骨钙素对能量代谢调节的研究进展

研究表明,骨钙素(osteocalcin)是由骨骼中成熟的成骨细胞合成并分泌的一种非胶原蛋白质,在骨骼的合成和重建过程中起着重要作用。近年来研究显示,骨骼亦可作为一种分泌器官,通过分泌骨钙素,作用于胰腺、脂肪、睾丸等器官,调节能量代谢、雄性生殖能力。此外,临床研究表明,骨钙素与糖尿病、心血管疾病等也有着密切的联系。因此,本文一方面概述了骨钙素的基本特征,另一方面着重介绍了骨钙素在调节能量代谢等方面的研究进展,以便为治疗糖尿病等代谢性疾病提供新的治疗靶点。     

"环境温度对(不同)动物能量代谢的影响"探究性实验案例

能量代谢在教学中是一个很抽象的概念,为了激发学生的学习兴趣和热情,适应当前高考“探究性实验”试题的需要,我们组织学生进行了“环境温度对不同动物能量代谢的影响”的探究实验,此实验是以学生为主体,在教师的指导下,由学生自己独立操作完成实验。意在通过教师的引导与点拨,让学生亲身体验探究性实验的全过程,复习已知的知识,对问题进行回答和说明,并与别人交流结果等。从而在探究实验中培养学生的探索精神和创新能力。现把实验设计方案介绍如下。     

巴氏醋杆菌高酸度醋发酵过程的能量代谢分析

【目的】初步分析了Acetobacter pasteurianus CICIM B7003-02在醋酸发酵过程中的能量代谢状况, 通过强化细胞能量代谢水平以提升菌株高酸发酵的产酸强度。【方法】探明A. pasteurianus CICIM B7003-02在高酸度醋发酵的不同阶段中三羧酸循环底物含量、乙醇呼吸链酶活及能量代谢酶基因的转录水平等代谢特点, 分析用于醋酸发酵的产能代谢途径及其作用。【结果】发现A. pasteurianus CICIM B7003-02在醋酸发酵初期, 主要通过苹果酸/琥珀酸回补偶联有氧呼吸途径产能。进入醋酸快速积累阶段, 乙醇呼吸链为主要供能代谢途径。发酵后期苹果酸/琥珀酸回补途径配合乙醇呼吸链供能。基于上述研究, 采取添加琥珀酸和苹果酸强化细胞产能, 促进高酸度醋发酵强度。【结论】能量供给影响醋杆菌耐酸能力和醋酸生产能力。确定乙醇呼吸链为醋酸发酵的主要供能系统。强化细胞产能手段可达到提高醋酸发酵强度的目的。     

昆虫精氨酸激酶的研究进展

精氨酸激酶(arginine kinase,AK)是广泛分布于无脊椎动物组织内的磷酸原激酶,在能量代谢方面起着关键性作用,与昆虫和其他无脊椎动物的一系列重要生命活动密切相关。本文从组织化学和结构特点、cDNA序列特征和表达、生理学和生物学功能3个方面概述了昆虫精氨酸激酶的研究进展,探讨了未来的主要研究领域。     

1-MCP和CO2对‘南果梨’冷藏后货架期能量代谢特性的影响

分别对‘南果梨’果实采用0.75μL/L 1-甲基环丙烯(1-MCP)在20℃熏蒸20h后装入保鲜袋(0.02mm)、用2%CO2充气果实包装袋(0.04mm)、以保鲜袋果实为对照,各处理组果实均置于(0±1)℃贮藏5个月后移至室温下(18℃±3℃),测定各处理果实在货架期间的褐变度以及果实线粒体蛋白含量、MDA含量、ATP含量,以明确1-MCP和CO2对南果梨冷藏后果实货架期的能量代谢特性。结果显示:(1)1-MCP和CO2处理可不同程度延缓南果梨冷藏后货架期果实果心褐变指数和褐变度,且1-MCP处理效果更好,但CO2处理在货架后期反而使果实褐变度较对照提高。(2)1-MCP和CO2处理可有效抑制果实MDA含量增加,延缓细胞膜透性的升高,保持细胞完整性。(3)1-MCP处理有利于提高货架前期果实中线粒体蛋白质含量,能够在货架后期保持较高的ATP含量和能荷水平,而CO2处理在货架前期果实内含有较高水平的ATP,促进了果实内的能荷水平。研究发现,1-MCP和CO2处理均可以通过影响南果梨果实的能量代谢特性从而影响果实的成熟衰老进程,且1-MCP处理可以抑制货架前期的ATP含量和能量供应,有利于保持细胞膜完整性,抑制果心褐变的发生,延缓果实成熟衰老进程;而2%CO2处理与对照相比对果实能量代谢特性的影响不大。     

布氏田鼠哺乳期低温经历抑制成年期神经再生

哺乳动物在出生前后所经历的环境条件对其成年后的行为和生理等具有重要影响。环境温度是影响动物后代表型的重要因素之一。本研究将分娩当天的布氏田鼠母体和幼仔在常温（23℃±1℃）或低温（4℃±1℃）饲养,断乳（21日龄）时转至常温环境,至第63日龄时再随机将两组动物各分为常温组和低温暴露组,期间检测体重、摄食量、静止代谢率、认知能力和神经细胞增殖和存活等,以验证哺乳期的低温经历可影响成年动物的代谢生理、行为表型和相关脑区神经再生的假说。结果发现：哺乳期低温经历导致成年布氏田鼠摄食量显著降低,与代谢有关的下丘脑以及学习记忆有关的海马区细胞增殖和存活数量减少。当动物在成年期面临冷暴露时,与哺乳期常温经历的动物相比,哺乳期低温经历的动物摄食量较低,在Y迷宫新异臂中的穿梭次数和停留时间显著降低,但海马和下丘脑部分核团的细 胞增殖以及海马CA的细胞存活明显升高。这表明哺乳期低温经历对布氏田鼠的能量代谢、行为和相关脑区的成体神经再生产生了持久的抑制效应,但成年后再次面对低温时,动物的代谢能力和代谢及学习记忆相关脑区的神经细胞可塑性优于哺乳期未曾经历低温的动物。     

