专家答读者问：细胞成像时需借助的技术和原理

<正>对特定组织进行成像，需要采集特定组织中的信号。同位素或荧光标记是不同类型的信号源，通过一定的技术手段，收集信号源释放出的信号，经过计算机处理，就可以获得特定组织的图像。首先介绍同位素。元素由原子核和电子构成，原子核由质子和中子组成。同一种元素，具有相同的质子数，但可以具有不同的中子数。这种具有相同质子数，而具有不同中子数的元素，就称为同位素。其中，某些同位素的原子核结构不稳定，会自发释放能量，     

关於示踪原子应用於植物学研究中的一些原理和方法

由於原子能和平利用的被重视,最近有不少关於同位素在植物学及农业方面应用的苏联文献被介绍了过来,大大地开阔了我们的眼界.同时,由於苏联将帮助我们建立原子堆,预计不久我们也将会得到同位素,用於研究工作中,不少的研究工作者们已在跃跃欲试了.笔者过去有机会在这方面作过一点工作,在这个时候把一些有关同位素使用的原理和方法介绍出来,也许可以或多或少地对大家有所帮助。一.引言首先让我们以碳元素为例说明同位素的意义。我们所熟知的碳元素的原子核外有6个电子,核内有与电子同样多的质子和6个中子,因此它的原子序数是6,而核中核子的数目即质量数等於质子数+中子数=12,我们普通将它写为_6C~(12).另有这样一个元素,其核外也是6个电子,核内的质子也是6个,只是中子多了一个,即7个中子,因此它的原子序数不变,而其质量数则成为6+7=13了。这个元素也是碳,我们写为_6C~(13).同样有_6C~(11),_6C~(14),前者核内只有5个中子,后者有8个中子。就碳元素而言,共有_6C~(11),_6C~(12),_6C~(13),_6C~(14),四者核外电子数目均同而核内中子数目不同。凡是这样的元素我们称之为同位素。同位素因核外电子数目相同,故其化学性质相同,在週     

核磁共振成像——2003年诺贝尔生理学或医学奖介绍及研究进展

现代物质理论的基本前提是物质由原子组成,原子由原子核和围绕其运动的核外电子组成,而原子核又是由质子和中子构成.原子是极小的粒子,其半径以(10-10m)表示.如此之小的原子,以前是无法直接观察的.     

植物群落和植被的概念

一、什么叫做植物群落在自然界里,植物通常都是成群地生长着的,即使在植物生长很不利的荒漠中,也不易找到单独生长的、并与其他植物毫无关联的植物。如此,在某一定的地面上成群生长的、或大或小的植物群,都呆以叫做植物群落。植物群落一般都是由多种植物组成的。由单独一种植物组成的植物群落,在自然界中是很少见到的。例如有时候偶然也可以在河岸附近或湖泊旁边看且单纯由芦苇组成的群落;但这只是从高等植物的角度上来看,因为在芦苇丛中,无论如何也具有很多细菌和土壤微生物,如果把这些     

稳定性同位素技术在生态学上的应用

稳定性同位素技术早在20世纪70年代末期就被引入到生态学领域。最初是利用植物稳定性碳同位素的差异。开展了许多有关营养流动方面的研究;到90年代,稳定性碳和氮同位素被用来分析动物的食性、营养级位置关系以及食物链结构;本世纪初,由于技术的进步,稳定性同位素(特别是氢同位素)被用来开展动物迁徙习性方面的研究。到目前为止,国内有关这方面的研究还鲜有报道,而且对自然界存在的稳定性同位素的理解还存在一定偏差。本文主要介绍了稳定性同位素效应及其分馏原理、稳定性同位素在示踪动物食性信息、确定营养级位置关系、分析食物网结构以及研究动物迁徙生态学中的作用等方面的内容。     

稳定性碳同位素技术在生态学研究中的应用

 植物光合作用是自然界产生碳同位素分馏的最重要过程,也是碳同位素技术在生态学研究中应用的基础。最初,碳同位素主要应用于光合途径的鉴别。随着技术的不断完善和研究的不断深入,目前此项技术在生态学研究的许多领域都得到了广泛的应用。作者从植物叶片、功能群、群落冠层、生态系统以及全球等几个不同的尺度上,对碳同位素技术在生态学研究中的主要应用进行了简要的总结。     

