动物激素的化学本质篇1

1 引言

植物激素是一类对植物生长有显著作用的微量有机分子。它们虽然分子量较小，结构较简单，但其生理效应却复杂多样。从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物的发芽、生根、开花、结果、性别决定、休眠和脱落等[1]。所以，植物激素对植物的生长发育有重要的调控作用。目前植物激素主要包括九类[2]，分别是生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、油菜素内酯、茉莉酸类、水杨酸及多胺类。这些激素各自有着独特的生理效应，或协调植物的生长发育，或调控植物应对各种逆境，而且九类激素还可以通过增效或拮抗的方式组成复杂的调控体系，使得对于植物生长发育或者应对外界环境的调控机制更加复杂和精细。激动素(又叫动力精)，是第一个被发现的细胞分裂素[3]。在20世纪50年代初期，很多科学家开始从生物组织中获取化学物质并研究其各种性质。1954年，米勒发现青鱼dna中有一种微量物质，可以促进细胞浆的移动[4]，这种物质被称为激动素。1955年，人们确定这种物质为6?呋喃甲基腺嘌呤(分子式为c10h9n5o)。尽管激动素不是一种天然的细胞分裂素，但后来人们发现它和天然的细胞分裂素有类似的结构[5]，即在c6位置都有一个取代的嘌呤环，改变该结构可以减弱或消除其细胞动力学活性。激动素的主要作用是促进细胞分裂，同时 还具有延缓离体叶片衰老、诱导花芽分化和增加气孔开度等作用[1,6]。此外，激动素对离体小麦叶片中蛋白质含量的下降有延缓作用[7]；对的花期具有延迟作用[8]；对鼠的实验表明，它具有逆转肝纤维化的作用[9]。由此可见，激动素在农业及生物研究方面具有广阔的应用前景。目前，已报道的测定激动素的方法主要有离子交换法[10]、高效液相色谱法、气相色谱?质谱法[11]、荧光[12]、电化学[13～15]等方法。这些方法存在一些不足，如仪器昂贵、操作复杂、灵敏度较低等。

电化学发光(ecl)是指通过电化学的方法在电极表面产生一些特殊的物质，这些物质之间或与体系中其它组分之间通过电子传递形成激发态，由激发态返回到基态产生发光现象，是电化学与化学发光方法相结合的产物。用光电倍增管等光学仪器测量电化学发光过程中发光光谱和强度，从而对痕量物质进行分析 [16]。该分析方法具有灵敏度高、线性范围宽、发光信号易于检测、易于控制和装置简单等特点。吡啶钌[ru(bpy)3]2+是发光效率较高的电化学发光活性物质，近年来它被广泛应用于有机酸，氨基酸和药物的测定[17]。但由于吡啶钌用于溶液相电化学发光体系时，昂贵试剂吡啶钌的不断消耗带来成本高、环境污染和实验装置复杂等问题，使它的应用受到限制。基于电化学发光反应中[ru(bpy)3]2+在电极表面循环使用的特点，把[ru(bpy)3]2+固定在电极表面不仅可以克服上述问题，还可以提高电化学发光强度[18]。 因此，人们提出了许多方法和材料，以将吡啶钌固定在电极表面。在所有的固定化方法中，nafion 是最常用的一种材料，基于nafion的离子交换特性，[ru(bpy)3]2+ 可以通过离子交换作用被固定于纯的nafion膜中[19]。而将[ru(bpy)3]2+固定在碳纳米管/nafion复合物膜修饰电极表面可以使[ru(bpy)3]2+在nafion膜上的电化学发光特性有较大的改善[20]。在这种固定化方法中，nafion充当膜材料、离子交换剂和碳纳米管的溶剂；而碳纳米管在nafion膜中起到吸附吡啶钌、改善膜结构及作为膜中的导电通道等作用。实验发现，激动素对碳纳米管/nafion?[ru(bpy)3]2+修饰电极的电化学发光信号有强的增敏作用，基于此建立了一种高灵敏度测定激动素的电化学发光新方法。

2 实验部分

2.1 仪器和试剂

rec?100型电化学分析工作站，rfl?1型超微弱化学发光/生物发光检测仪，iffs?a型多功能化学发光检测器(以上仪器均为西安瑞迈分析仪器有限公司生产)；采用三电极体系：碳纳米管/nafion修饰的石墨电极为工作电极，缠绕铂丝为对电极，ag/agcl电极作参比电极。

1.0 g/l的激动素储备液：称取激动素(北京鼎国生物技术有限公司)25 mg，用0.1mol/l naoh溶解并用二次蒸馏水定容至25 ml棕色容量瓶中，于冰箱中4 ℃避光保存；吡啶钌(sigma 公司)储备溶液（浓度约为1.0×10－3mol/l）： 量取适量吡啶钌，用二次蒸馏水溶解后，储于棕色瓶中避光保存；nafion(aldrich公司)，用乙醇稀释成5.0g/l备用；多壁碳纳米管(深圳纳米技术进出口有限责任公司)；水为二次蒸馏水，其余试剂均为分析纯试剂。

2.2 修饰电极的制备方法

将适量碳纳米管粉末超声分散在一定浓度的nafion溶液中，形成较稳定的悬浊液。移取10 μl上述悬浊液均匀滴涂在处理过的洗净石墨电极表面，在室温环境中放置电极至溶剂蒸发电极表面干燥，然后把该电极浸在1.0×10－4 mol/l吡啶钌溶液中约0．5 h，电极取出后用蒸馏水充分冲洗其表面，再在0.1 mol/l磷酸盐缓冲溶液中循环伏安扫描至电流稳定。

以上述准备好的修饰电极为工作电极进行相关电化学及电化学发光测试。

3 结果与讨论

3.1 吡啶钌的固定化

采用循环伏安法研究了固定在碳纳米管/nafion复合物膜修饰电极表面的吡啶钌的电化学行为。分别测定了裸石墨电极、纯nafion修饰电极和碳纳米管/nafion复合物膜修饰电极在含有1.0×10－4mol/l吡啶钌的磷酸盐缓冲溶液中的循环伏安行为。实验表明，吡啶钌在此3种电极上的循环伏安响应在形状上相似，这说明通过简单的复合物膜修饰电极浸入吡啶钌溶液中可以有效固定吡啶钌，并且固定在电极上的吡啶钌能保持其良好的电化学行为。但吡啶钌在此3种电极上的氧化还原峰电流值明显不同，裸电极上的电流强度最小，纯nafion修饰电极次之，复合物修饰电极的电流强度最大。另外，固定吡啶钌的修饰电极在磷酸盐缓冲溶液中连续多次扫描对吡啶钌的氧化还原电流值没有明显的影响，此结果表明，此修饰电极具有较高的稳定性。这些结果和文献[18]报道一致。

3.2 激动素的电化学行为

实验时，把裸石墨电极先后分别放入ph=9.0的磷酸盐缓冲溶液和含有一定浓度激动素的相同ph的磷酸盐缓冲溶液中，其循环伏安曲线如图1所示。结果说明，在不含激动素的缓冲溶液中得到的循环伏安图（a）上没有出现氧化还原峰，而含有激动素时所得的循环伏安图（b）在0.8～0.9 v位置处出现了明显的氧化峰。这表明在适当条件下激动素可以发生电化学氧化反应。同时，激动素的循环伏安图上只有氧化峰而无相应的还原峰，这说明激动素在石墨电极上的氧化反应为不可逆反应。此结果与文献[15]报道类似。

3.3 激动素对吡啶钌氧化过程的催化作用

实验考察了激动素对固定于碳纳米管/nafion复合物膜中的吡啶钌电化学行为的催化作用。图2表示碳纳米管/nafion?吡啶钌修饰电极分别在0.1 mol/l磷酸盐缓冲溶液（ph=9）中的循环伏安曲线（b）和在含有一定浓度激动素的0.1 mol/l磷酸盐缓冲溶液（ph=9）中的循环伏安曲线（a）。由图2可以看出：加入激动素后所得的循环伏安曲线与没加激动素所得曲线相比，吡啶钌的氧化峰电流大大增强，而还原峰电流明显减小。这表明吡啶钌对激动素的电化学氧化反应有催化作用。此现象与三丙胺对吡啶钌电化学行为的催化作用类似，由此可知激动素对吡啶钌的电化学发光增敏作用与三丙胺一致。

图1 裸石墨电极分别在ph=9的磷酸盐缓冲溶液(a)和含有激动素的ph=9的磷酸盐缓冲溶液（b）中的循环伏安曲线.(扫速为0.05 v/s)（略）

fig.1 cyclic voltammograms of bare graphite electrode in phosphate buffer solution (ph=9) with (b) and without kinetin（a）(scan rate: 0.05 v/s)

图2 碳纳米管/nafion?吡啶钌修饰电极在含有激动素的磷酸盐缓冲溶液(a)和空白缓冲溶液(b)中的循环伏安曲线(ph=9)（略）

fig.2 cyclic voltammograms of carbon nanotube/nafion?ru(bpy)2＋3 in phosphate buffer solution with (a) and without kinetin (b)(ph=9)

3.4 激动素对吡啶钌电化学发光的增敏作用

实验分别测定了吡啶钌修饰电极在ph=9的磷酸盐缓冲溶液和含有5×10－6g/l激动素的相同磷酸盐缓冲溶液中的电化学发光信号。结果表明：激动素的加入使吡啶钌弱的电化学发光信号大大增强，而且随着激动素加入量的增加，电化学发光信号持续增大，说明了激动素对吡啶钌的弱电化学发光具有明显的增敏作用。

3.5 实验条件的优化

3.5.1 ph的选择 本实验以0.1 mol/l k2hpo4/nah2po4缓冲溶液为介质，分别用裸石墨电极和固定有吡啶钌的修饰石墨电极考查了在各种ph时激动素自身的电化学行为、激动素对吡啶钌的电化学反应的催化程度、以及对吡啶钌电化学发光增敏程度的影响。结果发现，在酸性介质中时，几乎看不出激动素的氧化峰，而在偏碱性介质中时，激动素有明显的氧化峰(图3)。这表明激动素在碱性介质中才易于被氧化，这与文献 [15]报道一致。而此时吡啶钌的氧化峰电位也比酸性介质中的偏负，峰电流比酸性介质中大(图4)，即碱性介质中激动素对吡啶钌的催化效果也更好。

图3 裸石墨电极在含相同浓度激动素的不同ph的磷酸盐缓冲溶液中的循环伏安曲线（略）

fig.3 cyclic voltammograms of kinetin at bare graphite electrode in phosphate buffer solutions with different ph

扫速（scan rate）: 0.05 v/s。

实验中同时考察了不同ph的介质对激动素增敏的吡啶钌电化学发光信号的影响。结果发现，当ph较小时，随着ph的增大，增敏的电化学发光信号逐渐增大；当ph＝9.2时，激动素增敏的吡啶钌电化学发光信号达到最大；而随后随着ph的增大增敏的电化学信号开始下降(图5)。上述实验现象说明激动素对吡啶钌的电化学发光信号的增敏作用与其脱质子过程有关，这与文献[21]报道的三丙胺和吲哚乙酸对吡啶钌电化学发光信号的增敏作用类似。本实验选择ph 9.2的0.1 mol/l k2hpo4/nah2po4缓冲溶液为介质。

图4 碳纳米管/nafion?吡啶钌修饰的石墨电极在含相同浓度激动素的不同ph的磷酸盐缓冲溶液中的循环伏安曲线（略）

fig.4 cyclic voltammograms of kinetin at carbon nanotube/nafion? ru(bpy)2＋3 modified graphite electrode in phosphate buffer solution with different ph

扫速（scan rate）: 0.05 v/s. 1. ph 9.1; 2. ph 8.7; 3. ph 6.7; 4. ph 4.7.

图5 缓冲溶液质ph对电化学发光信噪比的影响(激动素: 5 ×10－6 g/l)（略）

fig.5 effect of ph on ecl signal/noise (kinetin: 5 ×10－6 g/l)

3.5.2 电解方式的选择 电化学发光的分析特性与激发信号的施加方式关系极为密切，其主要原因是电化学发光物质的产生速度在扩散层中的动态分布以及电化学反应与电化学发光反应相匹配的程度等步骤受电化学激发方式的调控[22]。本实验主要考察了循环伏安、线性扫描、恒电位和阶跃脉冲等电解方式对激动素增敏的吡啶钌电化学发光行为，结果发现循环伏安法呈现出更好的电化学发光分析特性，稳定性好，且信噪比较高，所以实验中采用循环伏安作为最佳电化学激发信号。

3.5.3 扫描速度的选择及电极反应过程 将碳纳米管/nafion?吡啶钌修饰电极放入含5.0×10－6 g/l激动素的磷酸盐缓冲溶液(ph=9.2)中，记录不同扫描速率时的循环伏安曲线(图6a)。实验发现，随着扫描速率的增加，吡啶钌峰电位正移，峰电流增大，并且峰电流与扫描速率的平方根成正比。这些实验结果表明：吡啶钌体系的电极反应为扩散控制过程。实验同时考察了扫描速率分别为0.25、0.16、0.1、0.05和0.025 v/s时的电化学发光信号稳定性及信噪比(图6b)，发现扫描速率较小时电化学发光信号更稳定，信噪比也更高。所以本实验选择的扫描速率为0.05 v/s。

图6 扫描速度对循环伏安曲线(a)和电化学发光信噪比(b)的影响（略）

fig.6 effect of scan rate on cyclic voltammograms at carbon nanotube/nafion?ru(bpy)2+3 (a) and signal/noise of ecl(b)

1. 0.09 v/s; 2. 0.04 v/s.

