“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验教学组织

在普通高中生物学课程标准中,“细胞代谢”是必修1“分子与细胞”模块的重要组成部分之一,细胞呼吸是细胞产能代谢的主要方式。“探究酵母菌细胞呼吸的方式”是本单元一个很重要的探究性实验,是培养学生实验和探究能力的好素材,借此实验可以培养学生设计探究实验的能力。本文主要探讨新课程中利用“探究酵母菌细胞呼吸的方式”进行实验的教学组织。     

导言

线粒体是细胞内具有双层膜结构和独立基因组DNA的重要细胞器,在细胞生命活动中发挥着至关重要的作用。一方面它们是真核细胞的主要能量工厂,通过有氧代谢产生ATP,为细胞生命活动提供能量;另一方面,线粒体是细胞内活性氧产生中心,同时也是细胞内主要钙库之一,调节细胞内钙信号和细胞生长活动。更为重要的是,线粒体还是细胞凋亡和衰老的调控中心。在细胞凋亡过程中,线粒体释放促凋亡因子（如细胞色素C）,对细胞内凋亡信号进行整合和放大。不言而喻,线粒体在细胞生长、衰老和凋亡等生理、病理过程中扮演着重要的角色。     

“探究影响酶活性的因素”的实验教学组织

细胞代谢是细胞最基本的生命特征,酶在细胞代谢中具有重要作用。“探究影响酶活性的因素”是普通高中生物课程标准中必修1“分子与细胞”模块中要求的第一个探究性实验,组织实施好这个典型的探究实验不仅利于学生理解酶在新陈代谢中的作用,更利于发展学生的科学探究能力,提高学生的生物科学素养。     

对植物整体呼吸代谢和能力系统的探索

中国植物生理学会成立三十周年了。这恰好也是作者之一在国内完成的第一篇呼吸代谢的论文(汤佩松1936),发表的五十周年。我们愿意借此机会回顾一下,长期以来对植物整体呼吸代谢的研究工作。五十年来,作者之一和有关研究者一道对一个基础生理问题,做了时断时续的,然而是坚持不懈的探索,即“植物及细胞整体呼吸代谢的研究”。这是1933年在武汉大学一间简单的实验室里形成的研究体系,它的主导思想是,以尽可能简单的,正在进行正常生命活动的完整机体或细胞为对象,在尽量单纯的反应系统中,寻求以下问题的答案:一些无组织的物质如何通过呼吸代谢和能量转换而变成有形态结构,能进行生长发育和表现各种行为     

植物有氧呼吸作用中水平衡的教学

呼吸作用是指生活细胞中有机物在一系列酶的参与下,逐步氧化分解,同时释放能量的过程.无论是从能量代谢还是物质代谢来看,呼吸作用都居于植物代谢的中心地位.有氧呼吸是高等植物呼吸的主要形式,通常所说的呼吸作用,主要是指有氧呼吸,即在O2的参与下进行的呼吸作用.H2O不仅作为有氧呼吸的产物,而且也作为底物参与呼吸代谢.本文就潘瑞炽先生主编的<植物生理学>(第4版,以下简称潘书)中"植物的呼吸作用"的内容,从师范院校的教学角度,探讨植物呼吸作用中H2O的平衡问题.     

双氯芬酸对烟草BY-2细胞呼吸代谢的影响

双氯芬酸是一种新的全球性环境污染物,严重影响植物的生长发育,但其作用机制至今尚不清楚。本研究从双氯芬酸对烟草BY-2细胞呼吸代谢和活性氧代谢的影响入手,探讨双氯芬酸抑制植物细胞生长的作用机理。结果表明,双氯芬酸处理1 d后,显著抑制了烟草BY-2细胞的生长,引起细胞内活性氧(ROS)的爆发和积累,并导致烟草BY-2细胞死亡。双氯芬酸对烟草BY-2细胞的糖酵解途径(EMP)、三羧酸循环(TCA)和戊糖磷酸途径(PPP)三个碳代谢途径以及细胞色素氧化酶(COX)和交替氧化酶(AOX)参与的两条呼吸电子传递途径均有即时抑制作用。双氯芬酸可能通过抑制细胞线粒体呼吸电子传递链的活性,导致电子从呼吸链泄漏加速ROS的形成,并反馈抑制呼吸碳代谢途径,进而导致细胞内物质代谢和能量代谢紊乱,这些是双氯芬酸抑制烟草BY-2细胞生长、导致细胞死亡的重要原因。     

