细胞及细胞学概念的讲座(续)

第六节細胞的模式在研究细胞的详细组织之前,我們首先需要扼要介紹一下代表性的細胞构造。我們先介紹一下动物細胞的例征,再叙述绿色植物细胞的代表类型,作为植物方面很普遍的代表。然后观察簡单的和很复杂的細胞組织的类型。最后再介紹一下合胞体、活質和病毒——这些生命最低等的形态的发現,已成为今天生物学上     

谈谈细菌细胞学

細菌細胞学的內容,不仅包括細菌在不同生理状况下和各种外界因素影响下的形态学——大小、形状和結构的表現,包括細菌細胞各种結构的化学組成及其与生理机能的关系,而且包括細菌細胞的抗原构造及其在免疫学上的意义。这些內容既是认识細菌生命活动、遺传变异和研究細菌与生活环境,其中包括病原菌与机体相互关系的規律性的基础,也是探討生物进化的出发点。这里,我們只扼要談一談細菌細胞学的現代研究方法,运用这些方法所获得的成果,以及这些成果在生物学和医学有关的理論上和实践上可能具有的意义。     

遺传密码

六十年代自然科学上最重大进展之一,在于无疑地证明了核酸是控制生物体遺传性的主要遺传物质,它在生物体內是通过控制各种特异性蛋白貭的生物合成来控制生物体遺传性状的发育和表现的。 遺传的是什么? 我們都知道一般动植物都是由父体的精細胞和母体的卵細胞結合而成的受精卵发育出来的;最簡单的生物,例如細菌是通过細胞分裂而一个变成二个。尽管这些生物的繁殖方式不同,但是这些生物的后代却都象它們的亲本个体。生物的遺传現象在我們四周到处可以遇到,例如小哈巴狗一定是哈巴狗生出来的,一只猫不会生出一只狗来。这些現象一则并不新奇,二     

关于“吸取力”公式的商讨及其在教学中的运用

在細胞生理中,開於吸取力的概念,以及吸取力、渗透壓,膨壓與體積的关係,在理論上一直是個沒有很好解决的問題。最近在植物生理学通訊1956年第2號上湯佩松、薛應籠的文章,還討論到这個问題。我們覺得这样處理在理論上是比較完善的。雖然對這個理論上的問題,看法仍有分歧,但是,為了教学的方便,為了教學与研究方面有一個共同的概念起見,我們愿將汤、薛二位先生所提出的公式加以闡述,並提出實際数據,作為圖解部分的補充。最後,提出在教学中運用的意見。原著用S=P-T=P_0(公式2)表示細胞在渗透平衡時,吸取力、渗透历、膨壓舆外部溶液的关係。这样處理,不但說明了吸取力是由P-T所造成的“膨脹虧缺”產生的,而且把細胞的这种膨脹狀態     

純細胞色素C的簡易製備方法及其若干性質

(一)用陽離子交换劑(synthetic zeolite)直接吸附高等動物心肌抽提液一次,並用3.84M硫酸銨作洗脫劑,即可製得含鐵量0.43%的細胞色素c。因此提供了一個大量製備純細胞色素c的簡單方法。 (二)含鐵量0.43%的細胞色素c,它的550mμ和278mμ光密度的比值,視產品的還原程度而定,其範圍從1.13到1.26,我們所製得的產品,其比值在1.23左右。 (三)我們测量了氧化及還原的細胞色素c(含鐵0.43%)從230mμ到600mμ的吸收光譜,並發現和前人所報告的略有不同。氧化細胞色素c在550mμ的消光係數為0.80×10~4,此值與文獻上的數值相差很多。 (四)我們比較了含鐵量0.43%的細胞色素c和含鐵量0.34%的細胞色素c的一些酶性質,證明他們是相同的;並且兩者都可以變成“內源”細胞色素c。 (五)我們認為現有的實驗證據不足以說明純細胞色素c的含鐵量大於0.43%。     

植物的细胞壁

植物的細胞具細胞壁是植物区别于动物的特征之一。在高等植物里,只有与有性生殖有关的极少数細胞是裸体的——卽是无壁的。典型的例子是精子和卵。当它們通过受精作用形成合子时,細胞壁便出現。在人类社会經济中,植物的細胞壁占重要地位。被人們利用的木材和植物纤維都是細胞壁的部分。我們只要想一想我們的衣着、建筑、車船、用具、紙张等等的原料,植物細胞壁在人类生活的重要性就很明显了。細胞壁的厚度、化学成分和植物組織的功能及組织的分类有密切的关系,不过在研究植物的组织时也应防止片面的强調細胞壁而忽視包含在細胞壁里的原生貭。細胞壁的研究,尤其是它的亚显微結构的研究,从本世紀三十年代以来十分活跃,知識日益丰富。主要的     

辅酶细胞色素c还原酶系的研究——Ⅱ.所谓“水溶性辅酶I细胞色素c还原酶”是不是一个矯作物?