放射性同位素在组織学上的应用——放射自显术

我们要研究生物体内的组织代谢和组织机能,首先就需要了解组成组织的原子、分子或化合物,在组织内的分布与转移。在未用示踪元素以前,组成组织的物质或代谢物质在组织内转移的情况,是很难认识的。等到示踪元素广泛地被应用到生命科学上以后,由于元素的放射性或稳定性同位素的百分超,才认识到生命物质是经常处于动态平衡的状态中。构成细     

环境条件对植物稳定碳同位素组成的影响

植物稳定碳同位素技术是近年兴起的一项快速、可靠的技术。利用稳定碳同位素技术可以揭示碳同化的过程的许多方面的信息。1 3C和1 2 C同位素效应 ,使它们在进行碳循环时发生稳定碳同位素的分馏。植物光合作用过程中CO2 经气孔扩散分差和RUBPCase及PEPCase羧化分馏是造成植物稳定碳同位素比率 (R =1 3C/ 1 2 C)不同于源CO2 中碳同位素比率的主要原因。遗传因素和环境因子同时决定植物碳同位素组成。植物稳定碳同位素技术同时还是古气候重建和预测未来环境变化的理论基础。本文综述了光照、温度、水分、二氧化碳、矿质营养、盐分和大气污染物等环境因素对植物稳定碳同位素组成影响方面的研究进展。     

环境条件对植物稳定碳同位素组成的影响

植物稳定碳同位素技术是近年兴起的一项快速、可靠的技术。利用稳定碳同位素技术可以揭示碳同化的过程的许多方面的信息。13C和12C同位素效应,使它们在进行碳循环时发生稳定碳同位素的分馏。植物光合作用过程中CO2经气孔扩散分差和RUBPCase及PEPCase羧化分馏是造成植物稳定碳同位素比率(R=13C/12C)不同于源CO2中碳同位素比率的主要原因。遗传因素和环境因子同时决定植物碳同位素组成。植物稳定碳同位素技术同时还是古气候重建和预测未来环境变化的理论基础。本文综述了光照、温度、水分、二氧化碳、矿质营养、盐分和大气污染物等环境因素对植物稳定碳同位素组成影响方面的研究进展。     

同位素示踪技术在丛枝菌根真菌生态学研究中的应用

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌是生态系统中重要的土壤微生物之一。AM真菌菌丝体网络是由AM真菌菌丝体在土壤生态系统中连接两株或两株以上植物根系所形成的菌丝体网络。随着菌根学研究的深入,如何直观的揭示AM真菌的生态学功能已经成为相关领域关注的热点问题。研究发现,利用同位素示踪技术可以开展AM真菌与宿主植物对土壤矿质营养的吸收、转运等方面的研究,以及菌丝体网络对不同宿主植物之间营养物质的分配研究和AM真菌在生态系统生态学中的功能研究。基于此,为了阐明同位素示踪技术在AM真菌研究中的价值,围绕菌根学最新研究进展,系统回顾了利用同位素示踪技术探究AM共生体对不同元素吸收和转运的机制、同位素示踪技术在AM真菌菌丝体网络研究中的价值和利用同位素示踪技术研究AM真菌在生态系统中的功能,为AM真菌生态学功能的研究提供理论基础,并对本领域未来的研究方向和应用前景进行展望。     

基于稳定同位素的湿地食物源判定和食物网构建研究进展

湿地生物营养动力学是湿地生态系统结构和功能评价研究的基础.碳、氮稳定同位素作为识别营养关系的方法,已在湿地生态系统食物来源、组成和食物链传递研究中得到广泛运用.本文系统综述了稳定同位素食物贡献度计算模型和营养级确定的基本方法和理论;讨论了动物营养分馏值和基线的选择依据;概括了湿地生态系统典型食物源及其稳定同位素变化特征;总结了草食、杂食和肉食等不同营养级动物的食物来源.指出了稳定同位素在湿地食物源溯源和食物网研究中的不足;基于国内外研究现状和发展趋势及需求,展望了未来同位素技术在湿地食物网生态学研究中的运用前景和研究重点,提出需要加强稳定同位素营养分馏和基线的影响因素、样品处理和保存方式研究以及胃含物、分子标记物和多元素同位素结合分析.     

