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大鼠 海马 电生理学杂记

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大鼠 海马 电生理学杂记

神经系统由大量的神经元构成。这些神经元之间在结构上并没有原生质相连,仅互相接触,

其接触的部位称为突触

细胞突起是由细胞体延伸出来的细长部分,又可分为树突和轴突。

树突棘是树突表面的棘状突起,也就是形成突触的部位

一般认为,NMDA受体主要分布在神经细胞的突触后膜。在兴奋性神经元,NMDA受体主要

分布在树突棘头的突触后膜,且主要分布在突触后致密区(postsynaptic density, PSD)

突触可塑性:突触在形态和传递效能上的改变

突触后致密区(PSD):在电镜下所见的突触后膜胞质面聚集的一层均匀而致密的物质,见

于cns中所有树突棘突触的突触后膜上。主要功能是细胞粘附性的调节,受体集聚的控制和

受体功能的调节。

旷场试验:用来观察小鼠自发性探索运动活性和焦虑行为

反应实验动物在陌生环境中的自主行为与探究行为,以尿便次数反应其紧张度。

开场实验,open field test,这个测的是5min内,动物在一个开阔环境中的行为学变化,我

们用一个强光打在开场中央,开场有方形和圆形两种。圆形是一个大缸,白色的,具体尺寸

我忘记了。需要用的指标是:跨格数、站立数、排便数和梳理数(也就是理毛次数),前两

个指标为主。这个实验可以用中央场次数作为焦虑样行为的观察指标。

运动能力(locomotion,

open field test 主要是评价动物的焦虑状态,它主要以动物进入中央区的时间百分率来评价焦虑状态,它也可以度等。

物在一个开放的新的地方会很小心,rodent动物喜暗而避明的特性会让自己躲在暗处,也会

对开阔地方有探索行为(好奇心),同时又有害怕紧张担心和焦虑心理,具有一定的新奇性

同时又具有一定的害怕。如果动物焦虑少,停留在中间等位置时间长久一些,不然反之。比

较这些特性可以比较动物的焦虑程度。具有抗焦虑作用的药物会让动物有更多的对开阔地方

有探索行为,焦虑紧张的动物更喜欢停留在开场的边缘和暗处。

LTP定义:给突触前纤维一个短暂的高频刺激后,突触传递效率和强度增加几倍且能持续数

小时至几天保持这种增强的现象。按LTP的时程分①PTP,强直后增强,一般5分钟后衰减;

②STP,短时程增强,持续半小时左右;③,LTP长时程增强,持续一小时以上

CaMKII这个蛋白是个很特殊的蛋白,在脑内含量非常高,大约占总蛋白量的1-2%。在突触

部位的含量很高,并且是PSD(postsynaptic density)主要蛋白。但这个蛋白最特殊之处是

其具有自身调节能力,仿佛自己本身就是一个具有学习记忆的功能。

因为把随着神经等器官、组织的兴奋所产生的动作电位作为其活动指标是最容易记录的现

象,所以常常用记录动作电位来深入研究神经系统等的机能。

高频刺激可引发突触后细胞的持久增强反应——最初被称为“持久增强作用”(

双脉冲易化(paired-pulse facilitation PPF)现象是指用双脉冲刺激谢弗侧枝,第二个PS(PS2)的幅度大于第一个PS(PS1),它反映了GABA能抑制性中间神经元功能和药物的突触前作用机制。

海马(属于大脑边缘系统(,形状如海洋生物

海马(而得名。

突触可塑性与学习记忆

突触可塑性

祌经元之间的通讯绝大部分是靠突触完成的。突触是神经元之间特化的亚细

胞结构,经典的兴奋性突触是由突触前膜,突触间隙和突触后膜构成的

突触前膜可以释放神经递质到达突触间隙,扩散到突触后膜,并与其上的特异性

神经递质受体如和等受体结合,产生突触后细胞的局部电位、基

因表达或其它结果。

突触连接是神经元之间信息传递的主要方式,是神经可塑性的关键部位。所

谓突触可塑性就是突触在一定条件下增减数目、改变形态及调整功能的能力,既

包括传递效能的变化,又包括形态结构的变化,二者的物质基础都涉及神经元和

突触部位的某些蛋白质、受体、神经递质、离子及信使分子的物理化学变化。

大脑内主要的兴奋性神经递质是谷氧酸,兴奋性突触可塑性是大脑正常工作

的基础。兴奋性突触可塑性有多种形式,包括经典的突触可塑性长时程增强

和长时程抑制(,

下面我们将着重讲述海马脑区依赖于受体的和图

大量的研宄表明在哺乳动物脑内,大部分兴奋性突触传递是由受体

,禾口

受体(介导的。

正常生理条件下,谷氨酸递质以较低的频率从突触前释放,分别与

受体和受体结合。静息时,由于受体通道被阻塞而无法开

放,因此等一价阳离子只能通过受体。高频刺激使突触前膜的

离子大量内流,触发了谷氨酸递质的释放,与突触后膜上的受体结合通

道幵放大量阳离子内流,使突触后膜去极化。突触后膜去极化达到一定程度后,

受体通道内阻止内流的移开,这样当递质与受体结合

后,通道打开,内流,胞内浓度升高,继后触发一系列生化反应,改变

膜的性质,导致的产生。受体的选择性括抗剂对基础突触传递

几乎无影响,但可以完全阻断的产生。

NMDA受体数目的变化控制了诱导的阈值。特定受体亚单位的变

化可能会上调或下调受体介导的电流,从而影响突触后纟丐内流,因而影响

突触可塑性(图。产生的根本是受体转运,从而使得突触后膜

受体数目增加,而受体没有影响。

海马的学习记忆功能的改变可以表现

为突触可塑性的改变,也可以表现为行为学的证据,比如海马依赖的空间学习记

忆能力的改变。

微生物生理学复习思考题

绪论复习思考题 1.微生物生理学的研究对象与范围有哪些? 2.试叙微生物生理学研究中常用的技术与方法。 3.您对21世纪微生物生理学的展望有哪些认识? 4.试叙微生物生理学与其他学科的关系。 第一章微生物细胞的显微和亚显微结构复习思考题 1.试叙原核细胞和真核细胞的区别。 2.试叙鞭毛的结构与功能。 3.试叙菌毛的结构与功能。 4.试叙细胞壁的结构与功能。 5.试叙细胞膜的结构与功能。 6.试叙间体的作用。 7.试叙核糖体的作用及组成。 8.线粒体从细菌进化而来的理由及例证。 第二章微生物的营养复习思考题 1.微生物的营养物质有哪些? 2.试述水对微生物生长的意义。 3.常用的微生物碳源有哪些? 4.常用的微生物氮源有哪些? 5.简述P、S、Mg、K、Ca、Fe、Cu等元素在微生物体中的生理功能。 6.微生物生长因子包括哪几类? 7.试述各种维生素在微生物体中的作用? 8.比较维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶在微生物体中的需要量。 9.试述专性厌氧微生物为什么不能在有氧环境中生存? 10.举例说明微生物的营养类型。 11.试述小分子营养物质的四种吸收方式。