厌氧甲烷氧化微生物物质代谢与能量代谢研究进展

甲烷既是一种温室气体,也是一种潜在的能源物质,其源与汇的平衡对地球化学循环及工程应用均有重要意义。厌氧甲烷氧化(anaerobic oxidation of methane,AOM)过程是深海、湿地和农田等自然生境中重要的甲烷汇,在缓解温室气体排放方面发挥了巨大作用。AOM微生物的中枢代谢机制及其能量转化途径则是介导厌氧甲烷氧化耦合其他物质还原的关键所在。因此,本文从电子受体多样性的视角,主要分析了硫酸盐型,硝酸盐/亚硝酸盐型,金属还原型厌氧甲烷氧化微生物的生理生化过程及环境分布,并对近些年发现的新型厌氧甲烷氧化进行了梳理;重点总结了厌氧甲烷氧化微生物细胞内电子传递路径以及胞外电子传递方式;根据厌氧甲烷氧化微生物环境分布及反应特征,就其生态学意义及在污染治理与能源回收方面的潜在应用价值进行了展望。本综述以期深化对厌氧甲烷氧化过程的微生物学认知,并为其潜在的工程应用方向提供新的思路。     

不同剂量大豆蛋白对大鼠抗疲劳和运动能力的影响

大豆蛋白具有降低胆固醇、抗氧化、提高机体免疫等多种生物功能。为了探究不同剂量大豆蛋白对大鼠抗疲劳和运动能力的影响,本研究对SD大鼠灌胃不同剂量(200 mg, 400 mg, 800 mg)的大豆蛋白,4周后对大鼠进行力竭游泳实验,并检测大鼠血液、肝脏和骨骼肌的血糖(Glu)、乳酸(Lac)、尿素氮(BUN)、游离脂肪酸(NEFA)、肌酸激酶(CK)、天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)水平。研究显示,补充大豆蛋白可按照剂量依赖方式提高大鼠的力竭游泳时间。补充大豆蛋白可降低大鼠血清的Lac和BUN水平,并提高血清NEFA水平。补充大豆蛋白可降低大鼠血清的CK、AST和ALT水平。补充大豆蛋白可提高大鼠血清SOD及肝脏和骨骼肌组织CAT水平,并降低肝脏和骨骼肌组织中的MDA水平。研究结论初步表明,大豆蛋白可有效提高大鼠的抗疲劳能力、改善能量代谢方式、提高抗氧化能力、减轻运动损伤,从而提高大鼠的运动能力。大豆蛋白补充剂有望成为提高运动员抗疲劳能力和运动能力的功能饮料,具有较高的开发价值。     

社会经济代谢研究:内涵、发现和展望

社会经济代谢是指由于人类活动导致的物质和能量在社会经济系统内部和边界上的迁移和转换。社会经济代谢研究已经成为产业生态学的核心领域。本文结合典型案例介绍了社会经济代谢研究的内涵和基本步骤,总结了社会经济代谢研究的主要发现:提供了追踪物质在社会经济系统的来源、去向和流动路径的方法与模型;揭示了物质材料及其社会经济代谢过程对现代化生产和生活方式的支撑作用;阐明了人类活动驱动与物质代谢相关的生态环境问题的机制;提供了评估资源利用效率、资源供需趋势和城市矿产开发潜力的模型与基础数据。最后指出了社会经济代谢研究的发展方向:增加研究对象并深化对每种对象的研究精度;拓展或细化研究系统的时空边界;引入并融合新的数据来源和研究方法;将社会经济代谢中的物质流对接到与其相关的生态环境影响;建立可共享、可拓展、可累积的数据平台。     

固脾消积饮诱导人肝癌HepG2细胞凋亡的分子机制*

目的: 探讨固脾消积饮对人肝癌细胞HepG2凋亡的分子机制。方法: 将HepG2细胞分为4组:对照组(Control)、空白血清组(Blank)、固脾消积饮血清组(GPXJY)和顺铂组(Positive),每组设置8个复孔。固脾消积饮含药血清和顺铂干预24 h后,检测细胞活性、活细胞数量、细胞凋亡状态、细胞周期以及线粒体膜电位状况,检测细胞的脂质过氧化(MDA)水平、糖酵解速率和凋亡Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白的表达,检测细胞上清液三酰甘油(TG)、胆固醇(TC)、丙酮酸和葡萄糖的含量。结果: 与Control组比较,GPXJY组(细胞的)抑制率增加、细胞数量减少、凋亡阳性细胞数增多(P＜0.01),G1期细胞数目显著增加(P＜0.05),细胞线粒体膜电位降低(P＜0.01),糖酵解功能显著抑制,细胞中MDA水平升高,细胞Bax、Caspase-3的表达升高、Bcl-2的表达下降(P＜0.05,P＜0.01),细胞上清液中TC、TG、葡萄糖含量显著减少、丙酮酸含量显著增加(P＜0.05,P＜0.01)。结论: 固脾消积饮可诱导HepG2细胞发生凋亡,可能对能量代谢发挥作用。