3.6 分析特性

在上述的最佳实验条件下，激动素增敏的吡啶钌电化学发光强度值与激动素的浓度在5.0×10－8～4.0×10－5 g/l范围内呈线性关系，线性回归方程为i=28+0.142c(10－8 g/l)，相关系数为0.9992，检出限为2.0×10－8 g/l，对5.0 ×10－6 g/l的激动素平行测定11次，相对标准偏差rsd为5.8 %。此结果说明：本实验所建立的电化学发光法测定激动素的方法具有高的灵敏度和稳定性。

3.7 干扰实验

在最佳实验条件下，考察了一些易与激动素共存的植物激素对激动素检测的干扰。以1.0×10－6g/l激动素溶液为空白溶液，与加有不同浓度的可能干扰物 (如赤霉素，吲哚乙酸等)的溶液进行对比测定，记录相应的发光信号和数据。如果加入某浓度干扰物质后，溶液的发光信号的改变程度大于或等于这种方法所允许的误差（5%），就认为所加入的物质已经产生了干扰。

相关数据如表1所示。实验表明：对于1.0×10－6 g/l激动素，10倍的吲哚乙酸，100倍的6?苄基腺嘌和等量的赤霉素，均不干扰其测定。结果表明，所建立的方法测定激动素有较高的选择性。本方法灵敏度高，线性范围宽，操作简便，有望帮助进一步了解激动素等植物激素在植物体内各个部分的作用方式，进而更好地利用它们。

表1 干扰实验（略）

table 1 reference experiments

【参考文献】

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18 song hong?jie(宋红杰)， zhang zhu?jun(章竹君)． chinese journal of analysis laboratory(分析试验室), 2007, 26(2): 1～5

19 downey t m, nieman t a. anal. chem., 1992, 64(3): 261～268

动物激素的化学本质篇2

适应对象：继教院实验班

先修课程：普通动物学、动物生物化学、家畜解剖学、家畜组织学

考核要求：考试

使用教材及主要参考书：

杨秀平 主编．动物生理学，高等教育出版社，第三版，2016．

姚  泰 等．生理学，人民卫生出版社，2002．

W. J. Germann, C.L. Stanfield, Principles of Human Physiology, Pearson Benjamin Cummings, Second Edition. 2005

一、课程性质和任务

动物生理学是动物医学卓越专业的一门重要专业基础课，是专业核心课程。动物生理学是数学、物理学、化学与生物学相结合的产物，是生理学的一个分支。它运用数、理、化、生物学的实验方法和科学原理，来研究健康家畜在正常条件下所表现的各种生命现象或生理活动及其规律。动物生理学的理论来源于科学实际和生产实践，它的任务，一方面为学习后续课程和将来从事畜牧业科学研究打下坚实的基础；另一方面它的最终任务是为发展畜牧业生产服务。

二、课程的教学目的与教学要求

动物生理学是一门理论性较强的课程，其基本概念、基本理论、各器官系统的基本生理活动及其规律必须认真掌握，在理解的基础上加以牢记，以达到基本概念清楚、基本理论知识扎实的要求。同时动物生理学也是一门实践性课程，要求学生通过课程实验，进一步巩固和加强所学的理论知识，按照理论联系实际的方针，提高分析问题和解决问题的能力，以便在日后畜牧生产实践及兽医临床实践中能够加以运用。

三、学时与学分

学时分配表

章次

教学内容

学时

1

绪论

6

2

化学信使与内分泌

8

3

神经系统

10

4

肌肉生理

3

5

血液生理

3

6

心血管系统

8

7

呼吸系统

4

8

消化系统

6

9

泌尿系统

6

10

能量代谢与体温调节

3

11

生殖系统

3

总学时

60

四、课程内容

第一章：绪论

1．教学内容

⑴机体生命活动的基本特征：新陈代谢，包括同化作用和异化作用；兴奋性、刺激和反应、阈刺激、兴奋和抑制等概念；适应性；生殖。

⑵内环境稳态及其维持方式：内环境、内环境稳态、负反馈与正反馈。

⑶机体机能的基本调节方式：神经调节及其方式和作用特点；体液调节及其方式和作用特点；细胞内源性调节。

⑷生物膜的结构与物质转运功能：生物膜的成分，生物膜的结构模型；被动运输，分为单纯扩散和易化扩散，水的转运，主动运输，膜泡运输（入胞作用和出胞作用）。

2．教学基本要求

识记：新陈代谢，兴奋性，刺激和反应，阈刺激，兴奋和抑制，适应性，生殖，内环境、内环境稳态、正反馈与负反馈，神经调节，体液调节，单纯扩散，易化扩散，主动运输，入胞作用和出胞作用，静息电位，极化状态，动作电位，去极化，反极化，复极化，受体，化学信使的分类，第二信使系统。

理解：神经调节的方式及作用特点；生物膜的物质转运功能及其特点。

掌握：机体生命活动的基本特征；内环境稳态的生理意义；机体机能的基本调节方式；生物膜的结构与物质转运功能。

3．教学重点和难点

重点：新陈代谢，兴奋性，神经调节的方式及其作用特点，生物膜的物质转运功能。

难点：生物膜的物质转运功能。

4.教学方法

多媒体教学为主。

第二章：化学信使与内分泌

1．教学内容

⑴细胞间通讯的机制：直接通讯与间接通讯。

⑵化学信使的分类：①功能分类：旁分泌物、自分泌物、神经递质、激素、神经激素、细胞因子；②化学分类：氨基酸、胺类、肽/蛋白质、类固醇、类二十烷酸。

⑶信号转导机制：受体的特征；①膜结合受体介导的反应：离子通道偶联的反应、G蛋白偶联的反应、酶偶联的反应；②胞内受体接到的反应。

⑷主要内分泌器官：下丘脑和垂体及其分泌的激素、甲状腺及其分泌的激素、甲状旁腺及其分泌的激素、松果腺及其分泌的激素、胸腺及其分泌的激素、肾上腺皮质及其分泌的激素、肾上腺髓质及其分泌的激素、胰腺及其分泌的激素、性腺及其分泌的激素。

⑸其他内分泌器官：心脏及其分泌的激素、肝脏及其分泌的激素、肾脏及其分泌的激素、胃肠道及其分泌的激素。

⑹血液中激素水平的调节：激素分泌水平的控制、激素在血液中的运输、激素代谢的速度。

⑺激素分泌的异常：高分泌和低分泌。

⑻激素的相互作用：拮抗作用、加性作用和协同作用、允许作用。

2．教学基本要求

识记：化学信使的分类、各内分泌器官及其分泌的激素。

理解：细胞信号转导的机制、血液中激素水平的调节机制、激素的相互作用。

掌握：化学信使的分类及其实例、细胞信号转导的机制、各内分泌腺分泌的激素的化学本质、功能及其分泌调节、激素的相互作用。

3．教学重点和难点

重点：化学信使的分类、细胞信号转导的机制、各内分泌腺分泌的激素的化学本质、功能及其分泌调节、激素的相互作用。

难点：细胞信号转导的机制

4.教学方法

多媒体教学为主。

第三章：神经系统

1.教学内容

⑴神经系统的细胞及其点活动：神经元的结构；神经纤维的分类；静息电位及其产生原理、动作电位及其产生原理、动作电位的传导方式。

⑵突触：突触的类型和结构及传递机理；神经的整合作用；突触的调节作用；神经递质。

⑶神经系统的运动功能：反射的基本概念；反射的分类；肌紧张和牵张反射；随意运动的调节；高位脑中枢对躯体运动的调节。

⑷神经系统的感觉功能：感觉生理学的一般原理；感觉的传导途径；感觉区；视觉、听觉。

⑸神经系统对内脏活动的调节：自主神经系统的基本概念；交感和副交感神经系统；自主神经末梢的兴奋传递。

2.教学基本要求  

识记：神经元的结构；神经纤维的功能和分类；神经纤维传递兴奋的方式和特征；突触的结构与传递机理、传导特征；EPSP、IPSP；反射活动的特征；反射协调的方式；突触前抑制和突触后抑制；特异性投射系统和非特异性投射系统及其功能；皮层感觉区；皮层运动区；锥体系统和锥体外系统；自主神经系统的结构、功能与兴奋传递。

理解：静息电位的产生原理、动作电位的产生原理、神经纤维传递兴奋的方式；突触的传递机理；EPSP、IPSP的形成机理；反射活动的特征；突触前抑制和突触后抑制的形成机理；植物性神经系统的功能。

掌握：神经纤维的结构、功能、分类与兴奋传导；静息电位及其动作电位的产生原理；突触的分类与传递机理；主要神经递质；反射活动的基本特征；中枢神经的感觉功能；中枢神经的运动功能；自主神经的结构与功能。

3.教学重点和难点

重点：静息电位及其动作电位的产生原理；神经纤维的结构、功能和分类；神经纤维的兴奋传导；突触的传递机理，兴奋性突触和抑制性突触的传递机理；突触传递的特性；突触传递的化学递质；反射活动的基本特征；反射活动的协调；交感和副交感神经系统；植物性神经末梢的兴奋传递。

难点：静息电位及其动作电位的产生原理；突触传递的机理；突触后抑制与突触前调节。

4.教学方法

多媒体教学为主。

第四章：肌肉生理

1.教学内容

⑴肌肉的特性：平滑肌的特点及其分类；骨骼肌由肌纤维组成，肌纤维由肌原纤维组成，肌原纤维由肌动蛋白和肌球蛋白构成。

⑵骨骼肌的收缩及神经肌肉的兴奋传递：横桥循环；神经肌肉的兴奋传递；兴奋和收缩的偶联；骨骼肌的代谢。

⑶骨骼肌收缩的特点：单收缩；等长收缩和等张收缩；刺激强度对骨骼肌收缩的影响；刺激频率对骨骼肌收缩的影响；影响骨骼肌收缩的因素。

⑷骨骼肌的类型：快肌和慢肌

2.教学基本要求

识记：肌原纤维的组成；肌小节的组成；横管与肌浆网的功能；单收缩、等长收缩、等张收缩、强直收缩、临界融合频率。运动终板、运动单位。

理解：骨骼肌收缩的机制；骨骼肌的代谢；神经肌肉的兴奋传递。

掌握：骨骼肌的组成及其功能；横桥循环，兴奋与收缩偶联；骨骼肌收缩的特点，影响骨骼肌收缩的因素。

3.教学重点和难点

⑴重点：骨骼肌的组成；骨骼肌的收缩的特点；神经肌肉的兴奋传递。

⑵难点：横桥循环；兴奋收缩的偶联；骨骼肌的收缩的特点。

4.教学方法

多媒体教学为主。

第五章：血液

1．教学内容

⑴体液和血液：血液的功能及其血液的组成。

⑵血浆：化学成分及其功能，包括血浆蛋白、血脂、血糖、无机离子、非蛋白氮；理化性质，包括血浆晶体渗透压和血浆胶体渗透压两部分组成的渗透压及其功能，酸碱度。   

⑶血细胞：红细胞的特性、功能、生成与破坏；自细胞的特性、分类、功能；血小板。

⑷血液凝固和纤维蛋白的溶解：血液凝固的概念、本质和基本过程；纤维蛋白溶解的过程。

⑸血型：红细胞凝集的概念；血型及不同的血型系统。

2．教学基本要求

识记：非蛋白氮，血浆晶体渗透压、胶体渗透压，碱储，最大脆性和最小脆性，红细胞沉降率，白细胞的分类，细胞免疫和体液免疫，血液凝固，红细胞凝集。

理解：血浆的理化特性及其功能，红细胞的生成和破坏，白细胞的功能，血液凝固的过程。

掌握：血液的成分及理化特点；红细胞的形态特点及功能；白细胞的分类及生理功能；血小板的生理功能；血液凝固的机理；ABO血型系统  。

3．教学重点和难点

重点：血液的功能，血浆的化学组成及理化特性，红细胞的特性、生成和破坏，白细胞的分类及功能，血液凝固的本质和过程。

难点：血浆的化学组成及理化特性，红细胞的特性、生成和破坏，白细胞的分类及功能，血液凝固的过程。

4.教学方法

多媒体教学为主，课堂专题讨论1学时。

第六章：血液循环

1．教学内容

⑴概述：血液循环的概念、功能及组成。

⑵心脏的泵血功能：心动周期的概念及组成；心脏泵血过程；泵功能的评价，包括每搏输出量、每分输出量和心脏指数；心音。

⑶心肌的生物电现象和生理特性：心肌细胞的类型分为普通心肌细胞和特殊传导组织；普通心肌细胞的动作电位的产生原理，窦房结细胞静息电位和动作电位；心肌细胞的生理特性及其特点，包括兴奋性、自律性、传导性和收缩性；心电图及其各波的意义。

⑷血管生理：各类血管的特点；血流动力学，包括血流量、血流速度、血流阻力、血压；动脉血压和动脉脉搏；微循环的组成及其功能；组织液的生成；淋巴液的生成和回流。

⑸心血管活动的调节：心脏和血管的神经支配，心血管反射；全身性体液因素和局部性体液因素。

2．教学基本要求

识记：血液循环，心动周期，搏出量、每分输出量、心脏储备力、心脏指数，正常起搏点，窦性节律，潜在起搏点：异位节律，最大复极期电位，期前收缩，代偿间歇，心电图及各波的意义，收缩压，舒张压，脉搏压，平均压，有效滤过压，动脉脉搏，血流量，血流速度，微循环及其组成和功能，减压反射。

理解：心动周期心室的压力和容积的变化；心脏泵功能的评价；普通心肌细胞的动作电位的产生原理，起搏细胞的动作电位产生原理；心肌细胞的生理特性；影响动脉血压的因素；心血管功能的调节。

掌握：血液循环的概念、功能及组成；心动周期及泵功能的评价；心肌细胞的动作电位；心肌细胞的生理特性；心电图各波及其生理意义；各类血管的生理特点及功能；血流动力学；微循环的组成、组织液生成和淋巴回流；心血管活动的神经调节和体液调节机理。

3．教学的重点和难点

重点：血液循环的概念、组成，心动周期，心输出量，心脏指数，心音，普通心肌细胞及窦房结细胞的动作电位的产生原理，心肌细胞的生理特性，心电图及其各波的意义，血流阻力的来源，血压的成因，动脉血压的组成及含义，微循环的组成及功能，组织液的生成，心血管活动的神经调节和体液调节。

难点：心输出量的调节，心肌细胞的动作电位及生理特性，心电图及各波的含义，血压的成因，影响动脉血压的因素，微循环的组成及功能，心血管功能的调节。

4.教学方法

多媒体教学为主，1学时的课堂专题讨论。

第七章  呼吸

1．教学内容

⑴肺的通气：呼吸器官包括呼吸道和肺；肺通气的概念，动力与阻力；呼吸类型；胸内负压的成因及意义；肺容量；无效腔的概念。

⑵气体交换：肺泡与血液的气体交换；影响气体交换的因素。

⑶气体在血液中的运输：O2的运输；CO2的结合和运输。

⑷呼吸运动的神经调节和体液调节：呼吸中枢和化学感受器；体液因素对呼吸运动的调节。

2．教学基本要求

识记：呼吸器官的结构特点，呼吸运动及其呼吸类型，肺通气、肺内压和胸内压的变化，肺容量，潮气量，肺活量，无效腔，肺泡通气量，影响气体的交换的因素，氧分压，氧容量，氧含量，血氧饱和度，氧解离曲线，CO2的运输及其影响因素，呼吸运动的神经和体液调节。

理解：影响气体的交换的因素，氧解离曲线，CO2的运输及其影响因素，呼吸运动的神经和体液调节。

掌握：呼吸系统的组成；肺通气原理及其动力与阻力；气体交换的动力与阻力；O2的运输及其影响因素；CO2的运输及其影响因素；呼吸运动的调节。

3．教学重点和难点

重点：肺通气的概念、动力与阻力；呼吸类型；胸内负压的成因及意义；肺容量；影响气体交换的因素；O2的运输及其影响因素；CO2的结合和运输及其影响因素；呼吸运动的神经调节和体液调节。

