做到“胸中有書、目中有人、手中有法”。讓教材“運(yùn)動”起來，讓書本上的知識“活”起來，使教材更好地服務(wù)于學(xué)生、服務(wù)于教學(xué)。

教學(xué)必修一“分子與細(xì)胞”時我最深的感受是新教材的開放性，知識內(nèi)容既體現(xiàn)了生物學(xué)科的特點(diǎn)，又涵蓋融合了化學(xué)、物理等學(xué)科的內(nèi)容，在教學(xué)過程中需要解決的迫在眉睫的是學(xué)科知識的斷層問題，學(xué)生感覺難以適從。我剛跨上講壇時，進(jìn)行“生命活動的體現(xiàn)者――蛋白質(zhì)”的教學(xué)中，對于“化學(xué)鍵”、“氨基”、“羧基”等概念，學(xué)生學(xué)得迷迷糊糊，對氨基酸、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成更是若聽天書，后經(jīng)調(diào)查，才知道與這一部分有關(guān)的化學(xué)知識到高二才能學(xué)到，學(xué)生缺乏相應(yīng)的化學(xué)基礎(chǔ)，不能理解這一內(nèi)容，有的甚至對生物學(xué)產(chǎn)生畏懼乃至放棄的念頭。后來，再上這一內(nèi)容時，就根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)對教材內(nèi)容進(jìn)行處理，如在介紹氨基酸時，先引導(dǎo)學(xué)生回憶初中化學(xué)學(xué)過的甲烷的結(jié)構(gòu)式，他們很容易就回答出來了，接下來引導(dǎo)他們以碳原子為中心用不同的化學(xué)基團(tuán)代替三個氫原子，最后得到氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。經(jīng)課后反饋，百分之九十的學(xué)生都能理解并記住。這個事例說明，在處理教材內(nèi)容時，以學(xué)生基礎(chǔ)為教學(xué)出發(fā)點(diǎn)，巧妙地將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，與學(xué)生原有學(xué)科知識銜接起來，能滿足學(xué)生平穩(wěn)過渡、平衡發(fā)展的學(xué)習(xí)需要。

三、注重體驗(yàn)知識的獲得過程

在體驗(yàn)中習(xí)得科學(xué)知識，用自己的親身經(jīng)歷和心靈去感悟，這樣可以為學(xué)生提供一個能動腦思考、交流合作、自主探究的空間，激發(fā)學(xué)生的求知欲，將獲得的結(jié)論真正內(nèi)化為自己的知識。

例如，在“探究溫度對酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)中，我讓學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際提出問題：洗衣服時到底用什么溫度的水最合適？再讓學(xué)生以小組為單位，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。教學(xué)活動不只停留在探究活動的形式和外殼，而是從探究活動的特性――學(xué)生的自主構(gòu)建出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)果課堂上學(xué)生的探究興趣和熱情都很高，思維活躍，提出了多種不同的方案，也出現(xiàn)了不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和效果。在進(jìn)行必修2《遺傳與變異》模塊“減數(shù)分裂”的教學(xué)時，如果直接把減數(shù)分裂過程中染色體行為變化的特點(diǎn)呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生往往很難理解染色體變化的本質(zhì)特征。我嘗試運(yùn)用模型建構(gòu)的方法完成這部分教學(xué)，先引導(dǎo)學(xué)生用橡皮泥構(gòu)建染色體、姐妹染色單體的模型，讓學(xué)生明確染色體、姐妹染色單體的概念關(guān)系，再讓學(xué)生小組成員合作，用橡皮泥構(gòu)建“減數(shù)分裂過程中不同時期的染色體變化模型”。學(xué)生根據(jù)自己的理解，構(gòu)建了不同的模型，然后各小組在全班展示模型，師生共同展開交流和討論，對各組構(gòu)建的模型進(jìn)行分析，再讓學(xué)生對自己的模型進(jìn)行修改。在這個模型的建構(gòu)過程中，學(xué)生把減數(shù)分裂過程中復(fù)雜的染色體行為變化加以抽象、概括，主動構(gòu)建知識，親歷知識的獲得過程，課堂充滿了活力。