12.试述大分子营养物质的吸收和分泌。 13.蛋白质转运系统有哪几类? 14.Sec 转运系统和Tat 转运系统共性有哪些? 15.Sec转运系统和Tat 转运系统差异性有哪些? 第三章微生物的代谢复习思考题 1.试叙微生物代谢的特点。 2.举出当前微生物代谢的研究方法。 3.微生物进行生命活动的能量从哪几方面来? 4.在单糖分解中,从葡萄糖分解为丙酮酸微生物有哪几种常见途径?5.微生物的合成代谢有哪些方面? 6.何谓微生物的初级代谢,何谓微生物的次级代谢? 7.微生物次级代谢有哪几种类型? 8.微生物次级代谢的特点有哪些? 9.微生物代谢的调节方式有哪几种? 10.酶合成调节有两种类型? 11.酶活性调节通过什么实现的? 12.酶活性调节受哪些因素的影响? 13.何谓酶的激活?何谓酶的激活剂? 14.酶激活作用有哪两种情况? 15.何谓酶的抑制?抑制作用有哪些特点? 16.直线反馈调节模式有哪两种? 17.分枝反馈抑制的模式有哪几种? 第四章微生物的生长和繁殖复习思考题 1.什么是微生物的细胞周期、分几个阶段? 2.什么是同步生长、用什么方法可获得同步细胞? 3.细菌的细胞周期中主要的细胞学变化有哪些?

生殖医学全国较好的学校

中山大学附属第一医院生殖医学中心 1996年中心列为广东省五个一科教兴医工程重点专科;“九五”以来科室承担了多项科研项目,包括国家自然科学基金5项、卫生部临床重点专科项目3项、广东省自然科学基金6项、广东省博士启动基金2项、广东省重点科技攻关项目5项、广东省医学科研基金7项;公开发表80余篇论文,其中SCI引用论文6篇,国际杂志发表4篇,国内核心期刊发表论文40余篇。获卫生部科技进步奖二等奖1项、广东省科技进步级一等奖和三等奖各1项。 中心拥有强大的技术队伍,包括医疗、技术、护理人员共22人。其中博士导师2人、硕士导师6人;高级职称8人,中级职称9人;博士生11人,硕士6人。周灿权、教授、研究生、博士导师1978年至1983年就读中山医学院医学系,毕业获学士学位,同时留校于本院妇产科一直工作至今,期间接受了系统和严格的临床训练。1985年至1988年在中山医科大学攻读研究生,毕业获生殖生理学硕士学位。先后在澳大利亚新南威尔士大学和德国波恩大学学习生殖医学技术各一年。1986年开始从事生殖医学的临床和研究工作,在系列的辅助生殖技术以及妇科内分泌的临床和研究方面做了大量的工作,作为卫生部的专家组成员参加了许多省、市、自治区的辅助生殖中心的技术评审工作,积累了丰富临床和研究经验。以包括试管婴儿技术等各种辅助生殖技术和妇科内分泌为主要的研究方向。先后承担或参与了包括国家973、863课题、国家自然科学基金、卫生部临床重点学科项目、CMB等科研项目。先后获得卫生部科学技术进步二等奖、广东省科学技术进步一等奖。在各级专业杂志上发表学术论文百多篇。现任中华医学会全国生殖医学分会主任委员、中华医学会全国计划生育专科学会常委、广东省妇产科分会常委、《中国实用妇科与产科杂志》、《中国计划生育和妇产科》副主编、《中华妇产科杂志》编委、《生殖医学》等杂志编委,是中山大学附属第一医院妇产科学首席专家、学科术带头人。 浙江大学医学院附属妇产科医院浙江大学医学院附属妇产科医院(浙江省妇女保健院、浙江省妇女医院)是浙江省妇产科医疗、教学、科研及计划生育、妇女保健工作的指导中心,是在华东区乃至全国有较大影响力的三级甲等妇产科专科医院。 医院成立于1951年,核定床位750张,婴儿床260张。目前职工1200余人,其中副高及以上专家160余人。年门诊人次超过100万人次,年收治病人达3万余人次,年分娩量超过1万,业务规模居全国同类专科医院之首,临床诊治综合技术达国内领先水平、部分达国际水平。是妇产科学硕士点、博士点、博士后流动站。妇产科学为国家重点(培育)学科,《妇产科学》为国家级精品课程,妇科、产科均为国家临床重点专科。学科优势突出,专业特色鲜明,设有普通妇科、妇科肿瘤科、产科、计划生育科、生殖内分泌科、外科、妇女保健等专科。拥有卫生部妇产科专科医师培训基地、辅助生育技术培训基地、妇科内镜诊疗技术培训基地和浙江省母婴护理专科护士培训基地。并设有浙江省计划生育指导站、浙江大学妇产科计划生育研究所、浙江省女性生殖健康研究重点实验室、教育部生殖健康重点实验室及浙江省产前诊断中心、生殖医学中心、胎儿医学中心和宫颈疾病诊治中心。2009年通过国家药监局组织的临床药物试验机构专家认证。有28人次在全国性学术组织任职,其中副主任委员4名,在国内享有声誉 黄丽丽,女,1961年出生,医学博士,教授,主任医师,博士生导师。现为浙江大学医学院附属妇产科医院计划生育科主任。1983年6月毕业于浙江医科大学,获医学学士;1989年7月毕业于浙江医科大学,获医学硕士;1999年6月毕业于浙江大学医学院,获医学博士。一直在浙江大学医学院附属妇产科医院从事临床、科研和教学工作。曾在德国基尔大学妇产科系生殖与免疫实验从事人类生殖方面的研究工作,也曾赴美国加州大学短期进修。参加计划生育领域的“八五”国家科技攻关项目、“十五”“十一五”国家科技支撑项目的研究,主持省厅级课题多项,发表论文多篇。作为项目主持人获省科学技术三等奖1项。目前任中华

