昆虫的化学通讯

<正> 人类的通讯主要依赖语言,而许多昆虫都用气味进行化学通讯。科学家把传递信息的化学物质叫做化学信息素。化学信息素可以在同种生物之间交换,也可以在不同生物之间交换。根据其功能,化学信息素可分为三类:外激     

蚜虫的化学通讯研究进展

蚜虫的化学通讯研究进展薛立平（四平师范学院生物系四平１３６０００）蚜虫的化学通讯是联系、调节各动物体活动的手段之一“－‘’。种内的动物可以通过信息素传递化学信息。种间的动物、动物和植物间也可以通过种间信息素传递信息。在长期的进化过程中,在蚜虫和蚜虫之...     

广西大学化学化工学院

广西大学是国家“211工程”重点建设和省部共建的大学。化学化工学院是本校规模最大的学院之一,其历史可以追溯到1928年建校之初。现有化学工艺、环境工程等七个本科专业,有化学工艺博士以及化学工艺、环境工程、化工机械、应用化学、有机化学、分析化学和林产化学加工过程七个     

化学诱导表达系统及其在植物中的应用

化学诱导启动子可以在特定时间和部位激活或抑制目的基因的表达。目前,已经建立了多种化学诱导表达系统,用于基因功能分析、无标记植物转化、特定位点DNA切除、育性恢复和RNA沉默等方面的研究。化学诱导表达系统为基础分子生物学研究和生物技术应用提供了强有力的工具,将大大加快植物转基因技术的应用。     

外来杂草入侵的化学机制

由外来杂草入侵引发的严重生态和经济问题已倍受关注,外来杂草在新生境成功入侵,除了具备一些基本的生物生态学特征外,还应具备一些特有的入侵机制,阐明外来杂草的各种入侵机制可以为入侵杂草的预测和控制提供科学依据。外来杂草只有在新生境中与原产地生物种间的相互作用中取得优势,才能定植并扩增种群而成功入侵．在这些外来杂草和原产地生物种间的相互作用关系中,化学关系是不可忽视的方面．目前研究已经证实：植物的化感作用在外来杂草成功入侵中发挥着重要的作用．事实上,植物也可以通过合成和释放特定的化学物质防御或抑制新生境的动物、植物和微生物．外来杂草入侵的化学机制涉及到植物化学生态学的各个方面。因此,外来杂草的化学生态学特征应作为入侵种预测的重要指标之一,外来杂草入侵的化学机制应是今后重要的研究方向。     

植物化学通讯研究进展

 生物的信息传递是生命科学中引人入胜的研究领域之一,生物种间种内和个体内都存在着物理和化学等各种信息交流方式。植物种间种内是否通过物理信号进行通讯交流还是一个未知数,但邻近的同种或异种植物通过化学物质为媒介的通讯关系确是客观存在的。最近,愈来愈多的研究证明：许多陆生植物种可以合成并释放特定的次生物质,这些次生物质可以通过空气和土壤两种载体进行信息传递,尤其是在植物受到侵袭和寄生条件下。茉莉酮酸甲酯、水杨酸甲酯和乙烯等挥发性次生物质被确证为以空气为媒介进行植物种间和种内通讯的化学信号分子。植物根分泌的黄酮和氢醌等分子也可以经土壤媒介传递信息。由于在自然条件下植物根系分泌物的收集和活性信号分子的俘获及鉴定技术还未能突破,这增加了以土壤为媒介的植物种间和种内化学通讯关系研究的难度。但不论如何,植物的化学通讯是植物种间和种内交流的主要方式,植物间的化学通讯关系的研究还处于突破的前夜,这方面的任一研究成果都会引起世界性的关注。因此,破译植物种间和种内化学通讯密码具有重要的学术价值。     

关于高中开展化学开放性实验的思考探索

目前,我国的高中课程逐渐的进行改革,利用具有开放性的化学实验能够使学生对于新课程改革的精神进行贯彻。经过分析可以充分的理解开放性化学实验具有的涵义以及特点,并且可以结合学生的实际情况构建出比较有效的化学开放性的实验以及策略。     