难点：胸内负压的成因及意义；影响气体交换的因素；O2的运输；CO2的结合和运输；呼吸运动的神经调节和体液调节。

4.教学方法

多媒体教学为主。

第八章：消化系统

1．教学内容

⑴概述：消化的概念和方式；消化道平滑肌的特性及神经支配。

⑵单胃消化：胃粘膜的结构及胃液分泌；非反刍动物的粘膜可分为贲门腺区、胃底腺区、幽门腺区；胃液的特性、组成及分泌调节；胃的运动及其排空。

⑶复胃消化：瘤胃微生物；瘤胃和网胃的消化；瓣胃和皱胃的消化。

⑷小肠消化：胰液的性质、成分、消化作用及分泌调节；胆汁的性质、成分、消化作用及分泌调节；小肠液的性质、成分及消化作用；小肠运动的形式及其调节。

⑸吸收：营养物质吸收的部位、吸收机理。

2．教学基本要求

识记：消化的概念和方式；消化道平滑肌的特性及神经支配；胃粘膜的结构；胃液的特性、组成及分泌；胃的运动及其排空；瘤胃微生物的消化作用；尿素再循环；反刍；胰液的成分、作用及分泌的调节；胆汁的成分、作用及分泌的调节；小肠液的成分及作用；小肠的运动形式及调节和吸收。

理解：胃液分泌的调节，胰液分泌的调节，胆汁分泌的调节；小肠的运动形式的调节，不同营养物质吸收机理。

掌握：消化道的组成及其生理特点；单胃消化及其调节；复胃消化；小肠消化及其调节。

3．教学重点和难点

重点：消化的概念和方式；消化道平滑肌的特性及神经支配；胃粘膜的结构及胃液分泌；胃液的特性、组成及分泌；胃的运动及其排空；胰液的性质、成分、消化作用及分泌调节；胆汁的性质、成分、消化作用及分泌调节；小肠运动的形式、神经和体液调节。营养物质吸收的机理。

难点：消化道平滑肌的特性及神经支配；胃液的特性、组成及分泌；胰液的性质、消化作用及分泌调节；胆汁的性质、消化作用及分泌调节；小肠液的性质及消化作用；小肠运动的形式、神经和体液调节。营养物质吸收的机理。

4.教学方法

多媒体教学为主，1学时的课堂专题讨论。

第九章：泌尿

1．教学内容

⑴尿的理化性质、组成：排泄、排泄物及排泄途径；尿液的理化性质和组成；

⑵尿的生成：肾脏的结构特点；肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收、分泌、排泄作用。

⑶尿生成的调节：肾血流量的调节；肾小管活动的体液调节（抗利尿素、醛固酮的作用）；

⑷肾脏的其它功能：调节血液的酸碱平衡；活化维生素D3；促进红细胞的生成；调节动脉血压。

2.教学基本要求

识记：排泄、排泄途径、尿液的组成；肾单位、肾单位的分类；肾小球旁器的结构特点；有效滤过压、肾小球滤过率、滤过分数、被动重吸收和主动重吸收；肾糖阈，渗透性利尿，水利尿；抗利尿激素的作用机理、醛固酮的合成部位、作用及引起其分泌的有效刺激；肾脏的其它功能。

理解：肾脏血液循环的特点，两类肾单位功能；不同物质的重吸收机理；尿液浓缩与稀释的机理；肾血流量的调节；抗利尿激素分泌的调节；醛固酮分泌的调节；H+-Na+交换、K+-Na+交换。

掌握：排泄的概念和途径；肾单位的组成及分类；肾小球旁器的结构与功能；肾小球滤过及其调节；重吸收及其调节；不同激素对尿液生成的调节作用。

3．教学的重点和难点

重点：肾单位的结构、分类；肾脏血液循环的特点；尿液生成的基本过程；肾血流量的调节；肾小管活动的调节。  

难点：肾脏血液循环的特点；尿液生成的过程；尿液的浓缩与稀释；肾血流量的调节；肾小管活动的调节。

4.教学方法

多媒体教学为主。

第十章：能量代谢及体温

1.教学内容

⑴能量代谢：能量代谢的概念；能量来源及去向；测定能量代谢的方法；基础代谢。

⑵体温：产热和散热；体温调节。

2.教学基本要求

了解：能量代谢；呼吸商，氧热价，物理热价，生理热价，基础代谢率，等热范围，散热方式。

理解：能量来源及去向；测定能量代谢的方法；基础代谢；体温调节的方式。

掌握：能量来源及去向；测定能量代谢的方法；机体产热和散热的方式；体温调节的方式。

3.教学重点和难点

重点：能量来源及去向；测定能量代谢的方法；体温调节的机理。

难点：体温调节的机理。

4.教学方法

多媒体教学为主。

第十章：能量代谢及体温

1.教学内容

⑴生殖生理概述：配子在生殖中的作用、减数分裂、生殖系统的组成。

⑵雄性和雌性生殖系统：雄性生殖系统结构、精子的生成；雌性生殖系统的结构、卵子的生成。

⑶受精、着床和妊娠：受精、着床、妊娠。

2.教学基本要求

识记：生殖系统的组成、两性生殖系统的结构

理解：精子生成、卵子生成、受精。

掌握：精子生成、卵子生成、受精。

3.教学重点和难点

重点：精子和卵子的生成

难点：精子和卵子的生成

4.教学方法

多媒体教学为主。

五、  考核方式与成绩评定

（一）考核方式：考试

（二）课程考核成绩组成：

课程总评成绩=平时考核成绩×30％ + 课程结课考核×70％。

执笔人：

动物激素的化学本质篇3

海藻是海洋资源的重要组成部分，是一种低等隐花植物，有绿藻、褐藻、红藻、蓝藻等10门。研究发现，海藻中含有许多活性物质，可以开发成海洋医药、保健、化妆用品等[1]。马尾藻是一类褐藻（Phaeophyta），作为海藻中的大型经济海藻，其种类超过250种，广泛分布于暖水和温暖的海域。我国的广东和广西沿海盛产马尾藻，约有60种[2]。大量研究发现，海藻中的促生长物质对陆生植物具有显著的促生长作用[3]，已有一些基于海藻植物生长调节剂的商业产品出现[4]。我国作为农业大国，随着海藻生长调节剂的商业化进程，对于马尾藻植物激素的检测方法的开发显得十分的必要。

海藻植物激素是一类十分重要的内源植物激素，含有吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）、脱落酸（ABA）及玉米素（ZT）等植物激素[5，6]。目前，对于海藻中植物激素的研究报道很少，并且国内未建立相关标准，多组分植物生长调节剂检测方法的国家标准也尚未建立。因此选择合适的检测方法对于海藻植物激素的检测显得更加重要。目前，关于植物激素的检测方法主要有三大类，分别是生物测试、免疫检测和仪器分析方法。其中， 仪器分析方法具有高灵敏度和高选择性的优势，特别是液相色谱-串联质谱法，是近年来生物化学中常用的检测技术[7～9]。

目前，还未见双柱联用净化方法用于马尾藻植物激素检测的报道，关于固相萃取文献中的方法大多数只能检测同一类性质的植物激素[10]。钟冬莲等[11]采用HPLC-MS/MS法成功测定了毛竹笋4种典型的内源性植物激素。本研究采用固相萃取双柱联用净化的方法，可以同时检测多组分不同性质的植物激素，大大缩短了检测时间。此外本研究采用超高效液相色谱串联质谱法对海藻中的4种植物激素同时进行分析检测，并探究了检测条件、前处理技术和方法学。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

Acquity超高效液相色谱仪（二极管列阵检测器，美国Waters公司）； Extrapid柱-盘手动固相萃取仪（北京莱伯泰科仪器股份有限公司）； QTrap5500线性离子阱串联质谱仪（美国AB Sciex公司）； Milli-Q超纯水仪（美国Millipore公司）； 循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）； Neofuge 15R高速冷冻离心机（上海力申科学仪器有限公司）； KQ-300E超声清洗器（昆山市超声仪器有限公司）； BAS124S电子天平（赛多利斯科学仪器有限公司）； R-215旋转蒸发器（德国BUCHI公司）； 津腾溶剂过滤器（天津市津腾实验设备有限公司）； IKA-Tisbasi组织匀浆机（德国IKA公司）； 固相小柱PAX和PCX（月旭材料科技（上海）有限公司）。

标准品：吲哚乙酸、吲哚丁酸、玉米素、脱落酸 （美国Sigma公司）； 甲醇（色谱纯，美国Spectrum公司）； 甲酸（色谱纯，天津光复精细化工研究所）； 乙酸铵（分析纯，国药集团化学试剂股份有限公司）； 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT 生工生物工程（上海）股份有限公司）； 氨水（分析纯，西陇化工股份有限公司）； 水为Milli-Q超纯水； 缓冲溶液（含0.1%甲酸、0.5 mmol/L乙酸铵， pH 3.1）。

2.2 标准溶液的制备

标准溶液配制：分别准确称取10 mg（精确到0.01 mg）的IAA， IBA， ABA和ZT标准品，用100% 甲醇定容到100 mL，配制100 μg/mL的标准贮备液，密封， 于 20℃储存。分别吸取上述标准贮备液1 mL 于10 mL容量瓶中，用液相体系（60%缓冲溶液和40%甲醇， V/V）定容，配制成10 μg/mL的混合标准溶液，并进一步稀释成一系列的标准溶液，待测。

2.3 样品制备

2.3.1 样品前处理 马尾藻四月下旬采集于东山岛，洁净海水漂洗多次，用吸水纸将表面吸干， 20℃保存。参考QuEChERS（Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe）快速前处理方法的称样量[12]，准确称取10 g鲜海藻样品（精确至0.01 g），剪切破碎后，用匀浆机匀浆，加入30 mL 70% 甲醇溶液和5 mg抗氧化剂BHT，置于超声波中提取15 min。再将提取液于8000 r/min条件下离心5 min，上清液转移至100 mL烧杯中。将上清液于0.04 MPa、100 r/min、35℃条件下减压浓缩至1 mL。

2.3.2 样品净化

分别用2 mL 100% 甲醇活化和2 mL 0.05% 甲酸溶液平衡固相萃取小柱PCX，然后将前处理好的1 mL浓缩液上样，收集流出液； 再用2 mL 10% 甲醇溶液淋洗，收集淋洗液，最后用2 mL氨水-甲醇溶液（5∶95，V/V）洗脱，收集洗脱液。将淋洗液和流出液合并，上样于2 mL 100% 甲醇活化和2 mL 0.1% 甲酸平衡好的固相萃取小柱PAX，再用2 mL 10%甲醇溶液淋洗，最后用2 mL 甲酸-甲醇溶液（5∶95，V/V）洗脱，收集洗脱液。合并两次洗脱液，于0.03 MPa、100 r/min、35℃条件下减压浓缩至干。再准确加入1.0 mL配制好的缓冲水溶液涡旋振荡溶解残留物，经0.22 μm滤膜过滤后，使用UPLC-MS/MS分析检测。

2.4 超高效液相色谱串联质谱检测条件

2.4.1 超高效液相色谱条件 ACQUITY UPLC CSH C18色谱柱（100 mm×2.1 mm，1.7 μm； Waters公司）； 柱温：35℃； 样品温度：25℃； 进样体积： 5 μL； 流速：0.3 mL/min； 流动相： 60% 缓冲溶液为流动相A、40%甲醇为流动相B； 洗脱程序：0～7 min，60%～20% A； 7～9 min，20%～60% A； 9～12 min，60% A。

2.4.2 质谱条件 离子源：电喷雾离子源（ESI）； 扫描方式：多反应监测（MRM）； 采用正离子扫描模式； 电喷雾电压（IS）：5500 V； 雾化气电压（GS1）：50 V； 碰撞气压力（CAD）：Mediun； 气帘气电压（CUR）：30 V； 辅助气电压（GS2）：50 V； 离子源温度（TEM）：500℃。

3 结果与讨论

3.1 前处理提取溶剂的优化

由于植物激素大多数是结构复杂的有机物[13]，所以使用有机溶剂提取。本研究考察了不同浓度（100%， 90%， 70%和 50%）甲醇溶液的提取效果，为维持植物激素的稳定性，溶液中添加抗氧化剂BHT。每组设3个平行，通过UPLC-MS/MS法分别测定4种内源植物激素含量。

由表1可知，采用70%甲醇提取，得到的植物激素含量最高。由于植物激素吲哚乙酸在高温甚至常温下，时间过长易于分解； 如果水系过多，浓缩时需要更多的时间，不利于植物激素的提取，因此70%甲醇提取植物激素吲哚乙酸提取量较低。如果有机溶剂含量过多，有机溶剂除了溶解植物激素外，还溶解了植物体中含有的许多其它的有机物，它们之间可能发生物理化学反应，不利于吲哚乙酸的稳定，造成吲哚乙酸含量的减少，100%和90%甲醇提取吲哚乙酸含量较少可能与此有关。综合考虑，本研究选择70%甲醇进行马尾藻内源性植物激素的提取。

3.2 净化方法的优化

提取海藻植物激素常采用甲醇作为溶剂，然而在经多次萃取的离心后，会有大量色素、醌类和酚类等杂质溶入提取液中，如果这些物质不经过净化去除，就会对仪器的灵敏度和准确度产生很大影响，同时也会缩短色谱柱使用寿命。为了最大程度降低杂质的干扰，通常采用固相萃取小柱进行净化处理[14]。在植物激素中，同时含有酸性和碱性植物激素，所以采用单纯的阳离子或者阴离子固相小柱净化，都会使部分植物激素损失。在实验过程中，发现如果单独采用PAX固相小柱进行处理，采用10 μg/mL 混合标准品的测试，会发生部分损失，这样不利于植物激素的准确检测，其结果见图1a。由于PAX固相小柱为阴离子固相小柱，对阳离子（如H+）有吸附作用，对碱性的植物激素玉米素的吸附作用较差，其大部分作为流出液流出，检测结果见图1g，因此采用PCX+PAX双柱联用的方法。在优化相关条件基础上，双柱联用吸附效果较好（图1c）。

固相萃取是植物激素研究常用的净化方式，为了考察净化效果和液相色谱柱上的保留行为，本研究考察了3种固相萃取方式，并以净化回收率作为考察依据，如图2所示，PCX+PAX的方式具有较好的回收率，回收率平均达到90%以上，而C18和HLB的回收率较差，平均不足50%，为了保证方法的净化效果和准确度，最终选择PCX+PAX双柱联用的方式。

3.3 色谱条件的优化

相对于BEH C18色谱柱， 本研究选用的CSH C18色谱柱可以提供更好的峰形和峰之间的分辨率， 并且杂质干扰较少[15]。

分别采用甲醇和乙腈作为流动相，发现流动相为乙腈时，样品出峰时间较早，当4种植物激素组分同时进样时，采用乙腈流动相标准品色谱峰之间的分辨率低于甲醇流动相的色谱标准品峰，因此采用甲醇作为洗脱流动相。同时考察了不同初始流动相比例，在初始流动相中甲醇体积占85%和10%，色谱峰的结果分别如图3所示，其它色谱条件见2.4.1节。