植物体内多种多样的呼吸

呼吸作用是活细胞中有机底物通过某些代谢途径的氧化过程,这个过程在所有活细胞中不断地进行着。呼吸作用是代谢的中心、有机物转化的枢纽,它提供生命活动所需要的能量,为其他化合物合成提供原料。植物体由于自己的特殊性,它的呼吸既有普遍性的类型,也有独到之处,现总结如下。     

线粒体呼吸链膜蛋白复合体的结构

线粒体作为真核细胞的重要“能量工厂”,是细胞进行呼吸作用的场所,呼吸作用包括柠檬酸循环和氧化磷酸化两个过程,其中氧化磷酸化过程的电子传递链（又称线粒体呼吸链）位于线粒体内膜上,由四个相对分子质量很大的跨膜蛋白复合体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、和Ⅳ）、介于Ⅰ／Ⅱ与Ⅲ之间的泛醌以及介于Ⅲ与Ⅳ之间的细胞色素c共同组成。线粒体呼吸链的功能是进行生物氧化,并与称之为复合物V的ATP合成酶（磷酸化过程）相偶联,共同完成氧化磷酸化过程,并生产能量分子ATP。线粒体呼吸链的结构生物学研究对于彻底了解电子传递和能量转化的机理是至关重要的,本文分别论述线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的结构,并跟踪线粒体呼吸链超复合体的结构研究进展。     

介绍一种观察动物细胞线粒体的方法

线粒体是细胞内的一种重要细胞器,是细胞进行有氧呼吸的主要场所。细胞各项生命活动所需的能量,大约有95％来自线粒体。因而它赋有细胞“动力工厂”的称号。下面介绍一种观察线粒体的方法。     

用经济的眼光看细胞

细胞与经济,似乎风马牛毫不相关,怎么说得到一起去了？其实不然,细菌细胞的生命活动类似于社会经济活动,细菌细胞因自主代谢而保持并发展自身的种种现象,正在成为微生物细胞进行经济运行的有力证据。事实证明,在物竞天择的基础上形成的微生物代谢体系是保障微生物生存和发展的经济体系。     

影响昆虫呼吸代谢的因素

<正> 呼吸代谢是昆虫生命特性之一,也是研究种群能量动态的基础。随着生态能量学的发展,国内外学者对此类研究逐渐重视起来。本文根据近年来国内外有关昆虫呼吸代谢研究文献,就影响昆虫呼吸代谢的因素,如温度、体重、饥饿程度和生活习性等进行讨论,旨在为进一     

高中生物学新课程标准教学研讨"细胞的增殖、分化、衰老和凋亡"的教学构思

在普通高中《生物课程标准》的内容标准中,“分子与细胞”模块的第4学习单元是“细胞的增殖”,第5学习单元是“细胞的分化、衰老和凋亡”。同细胞代谢一样,细胞的增殖、分化、衰老和凋亡,也是细胞生命活动的具体表现。笔者根据这两个学习单元的具体内容标准和活动建议,对其教学内容、教学目标、教学策略的构思如下:     

普通微生物学——(四) 微生物的营养

微生物要进行各种代谢活动,就必须从周围环境中吸收适当的物质,这些物质称为营养物。营养物是微生物新陈代谢和一切生命活动的物质基础,它的作用主要有三方面:(1)作为组成微生物细胞的原料,(2)供给生命活动中能量的来源,(3)形成微生物代谢产物的来源。恩格斯指出:“生命是蛋白体的存在方     