(一)心肌上的輔酶Ⅰ細胞色素c還原酶系活力的最適pH和水溶性輔酶Ⅰ細胞色素c還原酶活力的最適pH顯著不同,酶系物理狀態對酶活力影響頗大。 (二)水溶性輔酶Ⅰ細胞色素c還原酶不能和心肌製劑顆粒上的細胞色素c作用。心肌製劑在經過[2,3]二氫硫基丙醇處理完全破壞原有輔酶Ⅰ細胞色素c還原酶系活力以後仍能抽提出活力很強的水溶性輔酶Ⅰ細胞色素c還原酶。這些以及我們過去曾經討論過的一些事實都說明Mahler等所獲得的水溶性輔酶Ⅰ细胞色素C還原酶是一個矯作物。 (三)本研究指出根據用人為的方法從複雜酶系中抽出的酶的性質簡單地判斷該酶在整個酶系中的作用不一定是可靠的。     

大豆根瘤菌

最近報紙上登着中國科學院東北分院將研究大豆根瘤菌來增加東北大豆產量的新聞。大豆根瘤菌究竟是什麽東西呢?现在我來簡單的介紹一下,我們知道植物的生活是離不開蛋白質的。蛋白質是含有氮素的化合物,所以當植物製造蛋白質時就必定要從外界環境裏吸取氮素為原料。氮氣在植物的周圍很多,空氣中有五分之四是氮氣,但是空氣中的氮,綠色植物都不能直接利用它作養分。綠色植物的氮素原料乃是依賴土壤中肥料內所產生的硝酸鹽等來供給。大豆根瘸菌是一種生長在大豆的根上而使松生瘤的細菌,我們挖出一株大豆時,根上有許多圓球就是瘤(如圖),細     

經離心作用後,魚類卵子分割的研究

硬骨魚類的卵子因卵黄多,細胞質的黏性低,所以進行各種實驗比較困難,尤其是發育的初期,工作更不容易進行。因此我們對於魚類卵子的構造,比兩棲類和鳥類等卵子知道的少得多。當卵子初產生出來的時候,細胞質主要是分佈在卵黄的外面。卵子一接觸水     

介绍一个简单培养变形虫的方法

大家都知道变形虫是一个单細胞的生物,代表一种最簡单最原始的动物。由它的生理活动可以反映許多基本的生命現象,而且常被用来作为动物学和細胞学上的实驗材料。但是我們都有这样的經驗,就是它的形体很微小,在实驗室用它作实驗时常常不能容易     

草履虫接合的培养

草履虫的接合現象,在动物学的教学中是观察单細胞动物进行接合生殖重要的实驗材料。同时,草履虫的接合过程又常被采用为細胞学与細胞化学的研究材料。因此,这种材料簡便的培养方法是很需要的。本人在培养草履虫的接合实驗中获得点滴經驗,作以介紹。我們通常采用自来水,在缺乏营养的条件下进行培养,但往往得不到理想的結果。在本人实驗的經驗中认为,其主要原因是草履虫的密度不够大,如果密度在每毫升能够达到1000个以上,在一般室温(20℃—30℃),避开直射光线(不     

關於大貓熊的化石

北京動物园新到了三只大貓熊(熊貓),这是一件非常值得我們高兴和慶賀的事情。我國的大貓熊是現代世界上最珍貴的大型哺乳類動物,今天第一次在我們首都的动物园里和祖國广大的人民見面了。在8月号的本刊上,谭邦傑同志对關於大貓熊的各方面作了详細的系统介紹。这裹我再提供一些關於我國發現的大貓熊的化石方面的资料。     