N：P化学计量学在生态学研究中的应用

化学计量学很早就被应用于生态学研究中,但长期以来几乎被生态学家所忽视。近年来,由于认识到化学计量学研究可以把生态实体的各个层次在元素水平上统一起来,因此元素化学计量学成为近年来新兴的一个生态学研究领域。氮磷作为植物生长的必需矿质营养元素和生态系统常见的限制性元素,在植物体内存在功能上的联系,二者之间具有重要的相互作用。近年来由于人类活动的强烈影响,这两种元素的循环在速度和规模上都发生了前所未有的改变,导致一系列环境问题的出现,因此N：P化学计量学研究就显得极为重要。本文论述了N：P化学计量学在物种、群落、生态系统等各层次的应用现状,同时从分子生物学角度分析了应用N：P化学计量学的可行性,并指出了N：P化学计量学研究的应用前景和存在的缺陷。     

微波辐射下肉桂酸及其酯的合成研究

自1986年GedyeR等人发现微波可以显著地加快有机合成的反应速率以来,微波技术在合成化学、材料化学、分析化学和高分子化学等领域迅速得到人们的重视,并且已经在环境保护、石油工业和冶金等领域获得了广泛和成功的应用。文章以苯甲醛、乙酸酐为原料、KF/K2CO3为催化剂微波快速辐射,合成了肉桂酸,产率达56.05%。同时在微波辐射下合成了肉桂酸正丁酯,收率可达82.60%.     

超富集植物蜈蚣草中砷化学形态的EXAFS研究

采用同步辐射扩展X射线吸收精细结构(SREXAFS)技术研究了超富集植物蜈蚣草(PterisvittataL.)中As的化学形态及其在转运过程中的变化。结果表明,蜈蚣草中的As主要以As(Ⅲ)与O配位的形态存在。As(V)被植物吸收后,很快转化为As(Ⅲ),其转化过程主要发生在根部。As(Ⅲ)向地上部转运的过程中价态基本不变。在植物的根部和部分叶柄中存在少量与As-GSH相似的As-S结合方式,但是在As含量最高的羽叶中基本上未发现这种结合方式。与需要提取和分离过程的化学方法相比,采用EXAFS方法研究植物中的砷形态不需经过预分离或化学预处理就可以直接测定植物样品中元素的化学形态,因此可以避免样品预处理过程对As形态的干扰,并获得可靠的砷化学形态方面的信息。     

生态化学计量学研究进展

生态化学计量学结合生物学、化学和物理学等基本原理,研究能量和碳、氮、磷等化学元素在生态系统中,特别是各种生态系统过程(如竞争、捕食、寄生、共生等)参与者中的变化,以及它们之间的动态平衡,并分析这种平衡对生态系统的影响。目前,C∶N∶P化学计量学研究已深入到生态学的各个层次(细胞、个体、种群、群落、生态系统)及区域等不同尺度。近年来,由于认识到化学计量学研究可以把生态实体的各个层次在元素水平上统一起来,因此生态化学计量学已成为许多生态系统的新兴研究工具。其中,C∶N∶P化学计量学是各种生态过程研究中的核心内容。论述了生态化学计量学在物种、群落、生态系统等各层次的应用现状,并指出了C∶N∶P化学计量学研究的应用前景和发展趋势,以期引起同行的重视并推动该领域的进一步发展。     

肾上腺素能神经纤维的化学介质——去甲肾上腺素

神经冲动的化学传递是生理学中一个重要问题。在植物性神经系统中,胆碱能纤维末梢通过释放乙酰胆碱而起作用,但交感神经节后肾上腺素能纤维末梢释放的化学介质究竟是什么,直至近十余年才逐渐阐明。根据研究资料,可以肯定肾上腺素能神经纤维的化学介质主要是去甲肾上腺素(noradrenaline)。去甲肾上腺素的化学构造式为     

生物素标记核酸探针技术

通过缺口移位反应和多种化学标记方法合成生物素化核酸探针,并配以酶化学检测手段的新技术,可以代替放射性同位素标记探针作各种探测和分析。它具有灵敏,快速和安全、简便、经济的特点。     