较高比例（85%）的甲醇不利于4种植物激素色谱峰的分开。可能是由于极性不够，不足以分开4种植物激素色谱峰。同时，当甲醇比例降低时，出现峰形较差和溶剂效应，在2 min左右出现溶剂峰。在本研究过程中发现， 在流动相的水系中添加少量乙酸铵可以增加离子化效率，进而表现出较好的峰形和灵敏度。此外，为了保证本实验的重复性和稳定性，同时维持水系酸度的稳定，在流动相的水系中再添加少量甲酸。图4为添加乙酸铵和甲酸的4种植物激素混合标准溶液的色谱峰图，检测器为Qtrap5500质谱检测器，检测条件见2.4.2节。

3.4 质谱条件的优化

在电喷雾离子源（ESI）、正离子模式下， 使用注射针泵， 以20 μL/min的流速注入IAA、ABA、IBA和ZT标准品，在m/z 100～300的扫描范围内分别对各物质进行MS onLy质谱扫描，确定IAA、ABA、IBA和ZT的分子离子，然后进行Product MS2扫描，调节碰撞能量CE（Collsion energy）确定合适的子离子（子离子质谱图如图5）。最后进行MRM模式扫描，分别对上述4种生长素优化CE 、去簇电压DP（Declustering potential）等，使信号强度达到最佳响应值（表2）。

3.5 方法评价

3.5.1 方法的标准曲线、线性范围和检出限 取10 μg/mL混合标准溶液， 配制成质量浓度分别为0.01， 0.1， 0.25， 0.5和1 μg/mL的混合标准溶液，绘制标准曲线（以质量浓度为X轴，对应的峰面积为Y轴）。结果表明，在0.01～1.0 μg/mL的质量浓度范围内具有良好的线性关系，相关系数均大于0.9990，见表3。

结果表明，本方法对4种化合物检出限较低，适于检测马尾藻内源性植物激素含量。另外，马尾藻通过净化后，4种植物激素的基质效应系数均为负值，具有明显的基质减弱效应， 表明本方法中的前处理净化方式的净化效果明显，适用于马尾藻的基质。

3.5.2 方法的准确度和精密度 分别向马尾藻的空白基质样品中添加10 μg/mL的混合标准溶液，按照2.3.2节的方法进行处理，通过对比峰面积计算回收率，见表4。

结果表明，本方法回收率较高，相对标准偏差小于10%。方法具有足够的灵敏性，准确可靠。

3.6 方法应用

为验证本方法的适用性和实用性，应用本方法对采自东山岛及市售的不同种类海藻（马尾藻、海带、龙须菜、海苔、红藻）进行检测，结果表明，样品中IAA植物激素含量均较高，1.59～15.93 μg/kg，远高于本方法的检出限； 其它植物激素（如IBA， ABA， ZT）含量较低，分别为0.57～3.11 μg/kg， 0.08～0.29 μg/kg和0～0.30 μg/kg。同时， 净化方法在基质效应方面可以进一步优化，为海藻中的植物激素检测分析提供一种可靠的方法。

4 结 论

本方法在样品前处理净化过程中，采用双柱联用净化的方法，同时净化并保留了酸性生长素和碱性生长素。使得可以同时检测马尾藻中的4种不同性质的植物激素含量。本方法是一种简单有效快捷的方法，满足对于马尾藻植物激素的检测需求，为海藻生长调节剂的商业化进程提供技术支持。

References

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动物激素的化学本质篇4

1  引言

   

植物激素是一类对植物生长有显著作用的微量有机分子。它们虽然分子量较小，结构较简单，但其生理效应却复杂多样。从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物的发芽、生根、开花、结果、性别决定、休眠和脱落等[1]。所以，植物激素对植物的生长发育有重要的调控作用。目前植物激素主要包括九类[2]，分别是生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、油菜素内酯、茉莉酸类、水杨酸及多胺类。这些激素各自有着独特的生理效应，或协调植物的生长发育，或调控植物应对各种逆境，而且九类激素还可以通过增效或拮抗的方式组成复杂的调控体系，使得对于植物生长发育或者应对外界环境的调控机制更加复杂和精细。激动素(又叫动力精)，是第一个被发现的细胞分裂素[3]。在20世纪50年代初期，很多科学家开始从生物组织中获取化学物质并研究其各种性质。1954年，米勒发现青鱼精液dna中有一种微量物质，可以促进细胞浆的移动[4]，这种物质被称为激动素。1955年，人们确定这种物质为6呋喃甲基腺嘌呤(分子式为c10h9n5o)。尽管激动素不是一种天然的细胞分裂素，但后来人们发现它和天然的细胞分裂素有类似的结构[5]，即在c6位置都有一个取代的嘌呤环，改变该结构可以减弱或消除其细胞动力学活性。激动素的主要作用是促进细胞分裂，同时   还具有延缓离体叶片衰老、诱导花芽分化和增加气孔开度等作用[1,6]。此外，激动素对离体小麦叶片中蛋白质含量的下降有延缓作用[7]；对菊花的花期具有延迟作用[8]；对鼠的实验表明，它具有逆转肝纤维化的作用[9]。由此可见，激动素在农业及生物研究方面具有广阔的应用前景。目前，已报道的测定激动素的方法主要有离子交换法[10]、高效液相色谱法、气相色谱质谱法[11]、荧光[12]、电化学[13～15]等方法。这些方法存在一些不足，如仪器昂贵、操作复杂、灵敏度较低等。

   

电化学发光(ecl)是指通过电化学的方法在电极表面产生一些特殊的物质，这些物质之间或与体系中其它组分之间通过电子传递形成激发态，由激发态返回到基态产生发光现象，是电化学与化学发光方法相结合的产物。用光电倍增管等光学仪器测量电化学发光过程中发光光谱和强度，从而对痕量物质进行分析 [16]。该分析方法具有灵敏度高、线性范围宽、发光信号易于检测、易于控制和装置简单等特点。吡啶钌[ru(bpy)3]2+是发光效率较高的电化学发光活性物质，近年来它被广泛应用于有机酸，氨基酸和药物的测定[17]。但由于吡啶钌用于溶液相电化学发光体系时，昂贵试剂吡啶钌的不断消耗带来成本高、环境污染和实验装置复杂等问题，使它的应用受到限制。基于电化学发光反应中[ru(bpy)3]2+在电极表面循环使用的特点，把[ru(bpy)3]2+固定在电极表面不仅可以克服上述问题，还可以提高电化学发光强度[18]。 因此，人们提出了许多方法和材料，以将吡啶钌固定在电极表面。在所有的固定化方法中，nafion 是最常用的一种材料，基于nafion的离子交换特性，[ru(bpy)3]2+ 可以通过离子交换作用被固定于纯的nafion膜中[19]。而将[ru(bpy)3]2+固定在碳纳米管/nafion复合物膜修饰电极表面可以使[ru(bpy)3]2+在nafion膜上的电化学发光特性有较大的改善[20]。在这种固定化方法中，nafion充当膜材料、离子交换剂和碳纳米管的溶剂；而碳纳米管在nafion膜中起到吸附吡啶钌、改善膜结构及作为膜中的导电通道等作用。实验发现，激动素对碳纳米管/nafion[ru(bpy)3]2+修饰电极的电化学发光信号有强的增敏作用，基于此建立了一种高灵敏度测定激动素的电化学发光新方法。

2  实验部分

2.1  仪器和试剂

   

rec100型电化学分析工作站，rfl1型超微弱化学发光/生物发光检测仪，iffsa型多功能化学发光检测器(以上仪器均为西安瑞迈分析仪器有限公司生产)；采用三电极体系：碳纳米管/nafion修饰的石墨电极为工作电极，缠绕铂丝为对电极，ag/agcl电极作参比电极。

   

1.0 g/l的激动素储备液：称取激动素(北京鼎国生物技术有限公司)25 mg，用0.1mol/l naoh溶解并用二次蒸馏水定容至25 ml棕色容量瓶中，于冰箱中4 ℃避光保存；吡啶钌(sigma 公司)储备溶液（浓度约为1.0×10－3mol/l）： 量取适量吡啶钌，用二次蒸馏水溶解后，储于棕色瓶中避光保存；nafion(aldrich公司)，用乙醇稀释成5.0g/l备用；多壁碳纳米管(深圳纳米技术进出口有限责任公司)；水为二次蒸馏水，其余试剂均为分析纯试剂。

   

2.2  修饰电极的制备方法

   

将适量碳纳米管粉末超声分散在一定浓度的nafion溶液中，形成较稳定的悬浊液。移取10 μl上述悬浊液均匀滴涂在处理过的洗净石墨电极表面，在室温环境中放置电极至溶剂蒸发电极表面干燥，然后把该电极浸在1.0×10－4 mol/l吡啶钌溶液中约0．5 h，电极取出后用蒸馏水充分冲洗其表面，再在0.1 mol/l磷酸盐缓冲溶液中循环伏安扫描至电流稳定。

   

以上述准备好的修饰电极为工作电极进行相关电化学及电化学发光测试。

3  结果与讨论

3.1  吡啶钌的固定化

   

采用循环伏安法研究了固定在碳纳米管/nafion复合物膜修饰电极表面的吡啶钌的电化学行为。分别测定了裸石墨电极、纯nafion修饰电极和碳纳米管/nafion复合物膜修饰电极在含有1.0×10－4mol/l吡啶钌的磷酸盐缓冲溶液中的循环伏安行为。实验表明，吡啶钌在此3种电极上的循环伏安响应在形状上相似，这说明通过简单的复合物膜修饰电极浸入吡啶钌溶液中可以有效固定吡啶钌，并且固定在电极上的吡啶钌能保持其良好的电化学行为。但吡啶钌在此3种电极上的氧化还原峰电流值明显不同，裸电极上的电流强度最小，纯nafion修饰电极次之，复合物修饰电极的电流强度最大。另外，固定吡啶钌的修饰电极在磷酸盐缓冲溶液中连续多次扫描对吡啶钌的氧化还原电流值没有明显的影响，此结果表明，此修饰电极具有较高的稳定性。这些结果和文献[18]报道一致。

3.2  激动素的电化学行为

   

实验时，把裸石墨电极先后分别放入ph=9.0的磷酸盐缓冲溶液和含有一定浓度激动素的相同ph的磷酸盐缓冲溶液中，其循环伏安曲线如图1所示。结果说明，在不含激动素的缓冲溶液中得到的循环伏安图（a）上没有出现氧化还原峰，而含有激动素时所得的循环伏安图（b）在0.8～0.9 v位置处出现了明显的氧化峰。这表明在适当条件下激动素可以发生电化学氧化反应。同时，激动素的循环伏安图上只有氧化峰而无相应的还原峰，这说明激动素在石墨电极上的氧化反应为不可逆反应。此结果与文献[15]报道类似。

3.3  激动素对吡啶钌氧化过程的催化作用

   

实验考察了激动素对固定于碳纳米管/nafion复合物膜中的吡啶钌电化学行为的催化作用。图2表示碳纳米管/nafion吡啶钌修饰电极分别在0.1 mol/l磷酸盐缓冲溶液（ph=9）中的循环伏安曲线（b）和在含有一定浓度激动素的0.1 mol/l磷酸盐缓冲溶液（ph=9）中的循环伏安曲线（a）。由图2可以看出：加入激动素后所得的循环伏安曲线与没加激动素所得曲线相比，吡啶钌的氧化峰电流大大增强，而还原峰电流明显减小。这表明吡啶钌对激动素的电化学氧化反应有催化作用。此现象与三丙胺对吡啶钌电化学行为的催化作用类似，由此可知激动素对吡啶钌的电化学发光增敏作用与三丙胺一致。

 

图1  裸石墨电极分别在ph=9的磷酸盐缓冲溶液(a)和含有激动素的ph=9的磷酸盐缓冲溶液（b）中的循环伏安曲线.(扫速为0.05 v/s)（略）

fig.1  cyclic voltammograms of bare graphite electrode in phosphate buffer solution (ph=9) with (b) and without kinetin（a）(scan rate: 0.05 v/s) 

图2  碳纳米管/nafion吡啶钌修饰电极在含有激动素的磷酸盐缓冲溶液(a)和空白缓冲溶液(b)中的循环伏安曲线(ph=9)（略）

fig.2  cyclic voltammograms of carbon nanotube/nafionru(bpy)2＋3 in phosphate buffer solution with (a) and without kinetin (b)(ph=9)

3.4  激动素对吡啶钌电化学发光的增敏作用

   

实验分别测定了吡啶钌修饰电极在ph=9的磷酸盐缓冲溶液和含有5×10－6g/l激动素的相同磷酸盐缓冲溶液中的电化学发光信号。结果表明：激动素的加入使吡啶钌弱的电化学发光信号大大增强，而且随着激动素加入量的增加，电化学发光信号持续增大，说明了激动素对吡啶钌的弱电化学发光具有明显的增敏作用。

3.5  实验条件的优化

3.5.1  ph的选择  本实验以0.1 mol/l k2hpo4/nah2po4缓冲溶液为介质，分别用裸石墨电极和固定有吡啶钌的修饰石墨电极考查了在各种ph时激动素自身的电化学行为、激动素对吡啶钌的电化学反应的催化程度、以及对吡啶钌电化学发光增敏程度的影响。结果发现，在酸性介质中时，几乎看不出激动素的氧化峰，而在偏碱性介质中时，激动素有明显的氧化峰(图3)。这表明激动素在碱性介质中才易于被氧化，这与文献 [15]报道一致。而此时吡啶钌的氧化峰电位也比酸性介质中的偏负，峰电流比酸性介质中大(图4)，即碱性介质中激动素对吡啶钌的催化效果也更好。 

图3  裸石墨电极在含相同浓度激动素的不同ph的磷酸盐缓冲溶液中的循环伏安曲线（略）

fig.3  cyclic voltammograms of kinetin at bare graphite electrode in phosphate buffer solutions with different ph

扫速（scan rate）: 0.05 v/s。

   

实验中同时考察了不同ph的介质对激动素增敏的吡啶钌电化学发光信号的影响。结果发现，当ph较小时，随着ph的增大，增敏的电化学发光信号逐渐增大；当ph＝9.2时，激动素增敏的吡啶钌电化学发光信号达到最大；而随后随着ph的增大增敏的电化学信号开始下降(图5)。上述实验现象说明激动素对吡啶钌的电化学发光信号的增敏作用与其脱质子过程有关，这与文献[21]报道的三丙胺和吲哚乙酸对吡啶钌电化学发光信号的增敏作用类似。本实验选择ph 9.2的0.1 mol/l k2hpo4/nah2po4缓冲溶液为介质。

 

图4   碳纳米管/nafion吡啶钌修饰的石墨电极在含相同浓度激动素的不同ph的磷酸盐缓冲溶液中的循环伏安曲线（略）

fig.4  cyclic voltammograms of kinetin at carbon nanotube/nafion ru(bpy)2＋3 modified graphite electrode in phosphate buffer solution with different ph

扫速（scan rate）: 0.05 v/s. 1. ph 9.1; 2. ph 8.7; 3. ph 6.7; 4. ph 4.7.