艾氏腹水肿瘤Crabtree效应的研究

我們利用同位素C~(14)-标記甘氨酸参入蛋白貭的作用研究艾氏腹水肿瘤細胞中的Crabtree效应,观察由氧化作用释放出的能量被利用的情况。实驗結果說明艾氏腹水肿瘤細胞的呼吸效能是有效的,由琥珀酸氧化供应的能量可以支持旺盛的蛋白貭生物合成。說明由氧化磷酸化作用生成的ATP可以透到綫粒体外以供应蛋白貭生物合成的需要。若在加入琥珀酸同时加入葡萄糖或2-脫氧葡萄糖而引起Crabtree效应后,肿瘤細胞的呼吸略有降低,但是C~(14)标記甘氨酸参入蛋白貭的速度却比单独加入琥珀酸时要小得多,而仅接近单独加入葡萄糖时的参入速度,我們认为这可能是由于在引起Crabtree效应的条件下产生了线粒体中ATP局部化的緣故。     

未来生物科学的中心

研究生命現象的本貭,深入研究蛋白质和核酸的问题、測定蛋白质的化学和空間結构,合成类似于蛋白貭的聚合物和多核甙酸,所有这些生物科学中的最重要部门現在都被提到第一位上来了。病毒学对帮助我們确定作为生物基础的規律性,确定遺传的物理化学原理,具有巨大的实际意义。研究细胞的分子組成、細胞过程的自我調节、细胞的各种生命現象(如細胞的运动、传递神經冲动的物理化学基础、遺传性、細胞过程的力能学等)也是很重要的。光合作用占有显     

纪念魏爾啸“细胞病理学”的一百週年(续完)

魏爾嘯和神經論思想首先得談一談Spiss的著作(Pathologische Physiologic,1857)。這本書可以看作是細胞病理學的對照;它反映了百年前德國的神經論思想。我們且先來複習一下神經論思想的發生和發展史。在Spiss的時代,自然哲學正在擴張,它強     

橘黴素抗生作用之机构 Ⅰ.對於離體的動物組織和細菌呼吸的影響

在近廿年來各方面抗生素的研究都突飛猛進,但關於抗生素抗生作用機構的知識還是貧乏。一般講來,抗生素是有害於細胞的毒素。最重要的幾種抗生素如青黴素,鏈黴素,氯黴素及金黴素等我們約略知道都能直接影響微生物細胞的酵素。關於橘黴素也曾有Michaelis等證明它能抑制金色葡萄球菌的葡萄糖氧化     

植物的組織

高等植物开始从一个形态上很簡單的單细胞合子发生以后,发育成为胚胎;最后变成了成熟的孢子体——就是平常我們一般看到的树木花草。在这个发育生長的过程中,植物体內的細胞,不断的进行着分裂同分化。这样,这些細胞往往組成为某种集体,所謂組织及組织系統。二百多年前,已經提出“組織”这个概念。格魯(1671)很早的認为植物体內的組织,可以分为二类:就是薄壁組织与纖維組织。这二种組織,就好象织布中     

酵母细胞色素c的纯製及其酶性质的研究

(一)我們利用陽離子交換劑吸附一次的簡單方法可以大量製備酵母細胞色素c,其產量為240毫克/千克乾酵母。 (二)用上法初步純製的酵母細胞色素c,在pH 6.3的電泳場內分成兩個有色部分,都具有細胞色素c的性質。利用硫酸銨部分沉澱法,可分出電泳均一的合量較多的一部分——酵母細胞色素c甲。兩部分細胞色素c對牛心琥珀酸氧化酶系和輔酶Ⅰ細胞色素c還原酶系的作用相同。 (三)電泳均一的酵母細胞色素c甲的合鐵量為0.43％,在還原狀態時在550 mμ的克分子消光係數為2.81×10~4。酵母正鐵和亞鐵細胞色素c甲230—600 mμ的吸收光譜和合鐵量0.43％的牛心細胞色素c的光譜很相像。 (四)酵母細胞色素c甲對哺乳類動物心肌酶系的影響,在琥珀酸氧化酶系及輔酶Ⅰ細胞色素c還原酶系中其活力比哺乳類動物本身細胞色素c的活力為高。酵母亞鐵細胞色素c和哺乳類動物心肌亞鐵細胞色素c在哺乳類動物心肌細胞色素氧化酶系中氧化速度的差別不大。 (五)酵母細胞色素c甲能變成猪心肌肉的“內源”細胞色素c。由此製得之心肌製劑其琥珀酸氧化酶系的活力比猪心肌製劑的該酶系活力要大。     

