趋磁细菌特性及其应用前景
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微⽣物⽣理复习题及答案
第⼀章绪论1、什么是微⽣物⽣理学?研究热点是什么?
微⽣物⽣理学是从⽣理⽣化的⾓度研究微⽣物的形态与发⽣、结构与功能、代谢与调节、⽣长于繁殖等的机理,以及这些过程与微⽣物⽣长发育以及环境之间的关系的学科。
研究热点:环境修复;微⽣物发电、⽣物燃料;资源开发利⽤。2、简要说明微⽣物⽣理学与其他学科的关系。
微⽣物⽣理学既是⼀门基础学科⼜是⼀门应⽤学科。它的发展与其他学科有着密切的联系,既依赖于微⽣物学、⽣物化学、细胞⽣物学、遗传学基础学科的理论和技术,还需要数学、物理学、化学、化学⼯程、电⼦信息学和设备制造⼯程等的理论和技术。3、简述微⽣物⽣理学中常⽤的技术与⽅法。
(1)电⼦显微技术,⼀种公认的研究⽣物⼤分⼦、超分⼦复合体及亚细胞结构的有⼒⼿段,也是研究微⽣物不可缺少的⼿段。(2)DNA分⼦铺展技术,可⽤来检查细菌、噬菌体的染⾊体结构,还可进⾏动态跟踪。(3)超速离⼼技术
(4)光谱分析技术,包括可见光光度法(定量分析),紫外分光光度法,荧光分光光度法,红外分光光度法。(5)层析技术,⼀种基于被分离物质的物理、化学及⽣物学特性的不同,使它们再某种基质中移动速度不同⽽进⾏分离和分析的⽅法。纸层析,薄层层析,柱层析。
(6)电泳技术,⽤于对样品进⾏分离鉴定或提纯的技术。等电聚焦电泳,双向电泳,⽑细管电泳,变性梯度凝胶电泳。
(7)同位素⽰踪技术,利⽤放射性核素作为⽰踪剂对研究对象进⾏标记的威廉分析⽅法。(8)基因芯⽚与⾼通量测序技术
第⼆章微⽣物的细胞结构与功能1.细胞壁及细胞膜的⽣理作⽤是什么?
(2)控制细胞⽣长扩⼤
(3)参与胞内外信息的传递
(4)防御功能
(5)识别作⽤
(ps1、维持细胞形状,控制细胞⽣长,保护原⽣质体。细胞壁增加了细胞的机械强度,并承受着内部原⽣质体由于液泡吸⽔⽽产⽣的膨压,从⽽使细胞具有⼀定的形状,这不仅有保护原⽣质体的作⽤,⽽且维持了器官与植株的固有形态.另外,壁控制着细胞的⽣长,因为细胞要扩⼤和伸长的前提是要使细胞壁松弛和不可逆伸展.2.细胞壁参与了物质运输与信息传递细胞壁允许离⼦、多糖等⼩分⼦和低分⼦量的蛋⽩质通过,⽽将⼤分⼦或微⽣物等阻于其外。 3、细胞壁有防御与抗性)
离子交换与吸附,2011,27(5):392~399 ION EXCHANGE AND ADSORPTION 文章编号:1001—5493(2011)05.0392—08
水溶液中趋磁微生物体吸附Ni2+的模拟研究
宋慧平成怀刚 程芳琴
山西大学资源与环境.Y-程研究所,太原030006
摘要:为了探索趋磁微生物体对水溶液中Ni 的吸附机理,考察微观作用力对吸附过程的影响, 本文通过酸碱滴定实验确定了趋磁微生物体具有吸附作用的表面功能基团,建立了由体内磁小 体Fe3o4和表面功能基团-PO3H,。OH,.COOH构成的趋磁生物体模型,并通过分子动力学模 拟方法从静电作用、分子间作用、热运动等方面研究了磁小体和功能基团对Ni2+的吸附过程的 影响规律。模拟结果证明对Ni 的吸附过程是基团的静电吸引力和范德华力相互作用的综合结 果,不同基团的静电引力强弱是有区别的。模拟结果还表明,Ni 对.PO H的趋聚倾向最大, 对.OH的趋聚倾向次之,而对.COOH和Fe3o4的趋聚作用较弱。采用化学修饰法分别掩蔽菌 体表面基团,并做了吸附实验,吸附效果与模拟结果完全吻合。这些结论将对生物磁选的开发 应用提供新的理论依据。 关键词:趋聚;生物吸附;库仑力;范德华力 中图分类号:TQ085+.413 文献标识码:A
1前言
近年来,生物吸附及累积研究因其在环境保护和废液贵重金属回收中的潜在应用前景
而逐渐受到重视。其中的趋磁细菌方法不仅对重金属离子具有很好的选择吸附性,还因为 其体内存在纳米级Fe。O4磁小体颗粒而呈现出独特的趋磁性,能够借助高梯度磁场使附着 重金属离子的生物体从溶液中快速地脱除【l一2J,从而巧妙地回避常规微生物治污过程中离子 被吸附后不易从水中直接分离出来的难题。一系列的基础研究工作[3-5]表明,采用高梯度磁