N:P化学计量学在生态学研究中的应用

化学计量学很早就被应用于生态学研究中,但长期以来几乎被生态学家所忽视.近年来,由于认识到化学计量学研究可以把生态实体的各个层次在元素水平上统一起来,因此元素化学计量学成为近年来新兴的一个生态学研究领域.氮磷作为植物生长的必需矿质营养元素和生态系统常见的限制性元素,在植物体内存在功能上的联系,二者之间具有重要的相互作用.近年来由于人类活动的强烈影响,这两种元素的循环在速度和规模上都发生了前所未有的改变,导致一系列环境问题的出现,因此N:P化学计量学研究就显得极为重要.本文论述了N:P化学计量学在物种、群落、生态系统等各层次的应用现状,同时从分子生物学角度分析了应用N:P化学计量学的可行性,并指出了N:P化学计量学研究的应用前景和存在的缺陷.     

昆虫感觉气味的细胞与分子机制研究进展

昆虫作为地球上最为成功的类群,已经成功地进化了精细的化学感受系统,通过化学感受系统适应各种复杂的环境,保持种群的繁荣。自1991年在动物中发现嗅觉受体基因以来,关于昆虫感受化学信息的周缘神经系统的分子和细胞机制方面的进展十分迅速。文章主要就昆虫周缘神经系统的感受化学信息的分子和细胞机制进行综述。首先对昆虫感觉气味的细胞机制的研究进展进行简要介绍。昆虫嗅觉神经元在感受化学信息过程中起着极为重要的作用,昆虫嗅觉神经元上表达的嗅觉受体不同而执行着各异的功能。各种嗅觉神经元对于化学信息的感受谱有较大的区别;嗅觉神经元对化学信息类型、浓度、流动动态等产生相应的电生理特征反应。研究表明同一种神经原可以感受多种化学信息,而一种化学信息也可以被多种神经原所感受。由神经原对化学信息感受所形成的特征组合就是感受化学信息的编码。其次较为详细地论述与昆虫感受气味分子相关的一些蛋白质的研究进展。气味分子结合蛋白是一类分子量较小、水溶性的蛋白,主要位于化学感受器神经原树突周围的淋巴液中。在结构上的主要特征是具有6个保守的半光氨酸和由6个α螺旋组成的结合腔。自1981年发现以来,已经在40余种昆虫中发现上百种。由于研究手段的不断进步,已经对该类蛋白的表达特征、结合特性以及三维结构和结合位点进行了大量的研究,提出了多个可能的功能假说,在诸多的假说中,较为广泛接受的是气味分子结合蛋白在昆虫感觉气味的过程中,是与疏水性的气味分子相结合,并将气味分子运输到嗅觉神经原树突膜上的嗅觉受体上。这些处于树突膜上的嗅觉受体则是昆虫感觉气味过程中的另一个十分重要的蛋白质。目前,已经在果蝇、按蚊、蜜蜂和家蚕等10余个昆虫种类中发现上百个嗅觉受体蛋白基因。这类蛋白是跨膜蛋白,一般具有7个跨膜区,整个蛋白的氨基酸残基在400～600个。昆虫的嗅觉受体蛋白的N-端在胞内,而C-端在胞外,这与G耦联蛋白不同。而且,昆虫的一个嗅觉神经元可以表达1～3个嗅觉受体蛋白,也与哺乳动物的一个神经元只表达一种受体蛋白有所不同。每种嗅觉受体可以感受多种气味分子,而一种气味分子可以被多个嗅觉受体所感知,这样组成了感受化学信息的编码谱。最近采用基因敲除技术和膜片钳技术研究发现,昆虫的嗅觉受体蛋白在信号传导中也有特殊性,即嗅觉受体可以直接作为离子通道,而引起动作电位。还有近来的研究表明,神经膜蛋白对于果蝇的性信息素感受神经元感受性信息素cVA是必要的。实际上,昆虫对于化学信息的感受和信号的转导,并不是上述蛋白单独起作用完成的,而是多种蛋白相互作用的结果。论文最后对该领域研究内容进行了展望。     