篇9

【關(guān)鍵詞】 Caveolin-1； 腫瘤； 信號通路

Caveolin-1是細(xì)胞膜上重要的結(jié)構(gòu)功能蛋白，其結(jié)構(gòu)殊的腳手架區(qū)（CSD）能特異性地與多種信號分子結(jié)合，抑制這些信號分子的活性，形成多條信號通路的樞紐中心，對細(xì)胞的增殖、遷移和分化具有重要的影響[1]。研究顯示，在多種不同腫瘤細(xì)胞中Caveolin-1的表達(dá)發(fā)生了明顯的變化，對腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移等生理、病理過程可能發(fā)揮重要作用，為腫瘤的治療提供新的靶點(diǎn)。

1 小窩蛋白-1（Caveolin-1）的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能

Caveolin-1是細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷呈瓶頸狀的直徑約50～100 nm的囊泡結(jié)構(gòu)（caveolae）上的主要結(jié)構(gòu)蛋白和標(biāo)志蛋白。根據(jù)其免疫性特征可分為Caveolin-1、Caveolin-2、Caveolae-3。Cacveolin-1廣泛存在于多種細(xì)胞中，對細(xì)胞的生物學(xué)功能發(fā)揮重要的作用。它主要由位于兩邊的N端、C端和中間高度保守的疏水區(qū)構(gòu)成，在N端存在含有與多種信號分子活化中心相似的氨基酸序列的腳手架區(qū)，通過該序列它能與多種信號分子（G蛋白亞單位、HA2Ras、Src酪氨酸激酶家族成員（Src、Fyn等）、EGF受體、胰島素受體、PKC、eNOS等）相連接，引起這些信號分子的變構(gòu)或共價修飾從而調(diào)控這些信號分子的活性狀態(tài)，對大多數(shù)信號分子主要發(fā)揮負(fù)性調(diào)節(jié)作用[2-3]。其C末端區(qū)域有兩個磷酸化位點(diǎn)Ser80、Tyr14。Src、Frn、Ab1絡(luò)氨酸激酶能使Tyr14位點(diǎn)磷酸化，影響細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞內(nèi)吞、遷移和黏附。而位點(diǎn)Ser80的磷酸化與Caveolin-1的分泌有關(guān)。Caveolin-1的功能有：（1）細(xì)胞內(nèi)吞作用，caveolae作為胞膜上的凹陷結(jié)構(gòu)，能夠選擇性的吞噬細(xì)胞外的大分子物質(zhì)，并將其運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)特定區(qū)域[4]。Frank等通過破壞Caveolin-1，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞對特定蛋白的內(nèi)吞作用減弱證明Caveolin-1在介導(dǎo)細(xì)胞的內(nèi)吞作用中發(fā)揮重要作用。它能內(nèi)吞細(xì)胞膜的主要成分膽固醇的載體-血清蛋白，穩(wěn)定細(xì)胞膜，維持細(xì)胞的正常通透性。（2）發(fā)揮信號通路的樞紐作用。Caveolin-1通過腳手架區(qū)能與多種信號蛋白相互結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，在脂質(zhì)、胞膜交通、信號傳導(dǎo)中發(fā)揮重要的樞紐作用[5]。

2 Caveolin-1與腫瘤的關(guān)系

Caveolin-1與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、浸潤、轉(zhuǎn)移等可能存在密切的關(guān)系。在大多數(shù)腫瘤的研究中，包括乳腺癌、宮頸癌、結(jié)腸癌、胰腺癌、肺癌等都發(fā)現(xiàn)Caveolin-1的表達(dá)量是降低的，而相反在食道癌、前列腺癌和大部分泌尿系腫瘤如膀胱癌、骨肉瘤中，Caveolin-1的表達(dá)卻是增高的，并隨著腫瘤的分化程度的下降和侵蝕能力的增強(qiáng)表達(dá)升高[6-10]。Caveolin-1在腫瘤中究竟發(fā)揮抑癌或是促癌的作用，與腫瘤細(xì)胞的來源和類型相關(guān)。

