蛋白质结构和功能关系的教学实例——绿色荧光蛋白的发现和发展

蛋白质是生命的物质基础,几乎参与生命活动的每一个过程。蛋白质功能也存在多样性,如生物催化、代谢调节、免疫保护、转运储存等作用,这些功能的发挥都与蛋白的结构密切相关。因此,“蛋白质的结构与功能”是生物化学课程中的重要章节,涉及到生物学、化学、分子生物学等多学科的交叉,具有理论抽象和知识点繁杂等特点。本文以“绿色荧光蛋白的发现和发展”为例,探讨了蛋白质结构和功能关系教学的具体设计和实践,希望使“蛋白质的结构与功能”的课程教育更加简明易懂,并提高学生对课堂内容的重视度,旨在为生物化学教学改革提供参考。     

大气增温对杉木幼树根系生物量的影响

为揭示亚热带杉木人工林地下生物量对全球变暖的响应,本研究以杉木幼树为研究对象,在福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站利用开顶式(OTC)大气增温模拟气候变暖,研究增温对杉木幼树根系生物量的空间分布和不同径级分配的影响。结果表明：增温处理后总根系生物量、总细根生物量及总粗根生物量较对照均无显著差异;与对照相比,增温处理显著降低20～50 cm土层的细根生物量占比与0～10 cm土层的粗根生物量占比,但显著提高20～50 cm土层的粗根生物量占比;其余土层细根生物量和粗根生物量较对照均无显著差异;与对照相比,增温处理后0～2、2～5、5～10、10～20和>20 mm径级根系生物量均无显著变化。因此,增温处理下杉木幼树通过降低表层粗根生物量的占比,提高深层粗根生物量的占比以固定和支撑杉木生长,同时通过降低深层细根生物量的占比来维持表层细根生物量以保证水分和养分的吸收;大气增温影响根系生物量的垂直分布和不同径级的分配,在一定程度上影响地下碳分配,可能导致碳循环过程发生改变。     

高产纤维素酶芽孢杆菌的筛选、鉴定与发酵条件优化

纤维素是生产生物质能源最广泛、最廉价的原材料,筛选高活性纤维素酶菌株是纤维素能源开发利用的关键。采用刚果红-CMC平板筛选高产纤维素酶菌株;结合菌株形态、生理生化特征及16S rDNA序列分析对菌株进行鉴定;采用正交实验筛选菌株AF1的最佳产酶发酵条件。筛选获得5株高活力的纤维素酶产生芽孢杆菌,鉴定为2株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、3株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。5株菌的水解圈直径与菌落直径比值均大于4.5,其中解淀粉芽孢杆菌AF1最大达到8.04,优化AF1菌株最佳固体发酵培养基为：玉米秸秆粉20 g, NaCl 0.4 g, CaCl₂ 0.2 g,麸皮32 g,吐温80 0.2 g,蛋白胨0.7 g,(NH₄)₂SO₄ 0.8 g,KH₂PO₄ 0.5 g, MgSO₄·7H₂O 0.04 g,糖蜜0.4 g,吐温20 0.4 g,水115...     

蛹虫草MF27菌糠多糖对肝细胞氧化损伤的保护作用

蛹虫草是一种可利用大米、小麦等谷物培育的名贵药用真菌,其采收后的菌糠里仍富含许多生物活性物质。本研究立足于蛹虫草菌糠多糖,先分析其化学抗氧化活性,再以H₂O₂诱导氧化应激损伤的LO2细胞为模型,评价其对肝细胞氧化损伤的保护作用,进而解析活性多糖的单糖组分。结果显示,菌糠多糖能够有效清除DPPH自由基、羟基（?OH）自由基和ABTS自由基,EC₅₀分别为0.26mg/mL、1.03mg/mL、0.57mg/mL,提示其具有良好的抗氧化能力;在H₂O₂诱导氧化应激损伤的LO2细胞中,菌糠多糖能有效地保护细胞形态的完整性,并且随浓度梯度递增式地提高细胞存活率,当多糖浓度为5mg/mL时,细胞存活率可达91.83%;在分析其作用机制上,与模型组对比,菌糠多糖能通过调节细胞抗氧化酶SOD（提高4.91倍）和CAT（提高3.40倍）的表达来清除ROS含量（P<0.01）,降低氧化损害;经检测,虫草菌糠活性多糖主要含有葡萄糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸、木糖、半乳糖醛酸、鼠李糖和岩藻糖等单糖。研究结果表明蛹虫草MF27菌糠多糖具有保护肝细胞氧化损伤的作用,为进一步开发和利用虫草菌糠提供了重要理论依据。     