生态化学计量学理论的应用、完善与扩展

生态化学计量学结合生物学、化学和物理学等基本原理, 研究碳、氮、磷等化学元素在各种生态过程中的平衡。由于生态化学计量学研究可以把生态实体的各个层次在元素水平上统一起来, 因此生态化学计量学已成为许多生态系统的新兴研究工具。目前, 生态化学计量学研究已深入到生态学的各个层次(分子、细胞、个体、种群、群落、生态系统)及区域等不同尺度。由于C、N、P 对有机体和生态系统的结构和功能的重要作用, C∶N∶P 化学计量学成为各种生态过程研究中的核心内容, 其基本理论(动态平衡理论、生长速率理论)围绕C∶N∶P 化学计量比而展开阐述。将生态化学计量学理论应用于全球格局下的生态系统研究时, 产生了许多崭新的成果(如植物营养全球格局等)。希望对生态化学计量学的概念、核心理论和全球格局下的应用以及该学说的完善与发展状况的简单介绍, 能有助于推动我国在此领域的相关研究。     

超富集植物蜈蚣草中砷化学形态的EXAFS研究

采用同步辐射扩展X射线吸收精细结构(SR EXAFS)技术研究了超富集植物蜈蚣草(Pteris vittata L.)中As的化学形态及其在转运过程中的变化.结果表明,蜈蚣草中的As主要以As(Ⅲ)与O配位的形态存在.As(Ⅴ)被植物吸收后,很快转化为As(Ⅲ),其转化过程主要发生在根部.As(Ⅲ)向地上部转运的过程中价态基本不变.在植物的根部和部分叶柄中存在少量与As-GSH相似的As-S结合方式,但是在As含量最高的羽叶中基本上未发现这种结合方式.与需要提取和分离过程的化学方法相比,采用EXAFS方法研究植物中的砷形态不需经过预分离或化学预处理就可以直接测定植物样品中元素的化学形态,因此可以避免样品预处理过程对As形态的干扰,并获得可靠的砷化学形态方面的信息.     

土壤复合污染的联合修复技术研究进展

复合污染是土壤污染的主要存在形式,其中重金属、有机污染物等是主要的污染源。例如,共存于土壤中铅和镉会发生交互作用,从而增强了镉的迁移能力。此前单一的物理、化学、生物等修复手段对复合污染的修复效果并不明显。联合修复技术的使用可以在一定程度上克服使用单一的修复手段存在的缺点,提高修复效率、降低修复成本。最近有研究表明,综合利用化学氧化和超声波方法可以在很短的时间内将土壤中的甲苯和二甲苯完全氧化为CO和CO2。介绍了综合利用物理、化学、生物等方法对土壤复合污染修复的进展,并对研究中需要注意的问题及未来的发展趋势说明。     

微波加热使酶失活——研究脑化学的一种新技术

脑的功能活动可以从各个角度进行研究。从神经化学方而来看,希望所测物质的含量尽可能反映出动物死前瞬间的实际值。这就要求在最短(以毫秒计)时期内使脑内的酶系统停止活动,以避免死后变化,这一直是神经化学研究中的一个难题。由于合成酶和降解酶不一定同时失活,某种神经化学物质的死后变化可以是含量升高也可以是降低。例如大鼠断头后30秒内,脑内环-磷酸腺苷(cAMP)的含量急剧升高,至90秒     

国外科技简讯

美发现新的海洋蓝藻神经毒素在美国化学会与澳大利亚、新西兰、加拿大和日本化学会共同召开的２０００年太平洋地区国家国际化学讨论会上，美国俄勒冈州立大学的WilliamGerwick教授及其合作者的报告宣称：他们在加勒比海库拉索岛卡尔基湾的海洋蓝藻中提取了一种可以极端特异的方式毒害神经原的毒素。这种毒素的分子结构中的碳骨架和杂原子不同于任何现存的天然化合物。他们将其命名为“卡尔基毒素”。实验室试验证明，卡尔基毒素可以十亿分之几的浓度毒杀海洋节肢动物（例如海水丰年虫）和海鱼。利用这种毒素可以研究钠离子和钙离子出入细…