 

图5  缓冲溶液质ph对电化学发光信噪比的影响(激动素: 5 ×10－6 g/l)（略）

fig.5  effect of ph on ecl signal/noise (kinetin: 5 ×10－6 g/l)

3.5.2  电解方式的选择  电化学发光的分析特性与激发信号的施加方式关系极为密切，其主要原因是电化学发光物质的产生速度在扩散层中的动态分布以及电化学反应与电化学发光反应相匹配的程度等步骤受电化学激发方式的调控[22]。本实验主要考察了循环伏安、线性扫描、恒电位和阶跃脉冲等电解方式对激动素增敏的吡啶钌电化学发光行为，结果发现循环伏安法呈现出更好的电化学发光分析特性，稳定性好，且信噪比较高，所以实验中采用循环伏安作为最佳电化学激发信号。

3.5.3  扫描速度的选择及电极反应过程  将碳纳米管/nafion吡啶钌修饰电极放入含5.0×10－6 g/l激动素的磷酸盐缓冲溶液(ph=9.2)中，记录不同扫描速率时的循环伏安曲线(图6a)。实验发现，随着扫描速率的增加，吡啶钌峰电位正移，峰电流增大，并且峰电流与扫描速率的平方根成正比。这些实验结果表明：吡啶钌体系的电极反应为扩散控制过程。实验同时考察了扫描速率分别为0.25、0.16、0.1、0.05和0.025 v/s时的电化学发光信号稳定性及信噪比(图6b)，发现扫描速率较小时电化学发光信号更稳定，信噪比也更高。所以本实验选择的扫描速率为0.05 v/s。

图6  扫描速度对循环伏安曲线(a)和电化学发光信噪比(b)的影响（略）

fig.6  effect of scan rate on cyclic voltammograms at carbon nanotube/nafionru(bpy)2+3 (a) and signal/noise of ecl(b)

1. 0.09 v/s; 2. 0.04 v/s.

3.6  分析特性

   

在上述的最佳实验条件下，激动素增敏的吡啶钌电化学发光强度值与激动素的浓度在5.0×10－8～4.0×10－5 g/l范围内呈线性关系，线性回归方程为i=28+0.142c(10－8 g/l)，相关系数为0.9992，检出限为2.0×10－8 g/l，对5.0 ×10－6 g/l的激动素平行测定11次，相对标准偏差rsd为5.8 %。此结果说明：本实验所建立的电化学发光法测定激动素的方法具有高的灵敏度和稳定性。

3.7  干扰实验

   

在最佳实验条件下，考察了一些易与激动素共存的植物激素对激动素检测的干扰。以1.0×10－6g/l激动素溶液为空白溶液，与加有不同浓度的可能干扰物 (如赤霉素，吲哚乙酸等)的溶液进行对比测定，记录相应的发光信号和数据。如果加入某浓度干扰物质后，溶液的发光信号的改变程度大于或等于这种方法所允许的误差（5%），就认为所加入的物质已经产生了干扰。

   

相关数据如表1所示。实验表明：对于1.0×10－6 g/l激动素，10倍的吲哚乙酸，100倍的6苄基腺嘌和等量的赤霉素，均不干扰其测定。结果表明，所建立的方法测定激动素有较高的选择性。本方法灵敏度高，线性范围宽，操作简便，有望帮助进一步了解激动素等植物激素在植物体内各个部分的作用方式，进而更好地利用它们。

表1  干扰实验（略）

table 1  reference experiments

【参考文献】

 

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8 ding yifeng(丁义峰)， liu ping（刘 萍）， chang yunxia（常云霞）， zhao le（赵 乐）， han deguo（韩德果）， xu kedong（徐克东）． journal of henan agricultural sciences(河南农业科学), 2007, (1):80～83

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15 ballesteros y， gonzalez de la huebra m j, quintana m c, hernandez p, hernandez l． microchemical journal， 2003, 74（2）: 193～202

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18 song hongjie(宋红杰)， zhang zhujun(章竹君)． chinese journal of analysis laboratory(分析试验室), 2007, 26(2): 1～5

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动物激素的化学本质篇5

一、生物高考中涉及的蛋白质种类和功能

在高中生物教材中，涉及的蛋白质种类比较多，根据生物学功能，生物高考中常出现的蛋白质可分为以下几种。

1.结构物质

蛋白质是建造和维持生物体的结构，为细胞或组织提供强度和保护，如构成毛发、指甲、角、蹄的角蛋白，肌肉中司运动、调节功能的肌球蛋白、肌钙蛋白，组成红细胞的血红蛋白，病毒的蛋白质外壳，细胞膜、核糖体、染色体的结构分子等。

2.催化作用

酶是由活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数为RNA。在生物体新陈代谢中酶作为催化剂具有高效性、专一性等特点，主要的酶有催化水解反应的淀粉酶、蛋白酶和核酸酶等，催化氧化还原反应的过氧化氢酶等。

3.运输作用

蛋白质可以转运特定的物质，如红细胞中含Fe2+的血红蛋白，在氧浓度高的地方与氧结合，在氧浓度低的地方与氧分离，可以在循环系统中运输氧气和二氧化碳；细胞膜中的蛋白质，可以形成离子通道，运输小分子的代谢物或养分。

4.调节作用

蛋白质可以调节其他蛋白质执行其生理功能的能力，这类蛋白质主要是参与体液调节的蛋白类激素，如调节血糖平衡的胰岛素和胰高血糖素；促进肾小管和集合管对水分重吸收的抗利尿激素；促进蛋白质合成和骨生长的生长激素；促进腺体（性腺、甲状腺、肾上腺）生长和发育、调节腺体合成和分泌相应激素的促激素：促进合成和分泌促激素的释放激素。以甲状腺为例介绍其调节机理如下：

5.免疫防御作用

在脊椎动物免疫系统中，B淋巴细胞受抗原刺激后分化成浆细胞，浆细胞经复杂的免疫反应而产生的免疫球蛋白或称抗体，对外来物质具有防御保护和免疫作用。自然生活中蛇毒或蜂毒的溶血蛋白可以起到防卫作用，血液凝固蛋白对血液起到了保护作用，生活在极地的鱼类具有抗冻蛋白，在适应环境中起抗冻作用。

6.识别作用

动物和人体细胞膜的外表有一层糖蛋白构成的外被，称为糖被或糖萼，它是细胞与外界沟通的重要信号分子。如发生受精作用时，顶部要与透明带糖蛋白结构的相互识别；人细胞表面的糖蛋白称为组织相容性抗原（HLA），在结构上类似于免疫细胞受体抗原，可为免疫系统提供识别标志；红细胞膜上有一种称为血型糖蛋白的整合蛋白质，起到血型抗原的作用；兴奋在神经元之间传递时，要通过神经递质——乙酰胆碱的介导，乙酰胆碱受体是由5～6亚基组成的糖蛋白；激素调节中，某种激素的靶细胞具有该种激素的专一受体，其受体即是存在于细胞膜上的糖蛋白，如胰岛素、肾上腺素、胰高血糖素、甲状腺素等含氮激素。目前，已分离的受体的化学本质多为结合蛋白质，但受体不一定都是糖蛋白，还有脂蛋白，如脂类在血液中以脂蛋白的形式进行运送，并可与细胞膜上存在的特异受体相结合，被摄取进入细胞内进行代谢。

除此之外，在教材中还有阮病毒、动物细胞间质、抗原、血浆蛋白、纺锤体等，这些也是蛋白质，在高考试题中也有所体现。如朊病毒就是蛋白质病毒，只有蛋白质而没有核酸的病毒，一般在生物分类中考查与细胞、病毒的结构异同点；在动物细胞培养中，首先要用胰蛋白酶处理组织，使组织分离成单个细胞，根据酶的专一性考查动物细胞间质的本质；抗原除了具有异物性、特异性的特点外，还具有大分子性，因为蛋白质结构较复杂，分子量较大，所以大多数蛋白质都是抗原；还有组成血浆中最主要的固体成分——血浆蛋白；细胞分裂期形成的纺锤体涉及微管蛋白，使细胞具有运动能力等。

二、几组易混淆的蛋白质

1.与“素”有关的蛋白质

在生物教学中有关“素”的归纳中，化学成分属于蛋白质的有蛋白类激素、毒素、凝集素、干扰素、白细胞介素、细胞色素C等，其中蛋白类激素，在调节作用中已做阐述和比较，在此处不做分析。凝集素是指一种从各种植物、无脊椎动物和高等动物中提纯的糖蛋白或结合糖的蛋白，因其能凝集红血球，故名凝集素，也属于抗体；细胞色素C是一种细胞色素氧化酶，由一条大约含有110个氨基酸的多肽链组成，是电子传递链中唯一的外周蛋白，位于线粒体内侧外膜；其余的与“素”有关的蛋白质可分为以下两组。

（1）外毒素、抗毒素和类毒素

外毒素主要成分是蛋白质，是致病细菌合成的一类有毒的次级代谢产物，在细菌生活的过程中释放到细胞外，在周围环境中积累，具有抗原性和毒性，在人体免疫学中属于抗原。抗毒素是一类能中和细菌产生的外毒素的蛋白质，是由效应B细胞产生并分泌的，在人体免疫中抗毒素属于抗体。类毒素是经过化学药剂处理后失去毒性的外毒素，属于抗原，用于预防接种，如注射破伤风类毒素用于预防破伤风。（注：内毒素是革兰氏阴性细菌细胞壁中的一种成分，叫做脂多糖，不属于蛋白质。）

（2）干扰素和白细胞介素

干扰素和白细胞介素都属于淋巴因子，化学本质都是蛋白质。干扰素是效应T细胞产生并释放的可溶性免疫活性物质，是一种抗病毒的特效药，几乎能抵抗所有病毒引起的感染。白细胞介素中的白细胞介素-2的作用可概括“三能”：能诱导人体产生更多的效应T细胞，能增强效应T细胞的杀伤力，能增强其他免疫细胞对靶细胞的杀伤作用。

2.血红蛋白和血浆蛋白

这两种蛋白质在内环境稳态的教学中常考，两者不是同一种物质，血红蛋白存在于红细胞内，可以与氧气结合；而血浆蛋白存在于血浆中，在红细胞外，是血浆的结构成分之一。两者的关系是：血浆（内有血浆蛋白）是红细胞（内含血红蛋白）的直接内环境（细胞外液）。

参考文献：

[1]刘树成.《生命活动的主要承担者：蛋白质》教学设计与反思[J].新课程：教育学术，2011（01）：113-114.

[2]张启元.中学生物教学词典[M].北京师范大学出版社，1991.

动物激素的化学本质篇6

1.1  中医学的基本特点就是整体观念，认为人是一个有机整体，重视人体内部以及人与外界环境之间的协调统一。七情学说强调情志与脏腑之间依靠气机正常升降而产生的统一协调，认识到情志与脏腑气机之间任何一个方面出现异常，均可以导致疾病的发生。应激理论则适应了生物—心理—社会医学模式的需要而迅速发展起来，神经、内分泌、免疫系统构成的应激中介机制将应激源（生活事件）与最终的心理生理反应联系在一起。

1.2  七情学说与应激理论均认同七情与应激具有积极与消极两方面的作用。七情是人们对外界刺激产生的正常情绪体验，能够促进脏腑功能协调和机体对外界环境的适应；当情志过于强烈持久，超过了人体心理生理的承受能力时，则会损伤机体，造成阴阳失衡、脏腑精气虚衰而产生病变。应激则是个体对变化着的内外环境所做的一种适应，是机体提高警觉系统以应付可能的威胁与挑战的防御反应。适度应激可以提高机体的适应及应对能力，而积极应激，强烈、持久的应激则会使体内的稳态打破，形成消极应激，波及多个系统及易感内脏，导致疾病。可见七情与应激都强调一个内环境的平衡。

2  怒致病与心理应激的相关性

   

尽管中医学中没有“心理应激”这一概念，但中医藏象及七情学说很早就认识到不良的环境或精神刺激与疾病的发生发展密切相关。心理应激理论与中医情志内伤理论在理论框架与对发病原理的认识上存在一致性［1］，周萍等［2］认为中医情志致病与现代心理应激理论在认识方法上有很大的相同之处，其扼要模式S-R(S：外界刺激，R：人体心理性的、生理性的多层次的反应)是一致的；从中医角度而言，机体调节应激反应的核心脏腑是肝［3］。严灿等［4］则认为应激理论与中医学阴阳气血、脏腑机能平衡的整体观高度一致，肝主疏泄的功能更是在机体心理应激中起决定作用。肝在志为怒，负性生活事件是怒致病的始发因素，所以怒致病与心理应激之间必然存在一定的相关性。

2.1  病理机制的相通性  怒致病的病理机制。现代医学认为怒主要是通过引起神经—内分泌—免疫网络系统的失调而致病的。愤怒情绪发生时，激活交感神经系统，引起交感肾上腺髓质系统兴奋；内分泌系统被激活，血中肾上腺皮质激素、肾素血管紧张素、甲状腺素、胰高血糖素、垂体后叶激素分泌增加，这些激素对肝脏和其它一些器官都有影响［5］，从而引发了一系列的病症。

   

心理应激的生物学机制。Vuitton等学者［6］提出心理应激与疾病的关系是一系列连锁的过程——紧张性刺激、对应激刺激的反应、神经内分泌的改变、免疫应答失调、疾病的发生。严灿等［7］结合中医基础理论及相关研究进展，将现代心理应激理论引入中医理论的研究中，从脏腑学说提出，任何形式的应激首先是影响了机体的正常气机。肝失疏泄所致生理病理改变的发生发展在一定程度上也是一种病理性的心理应激反应。所谓“疏泄”与调节心理应激反应过程中的中枢与外周多种神经递质、神经肽、激素以及酪氨酸羟化酶的变化有关。心理应激的物质基础是神经一内分泌-免疫调节（NIM）网络，有学者通过对中医肝脏象及证候的有关研究得出：肝的实证和虚证都表现出不同程度的神经内分泌功能紊乱［4］,肝的疏泄功能也存在着一定的NIM网络调节机制，其中枢神经生物学机制在整体上与调节下丘脑——垂体——肾上腺轴有关,具体而言,可能与调节慢性心理应激反应(情志活动异常)过程中中枢多种神经递质及其合成酶、神经肽、激素、环核苷酸系统以及即刻早期基因los蛋白表达等的变化有关［8］。因此，心理应激反应已成为研究怒致病生物学机制的一个很好的切入点。