植物呼吸作用教学小议

植物的分解代谢作为一种异化过程 ,与植物的生长发育、开花结实、抗病免疫及农产品的储藏保鲜等众多生理过程有着密切的联系 ,是植物代谢研究的中心之一。分解代谢的主要方式是呼吸作用[1,2 ] 。在植物生理学教学过程中 ,呼吸作用一般被看作是生活细胞经某些代谢途径使有机物氧化分解 ,释放出能量的过程 ,并根据氧气参与与否 ,将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。认为有氧呼吸是生活细胞在氧气的参与下 ,把有机物彻底氧化放出ＣＯ2 并形成Ｈ2 Ｏ ,同时释放能量的过程 ;而无氧呼吸是指在无氧的条件下 ,生活细胞的呼吸底物降解为不彻…     

用经济的眼光看细胞

<正>细胞与经济,似乎风马牛毫不相关,怎么说得到一起去了?其实不然,细菌细胞的生命活动类似于社会经济活动,细菌细胞因自主代谢而保持并发展自身的种种现象,正在成为微生物细胞进行经济运行的有力证据。事实证明,在物竞天择的基础上形成的微生物代谢体系是保障微生物生存和发展的经济体系。生物体和经济实体都是有机体生物以生物体的方式存在于     

新的嗜极微生物——超微生命体

微生物有细胞形态和非细胞形态，两者均存在超微生命体（uhramico organism）。也就是说，它们之中有纳米级微生物的存在，其生命活动所需的能量，哪怕是微乎其微，也不一定直接获取于太阳。事实上太阳能是一切生命活动所必需（直接或间接的）能量的源泉，无论高等生物或低等生物（包含各类微生物在内）都是如此。     

关乎生命的“筛子”

生命的最基本单位是细胞，而细胞膜是每个细胞的“围墙”，或者说它更像一层“窗纱”，空气进来了，蚊子却挡在了外面。它保证了细胞内外环境的相对稳定，控制着物质与能量的交换，使各种生化反应能够有序运行，以完成特定的生理功能。     

能量感受器AMPK在体调控T细胞代谢适应和功能发挥北大核心CSCD

初始 T 细胞会进行代谢重编码,进而满足分化为效应性 T 细胞后,所增加的对能量及生物合成的需要。但是营养物质的利用对 T 细胞代谢及功能的具体调控机制目前尚不清楚。本文作者证明了在营养物质利用改变的情况下,效应性 T 细胞代谢的变化。激活的 T 细胞具有葡萄糖敏感的代谢调定点,受能量感受器 AMPK 调控,通过调节 mRNA 翻译以及谷氨酰胺依赖的线粒体代谢维持 T 细胞生物能量合成和存活。T 细胞缺失 AMPKα1后,离体葡萄糖饥饿和在体病理状态下都表现出线粒体生物能量合成减少和 ATP 降低的现象。最后,作者证明 AMPKα1是 Th1和 Th17分化,以及在体初始 T 细胞对病原微生物反应所必须的。本文提示 AMPK 依赖的代谢平衡调控可能作为干预 T 细胞介导的适应性免疫的关键点。     

关乎生命的“筛子”

生命的最基本单位是细胞，而细胞膜是每个细胞的“围墙”，或者说它更像一层“窗纱”，空气进来了，蚊子却挡在了外面。它保证了细胞内外环境的相对稳定，控制着物质与能量的交换，使各种生化反应能够有序运行，以完成特定的生理功能。     

高中生物学新课程标准教学研讨"细胞的代谢"教学构思(2)

2．3细胞内的物质转变和能量转换——细胞代谢狭义上的细胞代谢,专指生物体细胞内进行的一系列高效而有序的酶促反应的总称,即细胞内的物质转变和能量转换。细胞内的物质转变主要是指原生质的合成与分解,细胞内的能量转换主要是指能量转化(或释放、转移)、贮存和利用。酶和ATP是细胞代谢必需