大鼠 海马 电生理学杂记

神经系统由大量的神经元构成。这些神经元之间在结构上并没有原生质相连,仅互相接触, 其接触的部位称为突触 细胞突起是由细胞体延伸出来的细长部分,又可分为树突和轴突。 树突棘是树突表面的棘状突起,也就是形成突触的部位 一般认为,NMDA受体主要分布在神经细胞的突触后膜。在兴奋性神经元,NMDA受体主要 分布在树突棘头的突触后膜,且主要分布在突触后致密区(postsynaptic density, PSD) 突触可塑性:突触在形态和传递效能上的改变 突触后致密区(PSD):在电镜下所见的突触后膜胞质面聚集的一层均匀而致密的物质,见 于cns中所有树突棘突触的突触后膜上。主要功能是细胞粘附性的调节,受体集聚的控制和 受体功能的调节。 旷场试验:用来观察小鼠自发性探索运动活性和焦虑行为 反应实验动物在陌生环境中的自主行为与探究行为,以尿便次数反应其紧张度。 开场实验,open field test,这个测的是5min内,动物在一个开阔环境中的行为学变化,我 们用一个强光打在开场中央,开场有方形和圆形两种。圆形是一个大缸,白色的,具体尺寸 我忘记了。需要用的指标是:跨格数、站立数、排便数和梳理数(也就是理毛次数),前两 个指标为主。这个实验可以用中央场次数作为焦虑样行为的观察指标。 运动能力(locomotion, open field test 主要是评价动物的焦虑状态,它主要以动物进入中央区的时间百分率来评价焦虑状态,它也可以度等。 物在一个开放的新的地方会很小心,rodent动物喜暗而避明的特性会让自己躲在暗处,也会 对开阔地方有探索行为(好奇心),同时又有害怕紧张担心和焦虑心理,具有一定的新奇性 同时又具有一定的害怕。如果动物焦虑少,停留在中间等位置时间长久一些,不然反之。比 较这些特性可以比较动物的焦虑程度。具有抗焦虑作用的药物会让动物有更多的对开阔地方 有探索行为,焦虑紧张的动物更喜欢停留在开场的边缘和暗处。 LTP定义:给突触前纤维一个短暂的高频刺激后,突触传递效率和强度增加几倍且能持续数 小时至几天保持这种增强的现象。按LTP的时程分①PTP,强直后增强,一般5分钟后衰减; ②STP,短时程增强,持续半小时左右;③,LTP长时程增强,持续一小时以上 CaMKII这个蛋白是个很特殊的蛋白,在脑内含量非常高,大约占总蛋白量的1-2%。在突触 部位的含量很高,并且是PSD(postsynaptic density)主要蛋白。但这个蛋白最特殊之处是 其具有自身调节能力,仿佛自己本身就是一个具有学习记忆的功能。 因为把随着神经等器官、组织的兴奋所产生的动作电位作为其活动指标是最容易记录的现 象,所以常常用记录动作电位来深入研究神经系统等的机能。 高频刺激可引发突触后细胞的持久增强反应——最初被称为“持久增强作用”(

电生理学发展简史

电生理学发展简史(一) 生物电活动是机体一种基本的生命现象,它产生的基础是细胞膜上离子通道活动的总和效应。从生物电现象的发现到如今对离子通道功能与结构如此深入的了解,电生理学走过了200 多年的历程。 一、生物电现象的发现 最初的实验研究是从18 世纪后叶开始的。当时没有任何测量电流的仪器,只是发现利用电容器(如雷顿瓶)的放电,或雷电发生时竖起一根长导线,引导大气中的电,都可以刺激蛙的神经肌肉标本,引起肌肉收缩,所以当时就用蛙的神经肌肉标本作为电流存在的标志。1791 年意大利解剖学教授Galvani L 发现,如果将蛙腿的肌肉置于铁板上,再用铜钩钩住蛙的脊髓,当铜钩与铁板接触时肌肉就会发生收缩。他把这个现象的发生归因于机体的“动物电”(animal electricity )。他认为神经与肌肉带有相反的电荷,肌肉带正电,神经带负电,金属导体的作用是把神经与肌肉之间的电路接通。同时代的意大利物理学家Volta A 不同意Galvani 的见解,他认为实验中发现的电现象,不是动物机体产生的动物电,而是由于实验中连接肌肉和神经的金属不同所致,是不同金属接触时产生的电流刺激了肌肉标本,如果用同一种金属作导体,收缩就不会发生。事实上,Volta 和Galvani 的观点都有其正确的一面。Volta 后来因此而发明了伏特电池;Galvani 则继续进行了一个出色的实验。在无金属参与的情况下,他将一个肌肉标本横断,又将另一个神经肌肉标本的神经干搭在横断肌肉上,并使之跨越肌肉的完好面和损伤面,结果该神经支配的肌肉产生收缩,证实了动物电的存在。这成为第一次观察到生物电存在的电生理实验。但是直接测量到生物电的实验是在电流计发明之后。 1825 年意大利物理学家Nobili 发明电流计。 1837 年意大利物理学教授Matteucci C 用电流计在肌肉的横断面与未损伤部位之间,测量到电流流动,电流是从未损伤部位流向横断面的,所以横断面呈负电位。这是第一次直接测量到生物体内存在生物电的实验。 1843 年瑞士生理学家Du Bios-Reymond 用电流计观察到神经的损伤电位,也是损伤部位呈负性。1849 年,他又发现神经在活动期间出现负波动,即使用电流计从细胞外记录到的动作电位。 1850 年von Helmholtz H 测定了神经传导速度,证明蛙神经的传导速度仅20 ~ 30m/s 。此前人们认为既然电的传导速度等于光速,因而神经的传导速度可能也是光速。 二、早期对生物电发生机制的认识 1. Bernstein 的膜学说对于这种生物电现象的解释,当时提出了不同的学说。Du Bios-Reymond 认为,组织内带负电,外表带正电,是正常状态下存在的,即所谓“现存学说”(preexistence theory );而他的学生Hermann (Du Bios-Reymond )则认为,组织内的负电是被切割时组织损伤变质造成的,即所谓“变质学说”(alteration theory )。1890 年,著名的化学家Ostwald W 提出了膜的通透性理论,即如果在电解质弥散的途径上有一层半透膜,它只允许一种离子通过,而带有相反电荷的另一种离子不能通过,就会通过静电作用限制透过膜的离子不能进一步弥散,如此,在膜两侧就会形成电位差,它的大小可按Nernst 公式计算。1902 年Du Bios-Reymond 的另一名学生Bernstein J 接受了Ostwald 通透性理论,在现存学说的基础上提出了“膜学说”(membrane theory )。他根据细胞内液比细胞外液含较多的K +,而细胞损伤处电位较完好处为低的事实,推测静息时细胞内电位低于细胞外,并假定静息时细胞膜只对K +有通透性,由于胞内带正电荷的K +顺浓度差扩散到膜外,相应的负电荷仍留在膜内,使细胞膜呈现外正内负的极化状态,形成静息电位。按照Bernstein 的设想,细胞的静息电位就等于K +的平衡电位。动作电位则是由于膜在一瞬间失去了对K +的选择性通透,变得对所有离子通透性一过性地升高,导致膜两侧电位差瞬间消失。1904 年,他又设计了一个精巧的实验,证实肌肉切断后断面的负电位在0.3 s 后即出现,并持续缓慢地减小而不是