2.2  怒致病动物模型的制备  基于怒致病和心理应激的相关性，运用心理应激制作怒的动物模型已是现代模型的发展趋势，并且目前此领域已经取得了很大的进展。如刘晓伟等［9］参考了Breuer［10］的方法，对成年雄性大鼠利用入侵成功制作怒的动物模型。岳文浩［11］使用刺激猫怒吼中枢的方法诱发猫的怒反应，对怒伤肝机制进行研究。陈小野等［18］用自制的颈部枷锁模具影响大鼠日间理毛、挠痒等活动，从而引起大鼠情志变化；而乔明琦等［13］用“择时挤压造模法”制作以急躁易怒、月经前加重的经前期综合征肝气逆证猕猴模型，利用和人类情绪变化极其相似、具有丰富表情和行为的灵长类动物进行造模，为中医情志研究提供更为理想的动物模型。

   

运用心理应激方法研制中医证候动物模型具有创伤性少的优点，既克服了之前中医证候动物中过多使用化学药物导致的偏差，又能与中医传统的情志、劳倦、饮食等致病因素相吻合，特别是情志病本身的特点决定了其动物模型的复制是很困难的，再加上中医学的证候特点要求就更加困难。因此，借助现代医学的应激理论和方法复制情志动物模型已是现代模型的发展趋势。

3  问题与展望

   

从现代应激理论入手，结合中医的脏象理论和七情学说，研究“气”和“气机”的内涵，探讨中医证候及脏象的本质［1］。同时要考虑不同的应激反应会有不同的神经内分泌的改变和不同的病理变化，在明确所采用的应激模型的基本生理病理变化的基础上进行中医药的研究，促进中医对怒所致疾病的辨证及治疗的量化、标准化。采用循证医学的理论和临床流行病学的研究方法，对处于心理应激状态的人群或具有精神性障碍的人群中进行属于中医肝病证候的调查，寻找中医肝病证候在此类病症中的分布规律，并借助于中医体质理论，在细胞、分子等不同层次上揭示证候形成的物质基础，从而为进一步揭示肝主疏泄，调畅情志功能的神经生物学机制提供科学的依据。在动物模型方面，可病证结合制备模型，并建立量化评价标准。同时由于情绪反应是复杂的，导致应激反应的因素不可能像中医七情致病理论那样对七情与五脏的相关性作出严密的区分，所以如何在实验动物身上体现出某一具体情绪改变所致的特定病理变化，还是具有相当难度的，这一领域还需要进一步的突破与创新。

   

怒致病与心理应激的研究显示了中西医学在神经——精神这一高层次领域中的密切沟通合作和优势互补，它不仅为中医不同脏腑功能本质和证候机理研究提供了新的思路和技术方法，而且符合医学模式的转变及社会发展对健康的新的要求，具有很大的发展空间和良好的发展前景。

动物激素的化学本质篇7

3、原生质层和原生质体。原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质；原生质体：植物细胞除细胞壁外，细胞膜及内部的所有结构；一个动物就相当于一个原生质体。主要区别：结构不同、范围不同。

4、终止子和终止密码。终止子：DNA（基因）上的脱氧核苷酸序列，相当于一盏红色信号灯，使转录在所需要的地方停止下来；终止密码：mRNA上的核苷酸序列，能使翻译过程终止的密码子。主要区别：位置不同、作用不同、基本单位不同。

5、启动子和起始密码。启动子：位于基因的首端（在DNA上），是与RNA聚合酶识别和结合的部位；起始密码：mRNA上开始翻译蛋白质的密码子。主要区别：位置不同、作用不同、基本单位不同。

6、单倍体和一倍体。单倍体是由某一物种配子直接发育成的个体（含有本物种配子染色体数目的个体），不一定只含有一个染色体组；一倍体：只含有一个染色体组的单倍体。主要区别：单倍体范围大，包含一倍体。

7、赤道板和细胞板。赤道板：是指在有丝分裂中期染色体的着丝点整齐排列的一个平面，是一个虚拟的结构；细胞板：是在植物细胞有丝分裂末期，在原来赤道板的位置上形成的将来要向四周扩散构建成熟细胞壁的结构，是有形成的，实实在在的，其形成与高尔基体活动有关。主要区别：作用不同、含义不同。

8、细胞质和细胞质基质。细胞质：是指在细胞膜以内，细胞核以外的全部原生质，包括细胞质基质、内含物和各种细胞器；细胞质基质：是细胞质中除了细胞器外的液态（胶质）部分，内含水、无机盐、离子、脂类、糖类、氨基酸和核苷酸等，是活细胞进行新陈代谢的主要场所。主要区别：范围不同、细胞质基质属于细胞质的一部分。

9、肾上腺激素和肾上腺素。肾上腺激素：是肾上腺所分泌激素的总称，包括肾上腺髓质和肾上腺皮质激素。肾上腺髓质激素又包括肾上腺素和去甲肾上腺素，肾上腺皮质激素又包括糖皮质激素和少量的性激素；肾上腺素：由肾上腺髓质分泌的一种儿茶酚胺激素。在应激状态、内脏神经刺激和低血糖等情况下，释放入血液循环，促进糖原分解并升高血糖，促进脂肪分解，引起心跳加快。主要区别：肾上腺素只是肾上腺激素的一种，两者并不是同一概念。

10、呼吸作用、呼吸运动和呼吸。呼吸作用：生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成CO2或其他产物，并且释放出能量的总过程；呼吸运动：指由于呼吸肌（膈肌、肋间肌等）的收缩和舒张而使胸腔有节律地扩大和缩小，从而引起的吸气和呼气的运动；呼吸：是在呼吸运动的基础上所进行的宏观气体交换过程。主要区别：含义不同、作用不同。

11、间作、轮作和套作。间作：在同一块田地上，同时期按一定行数的比例间隔种植两种或两种以上作物。间作往往是高茎植物和矮茎植物相互间作，可充分利用光能和CO2，达到增产的目的；轮作：在同一块天地上，按照一定年限或在一年内按一定的季节，轮换栽培几种植物。轮作可合理利用土壤肥力，减轻病虫害，提高生产率；套作：在一种作物生长的后期，种上另一种作物，其共同生长的时间较短。套作可以相对缩短某些农作物的生长周期。主要区别：含义不同、使用目的不同、作用效果不同。

动物激素的化学本质篇8

1激光发光原理

把一段激活物质放在两个互相平行的反射镜构成的光学谐振腔中，处于高能级的粒子会产生各种方向的自发发射。其中，非轴向传播的光波很快逸出谐振腔外，轴向传播的光波却能在腔内往返传播，当它在激光物质中传播时，光强不断增强。如果谐振腔内单程小信号增益G0l大于单程损耗δ，则可产生自激振荡。原子的运动状态可以分为不同的能级，当原子从高能级向低能级跃迁时，会释放出相应能量的光子即自发辐射。同样的，当一个光子入射到一个能级系统并为之吸收的话，会导致原子从低能级向高能级跃迁即受激激吸收。然后，部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出光子即受激辐射。这些运动不是孤立的，而往往是同时进行的。当我们创造一种条件，譬如采用适当的媒质、共振腔、足够的外部电场，受激辐射得到放大从而比受激吸收要多，就会有光子射出，从而产生激光。

2激光生物学效应

由于激光具有能量和动量，激光作用于生物分子，就有可能使生物分子产生物理、化学或生物反应，这就是激光生物效应。目前，学术界认识比较一致的激光生物效应大致有五类：.激光生物热效应、激光生物光华效应、激光生物压力效应、激光生物电磁效应和激光生物刺激效应。生物组织内的天然色素颗粒，对近紫外、可见光和近红外光谱区的激光有选择吸收作用。激光生物效应，目前已经在激光医疗、激光育种方面得到广泛、有效的应用。

（1）激光生物热效应

激光照射生物组织时，激光的光子作用于生物分子，分子运动加剧，与其他分子的碰撞频率增加，由光转化为分子的动能后变成热能，可能会引起蛋白质变性，生物组织表面收缩、脱水、组织内部因水分蒸发而受到破坏，造成组织凝固坏死。当局部温度急剧上升达几百度甚至上千度时，可以造成照射部分碳化或汽化。在照射生物组织时，不同波长的激光产生热效应的机制也不尽同。红外激光的光子能量小，生物组织吸收后只能增加生物分子的热运动导致温度升高，所以它是直接生热可见光和紫外光的光子能量大，生物组织吸收了光子能量后引起生物分子电子态跃迁，在它从电子激发态回到基态的驰豫过程中释放能量，该能量可能引起光化反应，也可能转化为热量产生温度升高，所以它们是间接生热。激光热效应究竟应表现为哪种形式，在激光方面取决于其输出参数、作用时间，在生物组织方面则取决于其光学、热学特性等诸多因素。

热效应是激光致伤的最重要因素。激光损伤区与正常组织的界缘十分清楚，这是由于激光脉冲时程短，生物组织的导热性差，瞬间放热来不及扩散到受照射部位以外的缘故。辐照后，由于继变化，如炎症、出血、再生等，会使原初清楚的损伤界缘逐渐变得模糊。

（2）激光生物光华效应

当一个处于基态的分子吸收了能量足够大的光子以后，受激跃迁到激发态，在它从激发态返回到基态，但又不返回其原来分子能量状态的弛豫过程中，多出来的能量消耗在它自身的化学键断裂或形成新键上，其发生的化学反应即为原初光化学反应，在原初光化学反应过程中形成的产物，大多数极不稳定，它们继续进行化学反应直至形成稳定的产物，这种光化反应称为继发光化反应，前后两种反应组成了一个完整的光化反应过程，这一过程大致可分为光致分解、光致氧化、光致聚合及光致敏化四种主要类型，光致敏化效应又包括光动力作用和一般光敏化作用。生物的光华效应产生的根本是生物的而组织有一定的色度，能选择性地吸收300～1000nm光谱。生物体内的色素有黑色素和类黑色素、血红蛋白、胡萝卜素、铁质等，其中黑色素对激光能量的吸收最大。脱氧血红蛋白在556nm,氧合血红蛋白在415、542、575nm处有清楚的吸收带,胡萝卜素吸收带在480nm处，黑色素和类黑色素在400～450nm波段吸收最强。无论是正常细胞还是肿瘤细胞，在细胞质和细胞间有许多黑色素颗粒，它们吸收激光能量使能量在色素颗粒上积聚而成为一个热源，其能量向周围传导和扩散，从而引起周围组织细胞损伤。

（3）激光生物压力效应

由激光照射产生的机械作用可分为两部分：激光本身的辐射压力对生物组织产生的压强，即光压，称作一次压强；生物组织吸收强激光造成的热膨胀和相变以及超声波、冲击波、电致伸缩等引起的压强，叫二次压强。由激光导致的生物细胞的压强的变化可以改变生物细胞、组织的形状，使得生物细胞、组织内部或之间产生机械力，从而对生物细胞、组织产生巨大的影响。由这种作用产生的冲击波是激光致伤的另一原因。冲击波在组织中以超声速运动，在组织中产生空穴现象，引起组织破坏。戈尔德曼指出：脉冲时程50毫微秒的Q开关激光产生的冲击波压力，可大于10个大气压。实际上，激光热效应影响范围十分局限，而由压力效应引起的组织损伤，则可波及到远离受照区的部位。例如，用红宝石激光照射小鼠头部时，发现头皮轻度损伤，颅骨和大脑硬膜并无损伤，而大脑本身却大面积出血，甚至造成死亡。

二、激光与生物分子相互作用机理研究现状

20世纪八十年代以来，由前苏联、匈牙利等国的专家提出了不少假说，其中常见的有下列4种：生物电场假说(前苏联伊柳辛提出);色素调节假说(前苏联伽马列亚于1981年提出);细胞膜受体假说(前苏联普鲁哈丘科夫于1980年提出):偏振刺激假说(梅斯特1977年提出)。另外一个假说是:由孤子状态进入混沌状态假说。美国Englander(1980年)、日本的Jomosa(1984年)。

激光与生物组织的相互作用很复杂，有待进一步研究。激光生物效应分类还没有明确的界限，如在光化效应中光热效应也起了很大的作用，电磁作用也产生热效应和机械作用等，激光热作用、光化作用和机械作用通常是同时发生的，所以相互作用的分类并不是绝对的，但各种作用之间也确存在着一些差别。

参考文献：

动物激素的化学本质篇9

一、激励资源是激励发生的基点。激励时注意资源选择

激励资源是激励发生的必备要件。在激励启动之前，首先要考虑用什么来激励对方，用来激励的资本就是激励资源，激励资源原则上可分为物质资源和精神资源。物质资源指经济性激励因素，如工资、奖金、津贴、奖品等。金钱是最普通的激励因素，在多数情况下“大块金条比大条道理更有说服力”，人们为了生存或提高生活质量就不得不为金钱奔波。人们对物质资源已有精确的计算方法和激励措施，而对精神资源的把握还远远不够。当然，激励资源二分法比较牵强，因为任何激励因素(包括金钱)都是物质性与精神性的统一。当今各类组织的“奖酬菜单”已呈复合化趋势，如晋升、旅游、休假、娱乐、期权、培训、特权等，这些措施既有经济性奖励，又有精神性奖励。

对精神性激励因素的理解取决于激励主体的知识结构、认识能力和激励态度等，对诸多激励因素，如价值观、信仰、理想、荣誉、友谊、自由等，人们的理解都存在分歧，如何把握激励因素的本质并有针对性地激励对方，是激励主体必须考虑的问题。选择、理解、表达激励因素的目的在于运用，如何运用激励因素来激励对方，就涉及许多在激励系统运作过程中的难题，如激励因素与对方需求的吻合度，客体对激励资源的理解判断等。在运用激励因素时必须综合考虑各环节各要素之问的有机衔接与功能整合。

就我国高校而言，最常用和最有效的仍然是物质激励，工资、津贴、福利仍然是调动教师积极性的主要手段，也是决定教师流向的主导因素。虽然高校内部院系之间的分配存在差异，但总体而言，高校教师待遇与职称相联系，即高职称高收入，职称评聘已成为各高校最重要的激励杠杆之一，职称晋升条件也就成为学校的指挥棒，教师为满足职称晋升条件而奔波。教师的职称不仅是收入待遇的象征，也是教师的荣誉象征，既具有物质性，也具有明显的精神性。这里需要明确一个关键的问题，即针对不同背景的教师如何使用物质激励或精神激励。很明显，当一位教师急需金钱时，如面临购房的青年教师，使用物质激励更有效；当一位教师的物质需求基本满足之后，特定的精神激励会更有效，问题是如何把握物质激励和精神激励的比例，即在何种情况下倾向于物质激励，何种情况下倾向于精神激励，当然，物质激励与精神激励的使用是相对而言的，不存在纯粹的物质激励或精神激励，一般情况下，物质激励与精神激励是统一的，单纯的物质激励或精神激励都会降低激励效果，纯粹的物质激励会使激励异化，没有物质成分的精神激励也会挫伤教师的积极性，所以在制定激励政策时必须考虑物质成分与精神成分的协调与统一。