2.1 Caveolin-1作為抑癌基因所介導(dǎo)的信號通路 Caveolin-1位于各種信號分子的匯聚之處，通過與它們的活化中心直接結(jié)合，參與細(xì)胞增殖、分化、遷移以及血管生成等多種型號通路的調(diào)控，以前多個研究發(fā)現(xiàn)Caveolin-1基因定位于7d31.1，而在肺癌、胰腺癌、結(jié)腸癌、宮頸癌等多種腫瘤中發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)常出現(xiàn)缺失、斷裂或突變，其蛋白和MRNA的表達(dá)量均下降，提示它在肺癌中是抑癌基因[11]。Caveolin-1表達(dá)的缺失，與其啟動子甲基化密切相關(guān)，在腫瘤中發(fā)現(xiàn)93%的cav-1啟動子被甲基化，致其表達(dá)量降低，影響Caveolin-1作為抑癌基因調(diào)控的信號通路。

2.1.1 G蛋白介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 G蛋白、GPCR（緩激肽、內(nèi)皮素、乙酰膽堿、β2腎上腺素能受體）、G蛋白的下游分子（緩激肽、內(nèi)皮素、乙酰膽堿、β2腎上腺素能受體）集中于caveolae上，細(xì)胞外信號分子作用于G蛋白偶聯(lián)受體上激活PKC，引起細(xì)胞質(zhì)內(nèi)信號級聯(lián)反應(yīng)和細(xì)胞核基因表達(dá)調(diào)控細(xì)胞分泌、增殖和分化。Caveolin-1與失活的Gsα亞單位（GDP-caveolin-1，聯(lián)結(jié)形式）結(jié)合成復(fù)合物，抑制G蛋白α亞單位與GTP結(jié)合，影響G蛋白的GDP/GTP轉(zhuǎn)換而抑制GTP酶活性，隨即抑制G蛋白介導(dǎo)的信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)的傳導(dǎo)。其中，在腫瘤研究中小分子G蛋白Ras中的研究甚多。在胰腺癌、結(jié)腸癌及乳腺癌中Caveolin-1的減少，致Ras與GTP結(jié)合，激活Ras-GTP與P13-K結(jié)合并激活其催化亞基使磷脂酰肌醇4，5-雙磷酸化轉(zhuǎn)變磷脂酰肌醇3，4，5-三磷酸化與一些細(xì)胞骨架激酶結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移活化，同時還可直接活化PKB/AKT，促進(jìn)細(xì)胞增殖[12]。在乳腺癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)Ras活化后促進(jìn)黏著斑激酶鈍化，它主要通過增加與整合素的親和力，激活Rho和黏著斑的形成調(diào)節(jié)細(xì)胞粘附，相反Caveolin-1的下調(diào)通過使粘著斑激酶（FAK）失活，致細(xì)胞貼壁生長的能力減弱而懸浮生長，促進(jìn)細(xì)胞增殖致細(xì)胞膜級性改變，從而在細(xì)胞運(yùn)動和介導(dǎo)細(xì)胞黏附過程中發(fā)揮重用，是腫瘤細(xì)胞無限制增殖發(fā)生的基礎(chǔ)。

2.1.2 蛋白激酶C（PKC）介導(dǎo)的信號通路傳導(dǎo) 三磷酸肌醇依賴性蛋白激酶（PDK1）在耦合生長因子受體信號扮演了一個關(guān)鍵的角色，與腫瘤細(xì)胞增殖、生存和入侵密切相關(guān)。Zhou等[13]在乳腺癌中發(fā)現(xiàn)，PKC作為PDK1調(diào)控乳腺內(nèi)皮細(xì)胞表型轉(zhuǎn)換的下游靶基因發(fā)揮重要作用。生長因子受體（GFR）刺激磷脂酰肌醇3激酶的激活，致PDK1向細(xì)胞膜轉(zhuǎn)移。在多種腫瘤中發(fā)現(xiàn)激活的PDK1上調(diào)PDK1表達(dá)和β-catenin通路，β-catenin導(dǎo)致下游cyclin-D和c-Myc活性增加的同時發(fā)現(xiàn)Caveolin-1的表達(dá)量出現(xiàn)明顯變化[14]。在大多數(shù)腫瘤細(xì)胞組織中，Caveolin-1的表達(dá)是下降的，用病毒轉(zhuǎn)染的方法致Caveolin-1表達(dá)下調(diào)，發(fā)現(xiàn)活化的PK明顯增加，及該信號通路的下游底物如Raf，MEK和ERK等分子形成異構(gòu)體共存于caeolae上，活化的PKC能使其下游基因被磷酸化和激活，正性調(diào)節(jié)信號通路傳導(dǎo)，促進(jìn)細(xì)胞的增長、遷移和分化。而與此同時發(fā)現(xiàn)活化的PCK與Caveolin-1連接在酶活性部位，故Caveolin-1與PCK的直接相連抑制該激酶活性，阻礙下游基因的激活，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)蛋白激酶c（PKC）介導(dǎo)的信號通路傳導(dǎo)。