电针对脑功能障碍大鼠海马物质影响的研究进展

电针对脑功能障碍大鼠海马物质影响的 研究进展 (作者: _________单位:____________ 邮编:___________ ) 【摘要】目前,电针对脑缺血模型大鼠海马细胞影响的研究报道很多,对海马与学习记忆关系的研究已成为国内研究的重 点。本文就电针对脑功能障碍大鼠海马物质影响的研究作简要综述。 【关键词】电针海马物质 海马的生理功能目前仍在探讨之中.大量的动物模型研究表明,海马与学习记忆有关。当脑缺血等致海马受损时,可引起学习记忆功能的严重障碍。电针刺特定穴位可影响脑功能障碍大鼠海马物质的表达。现就目前电针对脑功能障碍大鼠海马物质影响的研究作一综述。 1电针对海马细胞凋亡相关蛋白表达的影响 1.1 Bel ]2是功能最为明确的细胞凋亡拮抗基因Bcl[2蛋白基本生物学功能为延长细胞的生命期限、增加细胞对多种凋亡刺激因素的抗性。Bax与Bcl]2作用相反,能够促进凋亡,Bcl〕2表达水平较高时,形成Bcl[2/Bcl[2同源二聚体,抑制细胞凋亡;Bax表达水平较高时,形成

Bax/Bax同源二聚体,加速细胞凋亡;BcL2和Bax水平相当 时,则形成Bcl[2/Bax异源二聚体,终止细胞凋亡。近年的研究提示 Bcl[2与Bax调节细胞凋亡,不仅取决于自身表达的高低,还与 Bax/Bcl_2比率有关,当比率增大时,细胞趋于凋亡[1 ]o caspase ]3 激活是触发凋亡的关键(有“分子开关”之称是凋亡的最终执行蛋白。Bcl]2家族基因在调节线粒体通透性上发挥重要作用,Bcl]2或其他 抗凋亡Bcl_2家族成员下调,或促凋亡Bcl_2家族成员如Bax在线粒体膜上过度表达和移位,均导致线粒体通透性增加,使细胞色素C 从线粒体释放入胞浆,与Apaf”、dADP形成复合体,再与胞浆中的caspase ]9前体形成凋亡小体,导致caspase[9被裂解激活,随后再裂解caspase家族其他成员包括caspase[3,引发凋亡。赵建新等[2] 报告电针刺激脑缺血小鼠“肾俞”膈腧”百会;各观察时点均可上调小鼠海马细胞Bcl[2表达,下调Bax表达,降低凋亡率。故电针可起到抑制凋亡、保护神经元的作用电针可显著上调内源性海马Bcl[2表达,降低Bax表达,有可能进一步抑制caspase [3的激活,或影响神经生长因子、过氧化物歧化酶、CHAT等促神经细胞存活相关基因的表达而发挥抗凋亡作用,有待今后动物实验验证。Noxa为BH3only 亚家族成员]3],脑缺血研究发现,Noxa在脑缺血引起的细胞凋亡中起重要作用[4 ]。朱燕珍等]5]报告,电针刺激血管性痴呆模型大鼠“大椎百会:海马CA1区的Noxa阳性细胞数增加,Caspase ]3 阳性细胞数增加,提示Noxa调节的线粒体凋亡途径促进血管性痴呆的发展;电针治疗抑制

微生物生理学期末考试复习题及参考答案-专升本

《微生物生理学》复习题 一、填空题 1、微生物代谢常用的研究方法有_________________、_________________、 _________________、_____________________、______________________。 2、生长因子包括_______________、________________和 _____________________三大类。 3、化能无机营养菌主要包括_____________、______________、_______________ 和_____________等。 4、同步培养法中的机械法包括____________、____________和______________。 5、细菌个体生长的三个阶段__________________________、_________________ 和________________________。 6、细菌细胞质中储藏物包括_______________、________________、 _____________和、____________和___________________。 7、光能无机营养菌主要包括_____________、______________和_____________ 等。 8、微生物产ATP的方式有三种____________、____________和______________。 二、判断题 1、肽聚糖中的双糖单位,其中的β-1,3糖苷键很容易被溶菌酶(lysozyme) 所水解。() 2、磷壁酸可分为两类:一类是壁磷壁酸,另一类是膜磷壁酸(或脂磷壁酸)。() 3、鞭毛蛋白是一种抗原物质,又称为H抗原。() 4、细菌借助鞭毛以推进方式作直向运动,以翻腾方式作短转向运动。() 5、科赫发现酪酸发酵可以分为由糖变成乳酸和由乳酸变成酪酸两个阶段,这两个阶段都由生物完成,并且还分离到了乳酸菌。() 6、产甲烷菌是一类生长在严格厌氧的环境,是目前已知要求氧化还原电势最高 的菌。() 7、能荷是指在全部腺苷酸分子中的能量,相当于多少个ADP,它代表了细胞的 能量状态。() 8、酿酒酵母的营养体既能以单倍体形式又能以二倍体形式存在。()

微生物生理学复习资料全

第一章微生物的细胞结构与功能 真菌细胞的质膜中具有甾醇,原核生物的质膜中很少或没有甾醇。 载色体亦称色素体或叫光合膜:是光合细菌进行光合作用的场所 羧酶体又称多角体是自养细菌特有的内膜结构,由3.5nm厚的蛋白质单层膜包围,是自养细菌固定CO2的场所 类囊体(th ylakoid)是蓝细菌进行光合作用的场所 内质网指细胞质中一个与细胞基质相隔离、但彼此相通的囊腔和细管系统,由脂质双分子层围成 高尔基体是一种内膜结构,由许多小盘状的扁平双层膜和小泡组成,与细胞的分泌活动和溶酶体的形成等有关是合成、分泌糖蛋白和脂蛋白以及进行酶切加工的重要场所。 磁小体是趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目不等的Fe3O4 / Fe3S4颗粒,外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹 芽孢某些细菌在其生长发育后期,在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体 溶酶体是胞质中一类包着多种水解酶的小泡溶酶体的标志酶是酸性水解酶 微体是一种单层膜包裹的、与溶酶体相似的小球形细胞器,但其所含的酶与溶酶体所含的不同 一.什么是原核生物与真核生物? 原核微生物是细胞内有明显核区,但没有核膜包围;核区内含有一条双链DNA 构成的细菌染色体;能量代谢和很多合成代谢均在质膜上进行;蛋白质合成“车