二、激励方式是激励的媒介．激励时考虑情景匹配

激励方式是激励系统的核心内容，任何激励方式都可以获得一定的激励效果，但不一定是我们所期待的最佳效果。为此有必要探索激励效果最大化的可能条件，厘清激励方式及其最佳运行条件。激励方式包括激励方法、激励手段、激励策略等，激励主体通过一定的激励方式优化或再生激励资源，充分挖掘高校教师的潜能，高校所运用的激励方式在运行过程中处于一种复杂的系统化状态，如何保持激励系统效能最优，就要求各子系统之间的和谐匹配，这正是高校教师激励最大的难题，要解决这一难题就必须坚持具体问题具体分析，并使具体问题具体分析落实到操作层面。

就激励而言，不存在任何情境都适应的激励方式，激励的有效性在于激励方式与激励情境的匹配。任何激励方式都可能是有效的，效果大小要看这种激励方式与各变量匹配的适宜度，激励方式作为一个子系统，可以构成多种关系模式配置，选择哪一种或哪几种关系模式由激励者根据激励情境来决定。激励者可能有多种激励方式选择，只要能达到激励目的，激励者可以使用任何一种激励方式。激励方式的选择应依据特定的激励情境和所掌握的激励资源，而且要考虑激励方式所指向的趋于目标的行为适宜性。

激励方式的选择往往隐藏着一个假设，即激励者不仅有激励能力，而且不遗余力。激励者的属性与激励几乎都有相关性，但要强调的是激励者的成熟度，即激励者的激励能力和激励意愿，两者缺一不可。当学校是激励主体的情况下，双方的信息沟通十分重要，即教师要了解学校目标、价值导向、行为规范、激励因素等，学校要了解教师的需要、目标、价值取向、能力、个性等，这些信息就成为各自行为决策的依据。

激励方式的实施过程中总是存在效果促进或抵消的因素。如在平均主义文化圈里，公平激励就没什么效果；激励对象餍足状态下，需要满足就没有激励作用；学校奖惩制度的合理性影响强化激励机制的运行。在现实生活中，并非任何情况下激励都是必要和重要的，在有些情境下，激励可能成为多余。在某些情境下学校对教师的动机、满足和绩效没有多大作用。降低学校激励重要性的情境因素可分为两类，一是替代因素，即那些使学校激励成为不需要的或多余的情况变量；二是中和因素，即那些妨碍学校激励或抵消其行为效果的情况变量，其中，教师的经验、能力、训练及“职业”导向、任务的结构化及所提供的反馈以及组织团队的高内聚力和正式化等都是指导性激励行为的替代因素；教师对奖励的淡然态度、组织僵化、对奖励缺乏控制等是支持性激励行为的中和因素；教师的“职业”导向、可提供内在满足的任务以及团队的高内聚力等都是支持性激励行为的替代因素。在激励过程中，如果一个人积极性很高而且能力很强，就不需要激励了。

三、高校教师是激励的主宰．激励时因人而宜

激励对象往往是确定激励策略的依据，制定和实施激励政策必须首先了解激励对象。被激励者的属性很多，如年龄层次、文化程度、价值观念、个性特征、社会关系以及成熟度等等都可能影响激励决策和激励效果。不同年龄层次的人所适应的激励方式显然不同，文化程度表明一个人的教育投入，是一种知识结构和能力的信号显示，对不同教育程度的人也要选择不同的激励因素。价值观指人们对周围事物的是非、善恶和重要性的评价和认同，价值观能谚影响人的需求结构、思维方式和行为方式，对激励机制的运行具有特殊的意义，诚如J．彼得斯所说：“杰出的行为表现总是和人们受到使人非信不可而又简单明了的、甚至可称为美妙的价值观的激励有关”。德国学者施普兰格尔曾提出了六种中心价值观：即以实惠利益为中心的经济性价值观；以权力地位为中心的政治性价值观；以知识真理为中心的理性价值观；以形式与调和为中心的审美价值观；以群体、他人为中心的社会f生价值观和以信仰为中心的宗教价值观。价值观倾向表明激励的重心所在。个性特征包括性格、气质、能力、潜力等，不同的个性特征说明可能拥有不同的精神生活方式。瑞士心理学家希格曾把人的性格分为外向和内向两大类，外向的人热情，好激动，喜欢交际和热闹；内向的人相对封闭，喜欢清静。关于气质，有人把它分为独立型和顺从型两种类型：有人则分为理智型、情绪型、意志型三种类型。不同的个性特征意味着对不同精神资源的反应存在差异，对于敏锐的人来讲，容易被感染或容易激励，而对一些反应迟钝的人可能难以激励。社会关系的总和构成人的本质，而社会关系主要取决于人所处的社会群体的性质。人的思想和行为与个人阅历有关，过去的经验、角色感知、成就等都可能影响激励效果。

高校教师也不例外，高校教师中存在多种多样的差异，如年龄、性别、学历、职称、个性、价值观等方面的差异，所有这些在制定激励政策时都必须区别对待，如对教授的激励与对助教的激励就不同，对普通教师的激励与对知名学者的激励也不同。在微观层次上，对不同个性的教师、对不同价值观的教师的激励也不同。

四、激励环境是激励的依托．激励时注意环境适应

动物激素的化学本质篇10

环境激素物质中多数是人工合成的随着人类生产和生活排放到环境中的污染物。自20世纪90年代以来，英、法等发达国家男性在减少，女性乳腺癌、子宫癌等生殖器官恶性肿瘤的人数迅速增加。发展中国家如印度亦有此报道。因此，环境保护事关国计民生的大计，是人类能否继续在我们的地球家园长久生存的重大问题。

环境激素物质主要引起乳腺癌、子宫内膜病变、精巢肿瘤、前列腺癌等。使生殖器官异常，男性生殖能力下降、下垂体甲亢腺亢进、免疫系统障碍、神经行为异常等。

暴露低剂量时主要引起内分泌紊乱，表现在：

(1)和雌激素受体(简称ER)相结合，显示出雌激素亢进；

(2)与ER结合，产生雌激素的拮抗作用；

(3)与ER以外的AhR、AR等结合产生不良影响；

(4)与受体结合后使传输过程异常；

(5)导致激素合成异常；

(6)导致激素贮存、释放、传输及空留量异常；

(7)化学物质对神经系统、免疫系统毒害，造成生殖、发育系统致毒。

2生活和环境中的激素物质

(1)生活中的激素物质

环境激素物质无处不在，如金属罐头内部的金属防腐膜、盛食品或饮料的塑料容器、合成洗涤剂、化妆品等都含有这类物质。在生活中常用的塑料制品也含有环境激素物质，如用PC为原料的婴儿用奶瓶及餐具，会分解出双酚A；氯化塑料制作的儿童玩具；聚苯乙烯方便饭盒中含苯乙烯。研究证明，把95℃的开水注入新奶瓶后，会有3.15～5.5μg/L的双酚A溶于水中。

(2)环境中的激素物质

有机氯农药、除草剂、杀虫剂中曾被广泛使用的DDT等，塑料中常使用的增塑粒及原料、洗涤剂及表明活性剂等都被列入环境技术类物质。

日本在1998年对于自来水中的环境激素物质进行了监测和调查，其中有以下八类物质；

(1)二甲酸(钛酸)类；(2)己二酸-2-乙基己烷；(3)酚类；(4)苯乙烯二聚体、苯乙烯三聚体类；(5)17β-雌二醇；(6)氯化乙烯单体；(7)苯乙烯单体；(8)环氧氯丙烷。

调查结果表明：壬酚的检出率为76%、双酚A为68%、4-叔-辛酚为62%、苯二甲酸二乙基己烷为55%。家禽家畜排泄物中17β-雌二醇亦有61%的检出率。

(3)其他环境激素物质

日常接触到的环境激素物质还存在于以下物质中：

(1)医药、医疗品；

(2)食品、食品添加剂；

(3)农药及其降解产物；

(4)化学工业品；

(5)其他化学工业品；

(6)重金属；

(7)二次污染物，这些物质在环境中本来并不存在，主要是由于人类的生活和生产活动排放于环境中，如多氯二苯并二噁英、多氯二苯并呋喃、苯并芘等。

3监测分析

全球环境问题和化学物质这两大环境问题是世界各国普遍关注的，全球环境问题主要包括温室效应、臭氧层破坏、酸雨等；化学物质产生的环境问题，目前主要集中在二噁英类和环境激素物质的研究和监测分析方法的开发研究。

尽管从科学角度来看环境激素物质还有大量需要深入研究的领域，但从子孙后代的繁衍生息、生态系统的保护来看，世界各国已达成共识。这一环境问题的提出，从人类自身保护的角度出发，必须从ppm级的监测向ppb级的监测发展。环境监测仪器与技术的发展动向也是如此。

为了防止环境污染事故的再度发生，以急性毒性的环境污染物质作为监测分析对象，这是解决ppm级浓度的仪器设备和技术问题，目前世界各国正在实施。为了防患于未然，对于慢性毒性物质，致癌性、致畸性、致突变性“三致”物质的监测，则需要解决ppb级甚至ppt级浓度的监测仪器和技术问题。在发达国家和我国少部分地区已能做到。

最近国际上环境科学的热门课题二噁英类和环境激素物质则是以ppt级浓度甚至ppq级浓度存在，给环境监测分析提出了更高的要求。日本；美国已经实施，我国正在起步阶段，超微量环境监测技术的开发和研究是摆在我国环境科学工作者面前的主要任务。

环境污染物的超微量监测分析仪器GC-MS在我国部分发达地区已投入使用，但GC-MS能够测定的有机污染物只占全部有机污染物的约5%～10%。今后必须在农药类、除草剂、灭菌剂、急性有机化合物和多环芳烃类等污染物的监测分析方面扩展。这样HPLC-MS必须有较大的发展，才能把握各种有机污染物的污染时态。在超微量有机物定性分析方面MS(质谱检测器)也能发挥更大的作用，痕量无机污染物的监测分析ICP-MS是目前最好的手段。因此常把GC-MS、HPLC-MS和ICP-MS称为“MS三兄弟”

4发展趋势

(1)解决监测信息的代表性

在环境监测中最为重要的是监测数据的代表性问题。其中以试样采集和前处理最为关键，监测分析结果是否具有代表性70-80%决定于采样。

因此自动采样技术的研究与相关仪器设备的研制是目前最为突出的问题。例如地表水和废水中污染成分的实时测量、在采样时间内的平均浓度变化、对于自动采样系统的精度要求、采样频次、时间、点位和采水深度的合理性等等，都需要深入探讨。

此外，空气和废气中有毒物质的实时监测主要使用高速气相色谱、飞行时间质谱、傅里叶红外和开放式紫外等手段，而不同手段对于在线采样和样品处理都具有不同的特殊要求，都需要深入探讨。

(2)多重污染成分同时监测技术

动物激素的化学本质篇11

3.能通过分析与综合,理解生物体的结构与功能、部分与整体以及生物与环境的关系。4.能正确地解释生物个体、环境和社会中的一些生物学问题。5.能使用恰当的方法验证简单的生物学事实,并对结果进行解释和分析。 6.能应用生物学基本知识分析和解决一些日常生活和社会发展中的有关现实问题,能够关注生命科学发展中的重大热点问题。

考试范围

1.生物体的基本结构单位——细胞

(1)细胞的化学组成,构成细胞的化学元素,构成细胞的六种主要化合物及其作用。

(2)细胞的亚显微结构和功能,真核细胞的亚显微结构及其功能,原核细胞和真核细胞的区别。

(3)细胞分裂,细胞周期,有丝分裂各时期核结构变化的特点,动、植物细胞有丝分裂过程的异同,有丝分裂的意义,无丝分裂。

2.生物体的功能

(1)营养

植物的水分代谢

吸胀作用,渗透吸水及原理,渗透作用的概念,质壁分离和复原,水分的运输、利用和散失

植物的矿质代谢

大量和微量元素,交换吸附,植物对离子的选择吸收,矿质元素的利用

人体小肠结构的特点

动物对食物的消化

人体对食物的消化过程、对营养物质的吸收过程

(2)细胞代谢

ATP

呼吸作用

有氧呼吸,无氧呼吸,呼吸作用的意义

光合作用

叶绿体中的色素,光反应,暗反应,光合作用的意义

动物的物质代谢

糖类代谢,蛋白质代谢

动物的能量代谢

动物的气体交换,能量的释放、转换与利用新陈代谢的基本类型

自养型和异养型,需氧型和厌氧型

(3)调节

植物生命活动的调节

生长素的发现,生长素的作用及在实践上的应用

动物生命活动的调节

激素,主要的内分泌腺,甲状腺激素、性激素、生长激素的分泌部位及生理作用

昆虫的激素调节

神经调节

(4)生殖和发育

生殖的种类

减数分裂的概念和意义,和卵细胞的形成过程

受精作用

植物的个体发育

动物的个体发育

3.遗传和进化

(1)遗传的物质基础 DNA

DNA是遗传物质的证据

DNA的结构和复制

基因对性状的控制

中心法则和遗传密码

(2)遗传的基本定律

分离定律

自由组合定律

遗传基本定律在实践上的应用

(3)性别决定和伴性遗传

性染色体和常染色体

伴性遗传

(4)遗传变异

基因突变,染色体变异

遗传变异在育种上的应用

(5)生命的起源和生物进化

生命的起源 生物进化的证据

达尔文的自然选择学说,对达尔文学说的评价

4.生物与环境

(1)生态因素

非生物因素,生物因素

生物对环境的适应

(2)种群与群落

(3)生态系统的结构和功能

生态系统的类型

生态系统的成分

食物链和食物网

动物激素的化学本质篇12

目前，动物源食品中性激素残留检测的样品前处理方法主要有液液萃取法[5，6]、超声辅助萃取法[7]、微波辅助萃取法[8]、基质分散固相萃取法（MSPD）[9]、加速溶剂萃取法[10]以及超临界流体萃取法[11]等。前3种方法几乎都需要使用乙腈、甲醇、叔丁基甲醚等有机溶剂，存在操作复杂、耗时多、有机溶剂用量大、对操作人员有毒害风险等问题。MSPD多用于蔬菜、水果中药物残留的前处理，在动物源尤其是肉类中的应用较少。最后两种方法中都需要配置专门的设备，投资较大，难以得到普遍推广和应用。1，1，1，2四氟乙烷（R134a）的破坏臭氧潜能值（ODP）为0，全球变暖系数值（GWP）为0.29，所以常作为一种新型环保的制冷剂使用。同时，R134a的介电常数（ε=9.5）和偶极距（DM=2.05）与二氯甲烷（ε=9.08， DM=1.55）十分接近，因此具有与二氯甲烷类似的溶剂性质，而且化学性质稳定且具有良好的安全性能（不易燃、不易爆、无毒、无腐蚀性）[12]，所以目前已成为一种新型和绿色环保的萃取介质，受到了越来越多的研究和重视[13，14]。近几年，利用亚临界R134a萃取技术作为一种可替代超临界CO2前处理技术的新型样品前处理技术，已成功应用于持久污染物和药物残留的检测[15-17]。与传统的溶剂萃取法相比，亚临界R134a萃取效率高，操作简便，能同时完成萃取和分离，大大缩短操作时间，而且不造成环境污染。与超临界CO2萃取法相比，亚临界R134a在低压和接近常温的条件下即可达到符合检测要求的萃取效果，对设备要求低，操作条件温和，更容易得到推广和应用。