植物介导的昆虫内共生菌水平传播及其对宿主生物学特性的影响

内共生菌(Endosymbionts)与其昆虫宿主的生物学特性联系非常密切。近年来,昆虫内共生菌水平传播的途径及机制已经成为昆虫学研究的热点之一。越来越多的研究表明,亲缘关系相距甚远的昆虫可以感染有相同或相似的内共生菌,说明昆虫内共生菌的水平传播在自然界中普遍存在。植物介导的昆虫内共生菌水平传播便是其中的一条途径,即同种或不同种类的昆虫可以通过取食,获得供体昆虫传入植物组织中的内共生菌,形成内共生菌从供体昆虫-寄主植物-受体昆虫传播的路径。本文主要以植物介导的昆虫内共生菌水平传播途径为对象,介绍了昆虫内共生菌的水平传播途径,以及内共生菌传入后对新宿主生物学、生态学特性的影响,以期为昆虫内共生菌水平领域的研究提供更多有价值的参考。     

基于景观感知的自然教育环境设计策略与要素研究

景观感知作为自然教育非常重要的组成部分,其研究内容受到广泛关注,但现有研究仍处于初步阶段,未对自然教育环境设计起到应有的支撑作用。从景观感知角度,综合环境教育学、环境心理学及行为心理学等相关理论,对基于景观感知的自然教育环境的营建提出了针对性原则及策略,并着重探讨影响景观感知的设计要素。首次从景观感知角度对自然教育环境设计进行探讨,对自然教育环境的营建具有指导意义。 关键词：风景园林;自然教育;景观感知     

老年人认知训练的神经机制研究

伴随老化,老年人的认知和脑功能会表现出一定的下降趋势.尽管如此,人类的大脑到老年期都会保有一定的可塑性,认知训练的方式是延缓认知和脑功能衰退的有效手段.本文回顾了以往针对老年人不同类型的认知训练研究,探讨了认知训练的理论基础(包括放大观和补偿观),深入分析了老年人认知训练的神经机制,并在此基础上指出以往研究中理论基础冲突的不足和对未来研究老年人训练任务适配性的展望.     

消毒剂对环境菌株抑制作用的研究

目的 研究企业常用消毒剂对于洁净室环境监测分离的菌株样本的抑制作用。方法 通过VITEK2-COMPACT全自动细菌鉴定及药敏分析系统鉴定收集到的环境菌株。对3种消毒剂(碘伏、无水乙醇和苯扎溴铵)进行梯度稀释,利用打孔法研究3种消毒剂在不同含量下对环境菌株的抑制作用。结果 共检出革兰阳性菌8种、革兰阴性菌2种、酵母菌1种、芽孢杆菌2种;苯扎溴铵对革兰阳性菌的抑菌能力都较强,随着含量的降低,抑菌作用逐渐减弱;碘伏对革兰阴性菌及酵母菌的抑制作用都非常强,随着含量降低,抑菌作用逐渐降低。3种消毒剂对2种芽孢杆菌的抑制作用均有限。结论 用1.00%苯扎溴铵和0.50%的碘伏抑菌作用都非常强。另外,应配合使用杀孢子剂,避免芽孢杆菌孢子在空气中传播。     

超声引导下髂筋膜神经阻滞联合全麻对老年股骨近端骨折患者术后血清疼痛介质PGE2、SP和认知功能及睡眠质量的影响

摘要 目的：观察超声引导下髂筋膜神经阻滞联合全麻对老年股骨近端骨折患者术后血清疼痛介质前列腺素E₂（PGE₂）、P物质（SP）和认知功能及睡眠质量的影响。方法：选取2018年8月~2021年9月期间我院收治的择期行手术治疗的老年股骨近端骨折患者80例,根据随机数字表法分为对照组（40例,常规全麻方案）和观察组（40例,超声引导下髂筋膜神经阻滞联合全麻方案）,对比两组麻醉效果、血流动力学、疼痛情况、认知功能和睡眠质量,观察不同模式麻醉下的安全性。结果：观察组的苏醒及拔管时间均短于对照组,丙泊酚使用量少于对照组（P<0.05）。两组置入喉罩时（T1）~术毕时（T3）心率（HR）先升高后下降,平均动脉压（MAP）先下降后升高（P<0.05）;观察组T1~T3时点HR低于对照组,MAP高于对照组（P<0.05）。两组术后24 h血清PGE₂、SP水平和视觉疼痛模拟量表（VAS）评分均升高,但观察组低于对照组（P<0.05）。两组术后1 d、2 d、3 d 蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评分较术前先下降后升高（P<0.05）;观察组术后2 d、3 d MoCA评分高于对照组（P<0.05）。两组术后1 d、2 d、3 d匹兹堡睡眠质量评估量表（PSQI）评分较术前先升高后下降（P<0.05）;观察组术后1 d、2 d、3 d PSQI评分低于对照组（P<0.05）。两组不良反应发生率对比无差异（P>0.05）。结论：老年股骨近端骨折患者术中选用超声引导下髂筋膜神经阻滞联合全麻,镇痛效果显著,可稳定机体血流动力学,减少对认知功能和睡眠质量的影响,且安全性良好。