间”--核糖体分布在细胞质中。 真核微生物是细胞核具有核膜、核仁,能进行有丝分裂,细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的一类微生物。 二.比较原核生物和真核生物的异同点? 相同点:不论是原核生物还是真核生物,它们的遗传物质的本质相同;在它们的细胞中同时具有DNA和RNA;一般都有产生能量与合成细胞物质的完整的酶系统;ATP是生物用来进行能量转换的物质之一;细胞的元素组成,糖代谢,核苷酸与氨基(除赖氨酸以外)生物合成途径基本相同;蛋白质和核酸生物合成的方式也基本相同 比较项目原核生物真核生物 细胞大小较小(通常直径小于 2um)较大(通常直径大于2um) 细胞壁主要成分多数为肽聚糖纤维素、几丁质等细胞器无有 鞭毛结构如有,则细而简单如有,则粗而复杂鞭毛运动方式旋转马达式挥鞭式 繁殖方式无性繁殖有性、无性等多种 细胞核核膜无有 组蛋白无有 DNA含量高(约10%)低(约5%)核仁无有

抑郁模型大鼠海马内环境的研究

抑郁模型大鼠海马内环境的研究 发表时间:2011-07-13T16:28:59.267Z 来源:《中外健康文摘》2011年第16期供稿作者:郑晓霓1 单德红2 [导读] 海马神经元所处的细胞外液属于机体内环境,其成分和理化特性相对稳定是神经元发挥功能的前提。 郑晓霓1 单德红2 (1辽宁省沈阳市沈和区第二中医院110015;2辽宁省沈阳市中医药大学基础医学院110032)【中图分类号】R74【文献标识码】A【文章编号】1672-5085 (2011)16-0144-02 【摘要】目的研究海马内环境稳态在抑郁症中的作用。方法20只雌性Wistar大鼠分为对照组、模型组。ELISA法检测血清皮质醇、雌二醇,光镜和电镜观察海马CA3区形态学变化,免疫组化法检测海马脑源性神经生长因子和血管内皮生长因子表达。结果与对照组比较,模型组皮质醇水平显著升高,雌二醇水平明显下降,海马CA3区神经元损伤严重,脑源性神经生长因子和血管内皮生长因子表达明显降低。结论抑郁状态下,海马内环境稳态被破坏。【关键词】抑郁症海马内环境稳态脑源性神经生长因子血管内皮生长因子【Abstract】 Objective: To study the action of hippocampal internal enviroment in deprssion. Methods: 20 femal wistar rats were divided into the control, model group. Serum cortisol and estradiol were measured with ELISA. Hippocampal CA3 morphology were observed by light and electron miroscope. BDNF and VEGF expressions were detected by immunohistochemistry. Results: compared with those in the control, in the model group, the serum cortisol level increased obviously, serum estradiol level decreased significantly, and the CA3 neurons had severious structure damage, and the expressions of BDNF and VEGF decreased markedly. Conclusion: The homeostasis of hippocampal internal enviroment is disrupted in depression. 【Key words】 depression hippocampal internal enviroment homeostasis brain-derived neurotrophtic factor vascular endothelial growth factor 海马内环境指海马神经元的细胞外液,其理化性质和各种成分应保持相对稳定的状态,即稳态。海马内环境的理化特性包括温度、渗透压、酸碱度等,成分有各种离子、激素、递质、细胞因子等。海马内环境稳太破坏均会损伤海马功能和结构,进而影响行为、情绪和内脏功能。现代医学认为海马损伤在抑郁症发病中起重要作用[1-2],但抑郁状态下,海马内环境出现何种变化目前尚没有系统研究,这就是本课题的研究目标,而本文主要对海马内环境中相关成分进行初步观察。 1 材料和方法 1.1实验动物的选取和分组健康Wistar雌性大鼠,清洁级,体重226±20g,中国医科大学动物实验中心提供,合格证号:医大动物合格证SCXK(辽)2008-0005。适应性饲养1周后,选择行为学得分相近的20只大鼠,随机分为对照组、抑郁症模型组(模型组),每组10只。室温20℃~25℃,湿度40%~50%。 1.2抑郁症模型的建立模型组大鼠建立慢性不可预见性应激模型,即在21d内随机施加电击足底(36V交流电,5min)、冰水游泳(4℃,5min)、摇晃(1min)、夹尾(1min)、禁水(24h)、禁食(24h)等刺激,每种刺激4次。 1.3血清雌二醇和皮质醇检测在实验的d22,2组大鼠均腹腔注射20%氨基甲酸乙酯(0.4mL/100g)麻醉后,腹主动脉取血,离心后取血清,低温冻存。采用ELISA方法检测皮质醇和雌二醇(Estradiol,E2),此项工作由沈阳军区总医院内分泌实验室完成。 1.4海马组织学观察首先是HE染色:取完成1.3后2只大鼠,立即断头取双侧海马,置于10%甲醛中固定,石蜡切片,HE染色,观察海马CA3区神经元的形态学变化。其次电镜观察:取完成1.3后的2只大鼠,升主动脉插管,150ml生理盐水快速冲去血液,快速灌入4℃ 2.5%戊二醛固定液,取双侧海马,修块,再于戊二醛中固定2h,PBS反复清洗后,再经1%锇酸固定2h,双蒸水冲洗,梯度乙醇脱水,临界点干燥,离子溅射真空渡膜,扫描电镜下观察超微结构。 1.5脑源性神经生长因子和血管内皮生长因子表达取完成1.3的6只大鼠开胸,升主动脉插管,生理盐水快速冲去血液,取双侧海马,4%多聚甲醛固定4~6h,30%蔗糖溶液沉底。做海马石蜡冠状切片,片厚25μm,隔4片取1片,采用免疫组化SABC法检测脑源性神经生长因子(Brain-derived neurotrophtic factor,BDNF)和血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor ,VEGF)表达,相关抗体和试剂盒均购于武汉博±德试剂公司,阴性对照选用PBS。利用BI-2000医学图像分析系统,测定海马CA3区BDNF和VEGF表达的平均灰度值。 1.6数据处理数据以x-±s表示,采用SPSS13.0中ANOVA检验进行统计学处理。 2 实验结果 实验过程中没有实验动物死亡及脱失现象。 2.1海马形态学变化 光镜下,对照组CA3区有大量致密锥体细胞,排列整齐,细胞完整,边缘清晰;模型组细胞层次减少、稀疏、排列紊乱,大量细胞坏死。电镜下,对照组细胞器丰富,轮廓清晰,细胞核呈圆形,核膜清晰光滑完整,核染色质分布均匀;模型组细胞器减少,线粒体空泡化,细胞核变小,不规则,且核膜增厚,核周电子密度降低。 2.2海马内环境相关成分变化 与对照组比较,模型组皮质醇显著升高,E2明显下降。BDNF和VEGF免疫阳性反应产物呈棕黄色,前者分布神经元胞浆内,后者主要分布于血管内皮细胞内。对照组BDNF和VEGF表达较多,模型组较少,二者灰度值均升高。具体数据见表1。表1 各组海马内环境相关成分的变化 注:与对照组比较:a P<0.05, b P<0.01