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篇10

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關(guān)鍵詞 載體蛋白 通道蛋白 受體

中圖分類號 Q-49 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 E

載體蛋白和通道蛋白、受體分別體現(xiàn)了細(xì)胞膜的兩大功能：控制物質(zhì)進(jìn)出與進(jìn)行細(xì)胞識別。

1 細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白――載體蛋白和通道蛋白

在細(xì)胞膜上廣泛存在著負(fù)責(zé)無機(jī)離子和水溶性小分子跨膜運(yùn)輸?shù)哪まD(zhuǎn)運(yùn)蛋白。膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分為兩類：一類是載體蛋白，它既可以介導(dǎo)被動運(yùn)輸，又可以介導(dǎo)逆濃度或者電化學(xué)梯度的的主動運(yùn)輸;另一類為通道蛋白，只能介導(dǎo)順濃度或化學(xué)梯度的被動運(yùn)輸（協(xié)助擴(kuò)散）。

載體蛋白相當(dāng)于結(jié)合在細(xì)胞膜上的酶，有特異性結(jié)合位點(diǎn)，可與底物（溶質(zhì)）發(fā)生暫時的、可逆性的結(jié)合和分離，且一種特異性載體只轉(zhuǎn)運(yùn)一種類型的分子或離子。物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)過程類似于酶與底物作用的飽和動力學(xué)曲線，既可以被底物類似物競爭性抑制，又可以被痕量的某種成分（抑制劑）非競爭性抑制以及對pH有依賴性等。因此有人將載體蛋白稱為通透酶，與酶不同的是載體蛋白可以改變過程的平衡點(diǎn)，加快物質(zhì)沿著自由能減少的方向跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾?此外與酶的不同是載體蛋白對轉(zhuǎn)運(yùn)的溶質(zhì)不做任何共價修飾。

通道蛋白是一類跨越細(xì)胞膜雙分子層的蛋白質(zhì)，它所介導(dǎo)的被動運(yùn)輸不需要溶質(zhì)分子與其結(jié)合，而是橫跨膜形成親水通道，允許大小適宜的分子和帶電離子通過。通道蛋白可以是單體蛋白，也可以是多亞基組成的蛋白，它們都是通過疏水的氨基酸鏈進(jìn)行重排，形成水性通道。某些通道蛋白在革蘭氏陰性細(xì)菌的外膜、線粒體或葉綠體的外膜上形非選擇性的通道。絕大多數(shù)的通道蛋白形成有選擇性開關(guān)的多次跨膜通道。這些通道可分為兩大類：離子通道和水通道。

目前發(fā)現(xiàn)的通道蛋白已有100余種。離子通道有以下兩個顯著的特征。① 具有離子選擇性。離子通道對被轉(zhuǎn)運(yùn)的離子的大小和電荷都有高度的選擇性，而且轉(zhuǎn)運(yùn)速度高，可達(dá)106個/s，其速率是已知的任何一種載體蛋白的最快速率的1 000倍以上。驅(qū)動帶電荷的離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的凈驅(qū)動力來自溶質(zhì)的濃度梯度和跨膜電位差的合力。這種凈驅(qū)動力構(gòu)成離子跨膜的電化學(xué)梯度，這種梯度決定離子跨膜的被動運(yùn)輸?shù)姆较颉＂?離子通道是門控的，即離子通道的活性由通道的開或關(guān)兩種構(gòu)象所調(diào)節(jié)，并通過通道開關(guān)應(yīng)答各種信號。多數(shù)情況下，離子通道呈關(guān)閉狀態(tài)，只有在膜電位變化、化學(xué)信號或壓力刺激后，才開啟形成跨膜的離子通道。因此離子通道又區(qū)分為電壓力通道、配體門通道和壓力激活通道（圖1）。離子通道在神經(jīng)元與肌細(xì)胞神經(jīng)沖動傳遞過程中其重要作用。如含羞草的閉葉反應(yīng)、草履蟲的快速轉(zhuǎn)向運(yùn)動、內(nèi)耳聽覺的感應(yīng)等都與離子通道有關(guān)。