场 趋磁生物复合工艺处理含Ni2+、Au3+等重金属离子的废水,具有吸附速度快、吸附容量
安徽农业科学,Journal ofAnhui A .Sci.2OO7。35(13):3977—3978 责任编辑庆珞责任校对胡先祥
微生物磁效应及其在环境中的应用
卢家暄 ,王 手2(1.贵州大学电气工程学院,贵州贵阳550oD3;2.贵州省贵阳市气象局,贵州贵阳55o0o2)
摘要介绍生物磁效应的特点,着重阐述微生物磁效应在趋磁细菌的环境响应、生物矿化作用等主要研究领域的研究现状和取得的进
展。并对今后进一步的研究进行分析、讨论和展望。
关键词生物磁效应;微观机制;趋磁细菌;环境意义
中图分类号X172 文献标识码A 文章编号0517—6611(21X)7)13—03977—02
Magnetic Effect ofMicrobes and Its Al ̄lication in E V’Ⅱ n蛐t
LU Jta-xamn et al(College ofElectrical Engineers,CMlizhotlUniversity,Guiyang,CMlizhou 550(}03)
Abstract The characteristics ofbiomagnetic effectwereintroduced.The research situation ofenviromr ̄ntal response ofmagnetic effectofmicrobes and
biomineralizationwere emphasized.Further studies Oilmagnetic effectof raicmbewere aIla1 剖.And development prospect w鹊also siven.
Key wolds Biomagnetic effect;Micromechanism;Magnetotactic bacteria;Environmental car】ce
磁性材料在生物医学领域的应用
一、引言
磁性材料因其独特的物理特性,在生物医学领域中越来越多地应用。本文旨在介绍磁性材料在生物医学领域的应用及其现状。
二、磁性材料的分类
磁性材料主要分为软磁性材料和硬磁性材料。软磁性材料主要用于电子设备、发电机、电动机等领域,而硬磁性材料主要用于制造永磁体、电动机等领域。在生物医学领域中,常用的是软磁性材料。
三、磁性材料在生物医学领域的应用
1. 定位和导航
磁性材料可以被用来标记特定的细胞或组织,并将其定位到身体的特定部位,如Korgel等人利用含有纳米颗粒的胶体来实现对细胞的纳米定位,这有助于研究细胞的发育过程和细胞的各种功能,同时也有助于诊断和治疗某些疾病。
2. 分离和检测
磁性材料可以被用来分离和检测特定的细胞或分子。例如,磁性颗粒可以与特定的抗体、蛋白质或脱氧核糖核酸(DNA)结合,从而将它们从其它物质中分离出来。这可以用于检测艾滋病病毒、结核杆菌和其他细菌等。
3. 治疗和诊断
磁性材料可以被用作医学影像的对比剂。例如,磁共振成像(MRI)就利用磁性材料的施加磁场和放射波的相互作用,从而获得人体的各种影像。此外,磁性材料还可以用于治疗乳腺癌、肝癌、脑卒中等疾病。磁性材料可以通过外部的磁场作用于人体组织,从而提高治疗效果。
四、磁性材料在生物医学领域的发展趋势
1. 磁性纳米颗粒的发展
随着纳米技术的发展,磁性纳米颗粒的应用前景越来越广泛。纳米颗粒不仅可以作为治疗剂,还可以用于生物医学影像、生化检测等方面。
2. 磁性药物输送系统的发展
磁性药物输送系统利用磁性材料将药物输送到患处。该技术可以提高药物在病灶处的效果,减少副作用,有望成为未来治疗癌症和其他疾病的重要手段。
3. 磁性材料的仿生学应用 仿生学将模仿自然界的生物构造、过程和系统,从而开发出具有类似生物特性的新材料。磁性材料可以与组织相容性更好的仿生材料结合,用于医疗器械等方面。
五、结论