微生物生理

第五六章微生物生理 第一节微生物的营养 ●微生物细胞的元素组成:C、H、O、N、P、S、矿质元素,等,P93表5-1 ●微生物细胞的物质组成: 大分子有机物:蛋白质、糖类、脂类、核酸 小分子有机物:氨基酸、单糖、双糖、寡糖、核苷酸、脂肪酸、维生素、碱基无机物:无机盐、水(约80-90%)等 ●营养(nutrition):生物生长发育中,不断从外界环境吸收物质(营养物质) 并加以利用,用于构建细胞物质或获取能量的过程 ●营养物质:生物从环境中吸收的有用物质,包括结构物质、能源物质、代谢 调节物质 ●微生物营养多样性:不同微生物利用不同的营养物质;一种微生物利用多种 营养物质 一、微生物的五种营养(nutrition)要素(营养需求)及其生理功能 (一)碳源(carbon source) 凡能构成微生物细胞或代谢产物中碳架来源的营养物质都称为碳源。 1 碳源功能 ●构成细胞及代谢产物的骨架 ●是大多数微生物代谢所需的能量来源 2碳源种类

●无机C源:CO2、碳酸盐,只能被自养微生物利用 ●有机C源:各种糖类,其次是有机酸、醇类、脂类和烃类化合物 ●实验室常用:葡萄糖、果糖、蔗糖 (二)氮源(nitrogen source) 凡是可以构成微生物细胞和代谢产物中氮素来源的营养物质都称为氮源。 1 氮源功能 N来源;氮源一般不做能源,只有硝化细菌利用铵盐、亚硝酸盐作氮源,同时也作能源 2 氮源种类 ●分子态氮:固氮微生物以分子氮为唯一氮源 ●无机态氮:铵盐几乎所有微生物能利用,硝酸盐 ●有机态氮:蛋白质及其降解产物 a速性(效)氮源:实验室常用牛肉膏、蛋白质、酵母膏做氮源 b迟性(效)氮源:生产用玉米浆、豆饼、葵花饼、花生饼等。 (三)无机盐(mineral salts) 1 无机盐功能 ●构成微生物细胞的组成成分 ●调解微生物细胞的渗透压, pH值和氧化还原电位 ●有些无机盐如S、Fe还可做为自养微生物的能源 ●构成酶活性基的组成成分,维持酶活性。Mg、Ca、K是多种E的激活剂 2 无机盐种类 ●Ca、K 、Mg、Fe为大量元素,以无机盐阳离子形式被吸收,配培养基进要加

家兔生殖系统

家兔生殖系统(The reproductive system) 生殖数据(Reproductive parameters) 性成熟(sexual maturity):16-24周 动情周期(oestrous cycle):诱发性排卵者(induced ovulators) 怀孕时间(gestation period):30-33天 窝仔数(litter size):4-12 离乳年龄(weaning age):7-8周 性成熟(Sexual maturity) 行为的改变可能在性成熟的开始前。母兔可能变得有攻击性,尤其如果牠与其它兔子饲养在一起时,牠可出现驾乘行为或与其它兔子打斗,或开始绕圈圈及像公兔一样喷尿(spraying),母兔也可能开始挖洞或筑巢。小型品种例如Miniature Lop在3.5个月时性成熟,然而大型品种例如Flemish Giant 性成熟较晚,约5-7个月间。在平均上,当兔子达到牠成年体重的80%时发生性成熟。 在公兔睪丸一般大约在14周龄时下降至阴囊,在这个时后牠们将表现出驾乘、绕圈和喷尿行为。在公兔的初次发情发生在4到5月龄间;虽然,最适当的精子产生及储精能力直到6-7个月仍尚未达成。 性行为(Sexing) 兔子可以藉由温和地触压生殖孔(genital orifice),使阴茎(penis)或外阴部(vulva)外翻来判别性别。阴茎突出像圆柱状器官,当突出是外阴部时显现像叶片状。在公兔睪丸下降至阴囊时大约12-14周龄,虽然睪丸可以缩回到腹腔,如果兔子在紧张的时候。 两种性别皆有2个深的鼠蹊囊(inguinal pouches)各位于生殖孔的两侧,在会阴部香腺(perineal scent gland)充满有像耳垢样的物质(ceruminous material)位在这些囊中。 发情期(Oestrus) 兔子是诱发性排卵者(induced ovulators),且没有规律性动期周期,牠们可能有很长时间的发情期,且如果母兔没有发生交配,卵巢滤泡会消退以及新的滤泡成熟,这样的形式所产生能接受公兔的时间维持12-14天,随后1-2天母兔将会拒绝交配。当母兔能接受公兔时,牠的外阴部(vulva)会更为肿胀且通常为紫粉红色。经由公兔交配将触发排卵,而驾乘其它母兔的作用一样也会。排卵在交配10-12小时后发生。 交配(Mating) 母兔是具有领域性,而如果母兔放置在公兔的兔笼中,或如果牠们被引进到

植物生理学植物生殖生理

一、单选题(每题2分,共20题) 1.某大豆品种的临界日长为15小时, 以下( B )方法经周期性诱导后可使其开花。错误正确答案:A A.14h光照+10h黑暗A B.16h光照+8h黑暗B C.13h光照+11黑暗并在暗期开始后3小时处用红光中断15分钟C D.8h光照+16h黑暗并在暗期中间用白光中断15分钟D 2.不存在临界日长, 可在任何日照条件下开花的植物,称为( C )植物。正确 A.长夜植物A B.短夜植物B C.日中性植物C D.中日性植物D 3.短日植物在春末夏初播种,其生育期与在夏末秋初播种比较( A )。正确 A.要长A B.要短B C.一致C D.可长可短D 4.一植物只有在日长短于16小时的情况下开花,该植物是( A )。正确 A.长夜植物A B.短夜植物B C.日中性植物C D.中日性植物D