丛枝菌根真菌对植物生长影响的研究

菌根是自然界中一种极为普遍和重要的共生现象,其中分布最为广泛的菌根类型就是丛枝菌根,可以增强植物从土壤中获取水分的能力,改善植物根系对磷、镉等矿质元素及养分的吸收,从而促进植物的生长。本文综述了丛枝菌根真菌对植物生长影响的概况。有关丛枝菌根真菌对植物水分和矿质营养的利用,尤其是磷素营养的研究较为深入,而对植物光合特性的研究较少,这些研究工作为深入理解菌根真菌与植物的相互关系提供基础资料。     

基于15N示踪技术的植物-土壤系统氮循环研究进展

同位素示踪技术是指外源添加与生物体内的元素或物质完全共同运行的示踪物,用来指示生物体内某元素或物质变化过程的一种方法。利用氮稳定同位素示踪技术,能从本质上揭示生态学过程发生的机理,从而成为生态学科研工作十分重要的工具之一。对近年来15N示踪技术应用于土壤氮素固定、植物氮素营养和植物-土壤系统氮迁移的研究进展进行了综述,并对稳定氮同位素技术在解决相关生态学难题可能的前景和不足方面进行了展望。     

植物镁素营养的研究进展

总结近些年来有关镁素营养研究应用。详细综述植物对镁的吸收、镁在植物体内的分配与运输、镁的生理作用、植物体内镁与一些元素间的相互作用。     

植物镁素营养的研究进展

总结近些年来有关镁素营养研究应用。详细综述植物对镁的吸收、镁在植物体内的分配与运输、镁的生理作用、植物体内镁与一些元素间的相互作用。     

基于SPAC系统干旱区水分循环和水分来源研究方法综述

土壤-植物-大气连续体(SPAC)是研究植物水分利用与循环的核心,研究其水分传输过程对于旱区植被恢复具有重要指导意义.本文从土壤水分和植物蒸腾两个方面进行阐述,对土壤水分的研究主要涉及热惯量法、中子仪法和时域反射仪法,植物蒸腾则从枝叶尺度、单木尺度、林分尺度和区域尺度4个层面分类总结;并重点介绍了稳定同位素方法在研究植物不同水分来源中的应用.     

关於蛋白质的人工合成

蛋白質是生命的基礎 早在七十年前,當人們對於蛋白質的知識還很膚淺的時候,恩格斯就首先指出蛋白質在生命過程中的重大意義。他曾說:“生命是蛋白體的存在形式,這種存在形式的重要因素就在於與其周圍的自然界進行不斷的物質交换,這種物質交換如果停止,生命也就隨之停止,結果就是蛋白質的解體。”他又說:“無論在什么地方,只要我們遇到生命,我們總是看到生命是与某種蛋白質物體相聯系的,並且,無論在什么地方,只要我     

植物内生固氮菌及其固氮机理研究进展

氮素是植物生长必不可少的元素,植物内生固氮菌不仅能够在植物体内产生氮素以供植物利用,而且在自然界氮素循环过程中发挥积极作用,对农业可持续发展具有重要意义。近年来,植物内生固氮菌逐渐成为研究热点。由植物内生固氮菌的发现、作物共生、侵入途径、固氮机理、促生作用机制等方面系统地综述了植物内生固氮菌的研究进展,探讨了植物内生固氮菌新的研究思路以及一些尚未解决的问题,以期为植物内生固氮菌及生物固氮研究提供参考。     

钼在植物生活中的作用

植物营养研究中利用水培养方法百年来已解决了不少矿质元素在植物生活中的作用,由於现代化学的发展,化学制剂的日益纯净,使我们也能进行了对植物利用极少的一些矿质元素,像硼、铜、锰、锌等作用的探讨。近廿年来钼在植物生活中的作用也开始引起研究者们的兴趣。很多研究结果已确切的证明;那怕是植物需要上极微量的元素,当缺乏它时,也阻碍植物     

植物对矿质元素的吸收、运输和分配(续)

矿质元素在植物体内的运输和分配一株植物要想正常生存,就必须靠根系从土壤中不断吸收生活所必需的水分和矿质营养;靠叶片从周围环境中吸收二氧化碳和光能进行光合作用制造有机物质。这还不够,这些被吸收的和在体内制造的物质还必须进行交换、互通有无,才能满足植物作为一个整体来进行生命活动。那么矿质和有机物质是以什么方式,通过什么途径,用什么样的速度进行交换和运输的呢?运输的动力又是什么呢?这些问题有的已经弄清,有的至今还未解决,现就有关问题简述如下: 矿质元素在植物体内的运输 1.运输方式无机离子通过根系吸收后,