水是一種特別的物質(zhì)，水分子雖然不溶于脂，具有極性，但也很容易通過膜。1988年美國的科學(xué)家阿格雷成功將構(gòu)成水通道的蛋白質(zhì)分離出來，從而證實(shí)了水通道的存在。目前在人類細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的水通道至少有11種，在實(shí)驗(yàn)植物擬南芥中已發(fā)現(xiàn)35個這類水通道。通道蛋白與載體蛋白的比較見表1。

2 細(xì)胞識別的基礎(chǔ)――受體

在細(xì)胞通訊中，由信號傳導(dǎo)細(xì)胞送出的信號分子必須被靶細(xì)胞接收才能觸發(fā)靶細(xì)胞的應(yīng)答，接收信息的分子稱為受體，此時的信號分子被稱為配體。在細(xì)胞通訊中受體通常是指位于細(xì)胞膜表面或細(xì)胞內(nèi)與信號分子結(jié)合的蛋白質(zhì)。

2.1 根據(jù)受體在靶細(xì)胞上存在的位置或分布分類

（1） 細(xì)胞膜受體：

① 如膽堿受體、腎上腺素受體、多巴胺受體、阿片（內(nèi)阿片肽）受體、組胺受體及胰島素受體等;② 受體除分布于突觸后膜外，有些也分布于突觸前膜。突觸前膜與突觸后膜受體對藥物的親和力、敏感性和生理功能不同。

（2） 胞漿受體：位于靶細(xì)胞的胞漿內(nèi)，如腎上腺皮質(zhì)激素受體、性激素受體等。

（3） 胞核受體：位于靶細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)，如甲狀腺素受體存在于細(xì)胞漿或細(xì)胞核內(nèi)。

2.2 受體的特性

（1） 特異性：受體只存在于某些特殊的細(xì)胞中。如激素作用的靶細(xì)胞，神經(jīng)末梢遞質(zhì)作用的效應(yīng)器細(xì)胞。黃體生成素可作用于的間質(zhì)細(xì)胞，就是因?yàn)殚g質(zhì)細(xì)胞有其受體;而卵泡刺激素只能作用于曲細(xì)精管的支持細(xì)胞。受體還能識別配體，并能與其活性部位發(fā)生特異性結(jié)合。如子宮細(xì)胞中的雌激素受體只能與17-β羥二醇結(jié)合，而不能與17-α羥雌二醇結(jié)合，更不能與睪酮和孕酮結(jié)合。

（2） 親和性：受體與其相應(yīng)的配體有高度的親和性。一般血液中激素的濃度很低，1 L只有10～10 mol。但仍足以同其受體結(jié)合，發(fā)揮正常的生理作用。這說明受體對激素的親和力很強(qiáng)。

（3） 飽和性：受體可以被配體飽和。特別是胞漿受體，數(shù)量較少，少量激素就可以達(dá)到飽和結(jié)合。如在對甾體激素敏感的細(xì)胞中胞漿受體的數(shù)目最高每個細(xì)胞含量為10萬個，雌激素受體，每個細(xì)胞中含量只有1 000～50 000個。故在一定濃度的激素作用下可以被飽和，而非特異性結(jié)合則不能被飽和。

（4） 有效性：受體與配體結(jié)合后一定要引起某種效應(yīng)。激素、神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合都可以引起生理效應(yīng)。如肝細(xì)胞上的結(jié)合蛋白能與腎上腺素或胰高血糖素結(jié)合，從而激活磷酸化酶，引起糖原分解。

2.3 受體的化學(xué)本質(zhì)

受體大多是糖蛋白，即糖與蛋白質(zhì)復(fù)合而成的有機(jī)化合物;有一部分細(xì)胞表面的糖脂也是胞外生理活性物質(zhì)的受體。

參考文獻(xiàn)：