5.下列植物中哪些是( C )长日植物。正确 A.秋大豆和晚稻A B.春大豆和晚稻B C.小麦和大麦C D.四季豆和番茄D 6.已知某一短日植物的临界日长为14小时,而某一长日植物的临界日长为12小时,生长在( B )的日照长度下,二者才都会开花。正确 A.11小时A B.13B C.15C D.9D 7.要让菊花提早开花,可进行( C )处理。错误正确答案:A A.缩短日照A B.夜间照光B C.用强光中断暗期C D.白天中午断光期D 8.感受光周期刺激的植物器官是( C )。正确 A.根A B.茎B C.叶C D.芽D 9.多数植物受低温诱导后产生的春化效应,可通过( A )传递下去。正确

B.嫁接B C.分蘖C D.种子D 10.植物感受春化作用的主要部位是( A )。正确 A.顶端分生组织A B.嫩茎B C.叶片C D.根端D 11.下列哪种植物开花不需经历低温春化作用( D )。正确 A.冬小麦A B.胡萝卜B C.天仙子C D.棉D 12.萌动的种子就可接受低温,通过春化的称( B )。正确 A.萌芽春化A B.种子春化B C.绿体春化C D.苗期春化D 13.植株只有在苗长到一定大小后,才可接受低温,通过春化的称( C )。正确 A.萌芽春化A

微生物生理学题目参考答案【微生物生理学】

微生物生理学复习题 1.写出三个以上你所熟知的微生物生理学奠基人(中英文均可,英文可只写Family name)及各 自主要贡献(一句话)。 Ⅰ.巴斯德 and 柯赫奠定了微生物生理学的基础:建立微生物基本操作,证实疾病病原菌学说。 Ⅱ. 贝捷克林发现固氮微生物,细菌的无氧呼吸。 Ⅲ.布赫纳——微生物生理学进入了分子水平。(发现酵母的无细胞提取液可将葡萄糖转化为酒精) 2.微生物细胞的显微和亚显微结构,按照在细胞中的部位与功能,可分为哪三部分?各自包括哪 些主要结构? 答:可分为基本结构、外部结构和内部结构三部分。 基本结构:是指一个细胞生存不可缺少的,或一般微生物通常具有的结构。例如细胞壁、细胞膜、细胞质、类核和核糖体。 外部结构:包括细胞表面附属物如荚膜、鞭毛、纤毛等。 内部结构:包括除染色体外的细胞质内的所有物质和结构,如内膜系统、某些细菌产生的芽孢等等。 3.比较G+、G-真细菌的细胞壁结构、组成。(G+:肽聚糖、磷壁酸、壁醛酸、表面蛋白;G-:脂 多糖、脂蛋白、磷脂、蛋白质) 一、细胞壁:组成物质可分为两类:一是构成细胞壁的框架类物质,如细菌细胞壁的肽聚糖;二是位于框架 1

2 类物质间的填充类物质或称间质,如各种位于其间的蛋白质等。 不同微生物的细胞壁结构和化学组成各不一样。在传统的微生物分类鉴定中,可作为一个重要指标。 (一)革兰氏阳性细菌 (1)肽聚糖:【(N-乙酰氨基葡萄糖G )-β(1-4)糖苷键-(N-乙酰胞壁酸M )】---(G--M --G--M --G-M )交替相连形成多聚体。(N-乙酰胞壁酸)上连接有段肽链【L-丙氨酸---D-谷氨酸---DA 氨酸---D-丙氨酸---(D-丙氨酸)】,故称肽聚糖。其中(D-丙氨酸)在肽聚糖合成中存在,肽链交联即被水解。 β(1-4)糖苷键可在溶菌酶作用下裂解生成N-乙酰氨基葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸的双糖单位。 肽桥交联方式:(四类)课本P7(革阳细胞壁肽聚糖肽链交联程度>>革阴) 1. 其中一个DA 上的氨基与另一上第四个成肽键。-CO-NH-(大数革阴 + 一些革阳杆) 2. (D-丙氨酸,四位)--(一个小肽或者一个氨基酸)---(二氨基酸,三位)(多数革阳) 3. (D-丙氨酸,四位)--(与连接在胞壁酸上肽链相同的小肽链,可重复)-(二氨基酸,三位,例如可为赖 氨酸) 4. (D-丙氨酸,四位)--(赖氨酸/鸟氨酸)-- (D-谷氨酸,二位)细胞壁肽聚糖四肽侧链中不含二氨基酸。 (2)磷壁酸:三种: A.甘油磷壁酸:基本结构是多聚甘油磷酸。因甘油分子中的羟基被不同化合物取代而又可分三型:(I )重复单位是甘油磷酸,糖或丙氨酸不参与骨架的形成-(-C1-C2-C3-POOH )n-;(II )重复单位是葡萄糖甘油磷酸;-(-G-C1-C2-C3-POOH)n-(III )重复单位是N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸-甘油磷酸(-N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸-甘油磷酸-)n 。在(II )和(III )中糖分子参与形成骨架链 B.核醇磷壁酸:核醇磷壁酸是以磷酸二酯键连接相邻核醇分子的C-1和C-5 磷酸-(-C1-C2-C3-C4-C5-磷酸)n,C-2上大多以酯键连接着D-丙氨酸,而C-4或C-3的羟基,可被各种糖所取代。磷壁酸和肽聚糖的结合:磷壁酸以共价键与肽聚糖分子连接,其末端的磷酸通过一个N-乙酰氨基葡萄糖-1-磷酸与肽聚糖的N-乙酰胞壁酸C-6 N-乙酰氨基葡萄糖 溶菌酶敏感

生理学试题及答案第十二章-生殖

第十二章生殖 一、名词解释 1、生殖 2、月经 3、排卵 4、妊娠 5、分娩 二、填空题 三、选择题 1、精子的发育过程正确的是( A ) A、精原细胞→初级精母细胞→次级精母细胞→精子细胞→精子 B、初级精母细胞→精原细胞→次级精母细胞→精子细胞→精子 C、精原细胞→初级精母细胞→精子细胞→次级精母细胞→精子