本实验利用亚临界R134a萃取技术作为样品的前处理技术， 并通过与气相色谱质谱的联用，建立同时检测鱼肉中6种性激素残留的新方法。本方法操作简单、溶剂用量少、选择性好、灵敏度高，为水产品性激素检测提供了一种高效可靠的检测方法。

2实验部分

2.1仪器与试剂

亚临界萃取装置（自行设计，见图1），68905973气相色谱质谱仪（GCMS，美国Agilent公司）， 漩涡混合器（上海康华生化仪器制造厂）。

甲基睾酮、丙酸睾酮（纯度>98%，Dr.Ehrenstorfer公司），雌三醇、醋酸甲羟孕酮、β雌二醇乙酸酯、己烯雌酚（纯度>98%，Sigma公司）；甲醇、乙腈、丙酮（色谱纯）；七氟丁酸酐（Regis）， C18、NH2固相萃取小柱（500 mg，6 mL，上海安谱科学仪器有限公司），SiO2（天津市红岩化学试剂厂），玻璃纤维（成都市科龙化工试剂厂），R134a制冷剂储罐（美西英力士公司）。

2.2标准溶液的配制

分别称取各种激素标准品10 mg于100 mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容，得到100 mg/L的混合标准储备溶液，于

Symbolm@@ 18 ℃冰箱贮存备用。根据需要将标准贮备液稀释成不同浓度的标准工作溶液。

2.3亚临界R134a萃取

称取绞碎后的鱼肉组织样品4.0 g，置于研钵中，加入12 g SiO2，充分研磨使鱼肉均质。然后加入4 g玻璃纤维，与样品充分混合，使其分散均匀。用镊子将混匀的样品装入萃取釜，加入适量的夹带剂，然后在萃取釜的底端和顶端均加入少量脱脂棉，以防止样品堵塞管道。将萃取釜装入萃取装置，在设定的条件下进行亚临界萃取。先静态萃取20 min，然后动态萃取40 min，流速为1 mL/min。用甲醇作为收集溶液，萃取结束后将收集液置于

Symbolm@@ 18 ℃冰箱中贮存。

2.4样品纯化

将收集液从冰箱中取出，迅速过0.22 μm微孔滤膜，可以去除析出的大量脂肪。将滤液在35 ℃条件下旋转蒸发浓缩至近干，用1 mL 乙腈溶解残渣，并加入9 mL水，作为上样液。

取C18固相萃取小柱，预先分别用5 mL甲醇、5 mL水淋洗柱子，然后将上述上样液以1 mL/min流速过柱。用5 mL 30%（V/V）甲醇水洗脱杂质，真空抽干。将NH2小柱用5 mL甲醇活化，并串联在C18小柱下，用2×3 mL甲醇洗脱，洗脱液用N2吹干。

2.5样品衍生

在吹干后的残渣中加入100 μL丙酮、50 μL七氟丁酸酐，漩涡混匀30 s，在60 ℃条件下密闭衍生1 h，衍生后用N2 吹干，加入200 μL正己烷溶解，取1 μL进行检测。

第10期卢 杰等： 亚临界1，1，1，2四氟乙烷萃取气相色谱质谱法测定鱼肉中

6种性激素残留

2.6色谱质谱条件

HP5 MS石英毛细管柱（25 m×0.32 mm×0.52 μm）；载气为高纯氦气，流速1.2 mL/min；不分流进样，进样体积1 μL；进样口温度250 ℃；柱温程序：初温120 ℃，保持2 min，然后以15 ℃/min，升至250 ℃，再以5 ℃/min升至300 ℃，保持5 min。离子源：EI源，电离能量70 eV； 离子源温度：230 ℃；四级杆温度：150 ℃；接口温度：280 ℃；溶剂延迟：3 min；扫描质量范围：50-800 amu。

3结果与讨论

3.1亚临界R134a萃取条件的优化

3.1.1萃取压力对回收率的影响压力是影响亚临界R134a萃取效率的重要因素。在其它因素固定的情况下，考察了压力（4， 8和12 MPa）对6种激素的回收率的影响。由图2可知，随着压力的增加，6种激素的回收率均逐渐下降。分析原因可能是随着压力的增加，R134a的粘度增加，扩散性能减弱，对基质的渗透能力降低，从而使溶剂分子与目标物的相互作用减弱；另一方面，随着压力的增加，R134a的物质的量增加，相同条件下夹带剂甲醇所占的比例降低，从而使整个二元体系（R134a甲醇）的极性降低，对目标物的溶解能力下降。因此，本实验选择萃取压力为4 MPa。

3.1.2萃取温度对回收率的影响设定萃取压力为4 MPa，添加夹带剂甲醇6 mL，考察萃取温度对6种激素回收率的影响。由图3可知，在30 ℃时，6种激素的回收率均达到最大，随着温度升高，6种激素的回收率逐渐降低。温度升高，溶质的扩散系数增加，这有利于目标物在R134a中的溶解；但另一方面，在恒定的压力条件下，随着温度升高，R134a的密度逐渐下降，从而对目标物的溶解能力逐渐降低。并且，随着萃取温度升高，R134a的密度下降可能占主导作用，因此6种激素的回收率随着温度的升高而降低。本实验选择萃取温度为30 ℃。

3.1.3夹带剂甲醇用量对回收率的影响夹带剂可以显著改善超/亚临界流体的溶解性能，所以本实验在萃取压力和温度分别确定为4 MPa和30 ℃后，选定甲醇作为本实验的夹带剂，考察了甲醇用量对回收率的影响。由图4可见，当不加夹带剂时，6种激素的回收率均低于40%，达不到检测的要求。随着夹带剂用量的增加，各种激素的回收率逐渐增大。当夹带剂用量为6 mL时，6种激素的回收率均能达到87%以上。在完全达到检测标准和要求的情况下，为了尽量减少有机溶剂的使用，本实验最终确定夹带剂甲醇的用量为6 mL。

1. 己烯雌酚（Diethylstilbestrol）； 2. 甲基睾酮（Methyltestosterone）； 3. 雌三醇（Estrio）； 4. β雌二醇乙酸酯（βEstradiol acetate）； 5. 丙酸睾酮（Testosterone propionate）； 6. 醋酸甲羟孕酮（Medroxyprogesterone acetate）。[HT5][TS）]

3.2净化方法的选择

由于共萃物中有大量的脂类杂质容易堵塞固相萃取小柱，所以萃取液在上柱前必须经过去脂步骤。有机溶剂去脂法容易造成目标物的损失，而冷冻过滤是一种纯物理方法，其原理主要是依据脂肪杂质与目标物在甲醇中溶解度的不同。在低温下，脂肪会大量析出，而目标物仍然溶解在甲醇中，从而通过过滤将目标物与杂质分开。样品溶液经过冷冻过滤去脂后，用C18和NH2固相萃取小柱双柱串联对其进行净化。最终，目标化合物与杂质达到良好的分离效果，满足了检测分析的要求。

3.3线性关系、标准曲线以及检出限

用甲醇将标准储备液逐级稀释成浓度为5-1000 μg/L系列标准工作溶液，在设定的仪器条件下进行测定。以目标物衍生产物定量离子的峰面积y对相应的质量浓度 x（μg/L）绘制标准曲线，6种性激素的线性相关系数均大于0.99。以3倍的信噪比（S/N）计算各化合物的检出限（LOD），6种性激素的LODs为0.2-1.0 μg/kg。各目标物经七氟丁酸酐衍生后，通过仪器分析衍生物的质谱图并结合文献[18，19]， 确定各化合物的特征离子。6种激素的保留时间、特征离子、标准曲线、相关系数以及检出限见表1。

Fig.5Chromatograms of 6 sex hormones standards （a） and practical sample （b）

1. 己烯雌酚（Diethylstilbestrol）； 2. 甲基睾酮（Methyltestosterone）； 3. 雌三醇（Estriol）； 4. β雌二醇乙酸酯（βEstradiol acetate）； 5. 丙酸睾酮（Testosterone propionate）； 6. 醋酸甲羟孕酮（Medroxyprogesterone acetate）。[HT5][TS）]

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动物激素的化学本质篇13

大豆异黄酮的抗氧化特性是其保健作用的生理机制之一,它可以增强许多抗氧化酶的活性,清除体内的自由基,从而起到广泛的保健作用。

1.2雌激素样作用及抗雌激素作用

人们发现大豆异黄酮作为一种植物雌激素,具有双向调节雌激素的作用,能选择性地与雌激素受体结合,对雌激素水平高者与其竞争受体而抑制其活性,反之则占据受置体现出了雌激素样作用,从而对紊乱的雌激素水平起到了调节作用。

1.3酶抑制剂作用

大豆异黄酮对酪氨酸蛋白激酶,拓扑异构酶Ⅰ和Ⅱ等有抑制作用,这是其抗癌,抑制细胞增殖的重要机制之一。

2.大豆异黄酮的保健功能

2.1辅助抑制肿瘤作用

流行学调查结果显示,东南亚国家尤其是日本的乳腺癌,前列腺癌,结肠癌发病率明显低于欧美国家,这与其饮食结构中含有较多的大豆制品有一定程度的相关。1980年国外首次报道了大豆异黄酮可以抑制由X射线照射诱导的大鼠乳腺癌。自此以后,人们对大豆异黄酮的抗癌作用进行了各种离体实验与动物实验,报道逐渐增多。豆制品摄入量与中国男性的肺癌发病率呈明显的负相关,与日本居民的胃癌发病率、前列腺癌发病率呈负相关。这表明大豆异黄酮对激素依赖性肿瘤与非激素依赖性肿瘤都具有良好的抑制作用。有日本学者发现,三羟基异黄酮对与肿瘤发生密切相关的酪氨酸蛋白激酶(PTK)活性有选择性抑制作用。杨镇洲等进行的体外细胞培养实验证明,三羟基异黄酮可以抑制BCap-37乳腺癌细胞的增殖,细胞主要阻滞于G期。大豆异黄酮可以抑制成纤维细胞生长因子刺激微血管生成的作用,而抑制癌组织周围的新生血管形成可以限制肿瘤生长。

2.2预防骨质疏松作用

目前,绝经期妇女体内雌激素分泌不足,随之其骨质疏松的危险也在增加。人们发现大豆制品可以预防绝经期妇女的骨质疏松。有人对异黄酮对骨质疏松的预防作用进行了大量的临床研究。美国伊利伊诺大学对66名绝经期妇女进行了双盲对照设计实验,实验组服用含有90mg异黄酮的大豆蛋白,结果显示,与较对照组相比,六个月后,第三腰椎骨矿物质含量与骨密度增加。而Hsu等报道健康绝经后妇女每天两次共服用150mg大豆异黄酮六个月后,跟骨骨密度与基础值比较无明显改善。体内注射也显示了这样的趋势,Fanti等给去卵巢大鼠皮下注射三羟基异黄酮后,发现5μg/g.wt和25μg.wt能够显著改善骨量减少,而1μg/g.wt却没有此效果。以上可以看出,对于大豆异黄酮治疗绝经后骨质疏松症临床实验与动物实验的观点还不完全一致。笔者认为,由于各实验者所采用的异黄酮的来源及其中的含量的不同,实验设计时大豆异黄酮的用量往往也比较主观,以及异黄酮在体内的代谢受到体内激素水平与肠道菌群,自体本身血浆异黄酮的含量等许多个体差异的影响。这些都有可能使实验结果受到影响。

2.3降胆固醇及对心血管系统的保护作用

人们很早就认识到大豆异黄酮的降胆固醇作用。并进行了多方面的研究,肯定了其降胆固醇的作用。有人用含异黄酮41mg·kg~1的大豆蛋白喂饲青春期猴,结果使其总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、极低密度脂蛋白(VLDL)和载脂蛋白B(apoB)均显著下降,而高密度脂蛋白(HDL)、载脂蛋白A(apoA)等抗动脉硬化成分则明显增高。大豆异黄酮对心血管系统的影响还表现在抑制凝血酶和血小板活化因子诱导的血小板凝聚,对血管平滑肌细胞增殖、迁移的抑制作用,抑制毛细管内皮细胞增殖。有研究发现异黄酮可以抑制血管间黏附分子,细胞间黏附分子的基因在血管壁的表达。它可以改善动脉的顺应性,绝经前妇女摄入三羟异黄酮(45mg/5~10周)明显改善体动脉顺应性。而异黄酮的抗脂质过氧化作用是其保护心血管,抗动脉粥样硬化的重要机制。

2.4抗衰老及神经退行性疾病

雌激素是一种抗神经退行性疾病的中枢神经保护剂。缺乏雌激素是帕金森氏病与阿尔茨海氏默病(早老性痴呆)这类神经退行性疾病的一个重要诱因。异黄酮可能具有内源性雌激素类似的神经保护作用。美国科学家用切除卵巢的老年雌猴分别研究异黄酮和雌二醇对大脑的作用,结果发现,两个治疗组的猴大脑中与阿尔茨海氏默病有关的蛋白质基本无变化,说明两者对大脑都是有益的。大量的研究都说明异黄酮的类雌激素作用是其神经保护的一个重要机制,而其抗氧化作用是防衰老的另一个重要机制。异黄酮可以减少过氧化氢的产生,并且提高体内自身的抗氧化酶谷胱甘肽,谷胱甘肽转移酶等的活性,减弱脂质过氧化,从而减少脂褐质的产生。由于异黄酮的雌激素样作用与抗氧化作用,将其应用于抗衰老,防治神经退行性疾病是很有保健价值的。

2.5调节妇女更年期综合征

妇女更年期综合征是由于体内雌激素的衰退而引起的情绪波动激烈,多疑,烦躁,心悸,多汗,面部潮红等一系列交感神经失调症状。传统的雌激素替代疗法由于可以提高乳腺癌的发病率,引起不规则出血及体重升高,人们现在更倾向于选择一种自然疗法。大豆异黄酮作为一种植物雌激素可以更温和地调节体内的雌激素水平,更由于其对雌激素的双向调节作用,引起了广泛的关注。尤其是对于雌激素替代疗法有禁忌征的妇女,大豆异黄酮是很好的替代物。最近Eliana等用50位绝经妇女分为两组,每天分别服用含60毫克的大豆异黄酮或安慰剂,进行了双盲对照实验。结果异黄酮组潮红率降低40%,而安慰剂组为10%,6个月后,异黄酮组血中雌二醇水平明显提高,且未伴有FSH,LH的改变,并有阴道细胞学的改变。这表明大豆异黄酮在某些程度上可以替代雌激素来调节更年期妇女体内的激素水平。并且由于它可以通过食物来摄取,因此,在防治妇女更年期综合征方面具有很好的前景。