輔酶細胞色素還原酶系的研究——Ⅰ.還原輔酶Ⅰ与琥珀酸的同時氧化

(一)本報告提供了一個從輔酶Ⅰ,用酶還原法製備還原輔酶Ⅰ的方法。我們所製得的還原輔酶Ⅰ鈉鹽乾粉,可以在低温保存數月而不被氧化。 (二)與心肌製劑中顆粒相結合的輔酶Ⅰ細胞色素還原酶系,和用乙醇抽出的水溶性的輔酶Ⅰ細胞色素還原酶的性質頗不相同。其中比較重要的不同點是對於細胞色素c的親力,前者遠大於後者,其米氏常數僅約為後者的十二分之一。 (三)用一心肌顆粒製劑作為材料,無論用氧或過量之細胞色素c作為氫受體,還原輔酶Ⅰ與琥珀酸同時氧化時的總速度,不等於二者分別氧化時速度之和,而僅等於其中氧化較快者單獨氧化時之速度。但如用[2,6]二氯靛酚作為氫受體時,二者共同氧化時之總速度完全等於二者分別氧化時速度的和。 (四)當用氧或過量之細胞色素c作為氫受體時,琥珀酸與還原輔酶Ⅰ能彼此互相抑制對方氧化的速度。有足夠的實驗材料說明,還原輔酶Ⅰ對於琥珀酸氧化的抑制,不是由於草醯乙酸聚集的緣故。 (五)如果在反應混合物中同時含有琥珀酸脫氫酶的專一抑制劑,丙二酸,則琥珀酸對於還原輔酶Ⅰ氧化作用的抑制即被解除。 (六)根據以上的實驗結果,可以認為,還原輔酶Ⅰ及琥珀酸先通過一個共同的因子與細胞色素c作用。這個共同的因子在一般情形之下,也是這兩個酶系統的速度限制因子。應該指出在我們的實驗中,並未使用任何可能影響酶系統結構的條件,因此我們的結果是在一個比較接近於生理狀態的情形之下獲得的。 (七)應該着重指出,從本報告的結果可以看到,一個用人為的方法從複雜酶系上溶解下來的酶的性質,有時並不能代表這個酶在有組織的酶系統中的真實情况。 (八)我們相信,本報告所說明的兩酶系競爭一個共同因子的一些現象,將为研究複雜酶系之間的相互關係,提供一個新的方法。     

分子病与遗传

現代医学的飞速发展,已帮助我們战胜了不少我們祖先所无法对付的疾病。但是,还有一些疾病——遺传性疾病,是医学家至今还很少方法或缺乏根本方法的。这些病的发病机制很奥妙,所采取的对付方法也迥然不同。随着传染性疾病的被控制,这类疾病已逐步被重視起来。本文就对这类疾病的最近生物化学和遺传学的研究情况举例介紹一下。人类对疾病的认識,随着科学的发展,已愈来愈深入了。魏尔嘯(Virchow)曾建立了細胞病理学的概念,企图在細胞及組織水平上回答病态破坏的本貭。这当然比原来人們对疾病的各种糊涂、玄妙的概念或甚至神秘莫測是进了一步。然而,由于現代生物化学及遺传学的发展,它的影响已不断渗入医学,以至我們現在所可能談論的,已經不只是細胞病理学,而有分子病理学了。“分子病”这是由鲍林(Pauling)所首先提出的一个专門名詞,其所指的是生物体中某种物貭(主要指高分子物貭)的分子結构(成分或空間构形)的某种异常而引起的疾病。現在,遺传学家和生物化学家所能认識的这类疾病,已經不是几种,而是几十种甚至上百种了。究竟分子病是怎么一回事呢?这必須从生物体內的有活性的生物高分子物貭的形成及其作用談起。在各种生物体內,与生命活动最有关系的物质有二类:卽核酸与蛋白貭。其中核酸主要是携带和传递遺传密碼;而蛋白貭在生物体中除去部分結构蛋白外,其最重要的作用是在代謝反应的各个阶段上起催化作用(或許也可能所有細胞內的結构蛋白都与催化有关)。核酸的生成及其在遺传过程中作用的发揮,必須靠蛋白貭的帮助才能实現;而蛋白质的生成則又决定于核酸所規定的方式或模型。