D、精原细胞→精子细胞→初级精母细胞→次级精母细胞→精子 E、精原细胞→次级精母细胞→精子细胞→初级精母细胞→精子 2、体内精子储存在 D A、睾丸 B、前列腺 C、精囊腺 D、附睾和输精管 E、尿道球腺 3、睾酮的主要产生部位是 B A、睾丸生精细胞 B、睾丸间质细胞 C、睾丸支持细胞 D、曲细精管上皮细胞 E、肾上腺皮质网状带细胞 4、下列哪项不属于睾酮的生理作用 C A、维持生精作用 B、刺激生殖器官生长发育 C、促进乳腺发育 D、促进蛋白合成 E、促进男性副性征出现 5、排卵后形成的黄体可分泌 D A、孕酮 B、黄体生成素 C、卵泡刺激素 D、雌激素和孕酮 E、黄体生成素和孕酮 6、妊娠时维持黄体功能的主要激素是 E

A、雌激素 B、孕激素 C、卵泡刺激素 D、黄体生成素 E、绒毛膜促性腺激素 7、血液中哪种激素出现高峰可以作为排卵的标志 C A、雌激素 B、孕激素 C、黄体生成素 D、卵泡刺激素 E、卵泡刺激素释放激素 8、下列哪项不属于雌激素的生理作用 B A、使卵泡发育成熟、排卵 B、使子宫内膜发生分泌期变化 C、使输卵管运动增强 D、刺激阴道上皮细胞增生、角化 E、促进乳腺发育 9、关于孕酮的生理作用的叙述,下列哪项是错误的 E A、使子宫内膜呈分泌期变化 B、使子宫肌活动减弱 C、抑制母体免疫排斥反应 D、促进乳腺腺泡发育 E、使排卵后基础体温降低 10、女性基础体温在排卵后升高0.5℃左右,并在黄体期维持在此水平。基础体温的升高与下列哪种激素有关 B A、雌激素 B、孕激素 C、卵泡刺激素 D、黄体生成素 E、甲状腺激素

微生物生理学论文

微生物发酵法生产L-色氨酸的研究 摘要:L-色氨酸是人体和动物体生命活动必需的8种氨基酸之一,在人体内不能自然合成,必需从食物中摄取。它以游离态或结合态存在于生物体中,对动物的生长发育、新陈代谢等生理活动起着非常重要的作用,被称为第二必需氨基酸,在食品、饲料和医疗等诸多行业应用广泛。L-色氨酸的生产方法有化学合成法、转化法和微生物发酵法。近年来,随着代谢工程在色氨酸菌种选育中的成功运用,微生物发酵法逐渐成为主要的色氨酸生产方法。系统综述了微生物发酵法生产色氨酸所涉及的代谢工程策略,包括生物合成色氨酸的代谢调控机制以及途径改造的措施和效果,此外,还探讨了L-色氨酸未来的发展前景。 关键词:L-色氨酸;代谢工程;微生物发酵法 1 L-色氨酸的理化性质〔1~3〕 L-色氨酸学名为B-吲哚基丙氨酸,英文名L-Tryptophan,化学名L-B-(3-吲哚基)-A-丙氨酸,别名L-胰化蛋白氨基酸,化学式C11H12O2N2,相对分子量204.23。L-色氨酸属于中性芳香族氨基酸,呈白色或微黄色结晶或结晶粉末,无臭,味微苦。L-色氨酸在水中微溶,在乙醇中极微溶解,在氯仿中不溶,在甲酸中易溶,在氢氧化钠试液或稀盐酸中溶解,在酸液和碱液中较为稳定,但在存在其他氨基酸或糖类物质时则易分解。L-色氨酸有3种光学异构体,长时间光照易变色。L-色氨酸在水中加热产生少量吲哚,在与氢氧化钠或硫酸铜共热时则产生多量吲哚。 图1-1 L-Trp的分子结构 Fig.1-1 The molecular structure of L-TRP

2 L-色氨酸的用途 L-色氨酸在生物体内不能自然合成,需要从食物中摄取,是动物和一些真菌生命活动中的必须氨基酸。L-色氨酸在蛋白质中含量很低,平均含量约1%或更少[4]。L-色氨酸能调节蛋白质的合成、调节免疫及消化功能[5]、增加5-羟色胺代谢作用以及增强认知能力[6]等,因此在人和动物的新陈代谢、生长发育中有重要作用。L-色氨酸的这些营养和药用价值使其被广泛应用于医药、饲料和食品等行业。 3 L-色氨酸的合成方法 L-色氨酸的生产方法有化学合成法、转化法和微生物发酵法。化学合成法由于存在工艺复杂、产品成分复杂等原因,已逐渐被淘汰。而转化法( 酶转化法和微生物转化法) 虽然已经实现了工业化,但仍然存在原料昂贵、低转化率等问题。以葡萄糖等廉价原料来生产色氨酸的微生物发酵法是最早开发的色氨酸生产方式,但这种方法在很长的一段时期内都无法实现工业化。究其原因,主要是在早期的研究中,研究者单一依靠传统的化学或物理诱变方式选育色氨酸生产菌株; 但是色氨酸的生物合成途径存在极其复杂的调控机制,仅通过诱变方式无法根除其所有的代谢调控作用,因此在这种情况下,研究者无法获得优良的菌株用于 L-色氨酸生产。近年来,随着 DNA 重组技术的快速发展,特别是代谢工程育种方式的兴起,研究者逐渐选育出一批高产的色氨酸生产菌株,大幅提高了微生物发酵法生产色氨酸的效率,使其成为工业上主要的色氨酸生产方法〔7〕。本文系统综述了微生物发酵法生产L-色氨酸所涉及的代谢工程策略,并探讨了其未来的发展趋势。 4 L-色氨酸的微生物合成机制 4.1 微生物合成L-色氨酸的代谢途径 目前用于生产 L-Trp 的微生物种类主要有大肠杆菌、谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌、枯草杆菌、酵母等菌种。各种微生物的 L-Trp 合成机制略有差异,以大肠杆菌为例,L-Trp 合成代谢包括中心代谢途径、芳香族氨基酸共同途径和L-Trp 分支途径三个部分[8]。中心代谢途径指以葡萄糖为起始物经磷酸戊糖(HMP)途径的赤藓糖-4-磷酸(E4P)和糖酵解(EMP)途径中的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)二者缩合形成 3-脱氧-α-阿拉伯庚酮糖酸-7-磷酸(DAHP)的过程;共同途径指从 DAHP 开始,经莽草酸(SHIK)、到达分支酸(CHA)的过程;余下的从 CHA 至 L-Trp 部分,则称为 L-Trp 分支途径(图1-2)。目前关于 L-Trp 的代谢工

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