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她来了,一个瘦弱的身影,坐在轮椅上,目光呆滞着,浑浊的眼睛里总是透着让人难以捉摸的情感,我看不懂她,也更读不透她。
我还很小的时候,曾记得她的母亲总是推着她到人多的地方来,每一次看见她,她一贯地低着头,松松的羊角辫挂在脑后,我总能听见她母亲跟人说着:“今天又闹脾气了。”话语里有着无奈,而更多的是怜惜。可是我们这群孩子又怎么能懂得呢?我们把她当做一件新奇的事物,把她当作我们寻乐子的源头。每每她的母亲走开,我们就窜上前去把她的下额抬起,她死命地摇头,我们却愈是欢乐,我们喜欢把她当做洋娃娃一样给她扎辫子,喂她食物,做鬼脸对她笑,她总是一声不吭,满眼都是恐惧。我们没兴趣了,就把她搁在一边,自顾自玩去了,偶尔我转过头来,总会看见她两手撑着轮椅想要站起来,随后又埋下了头,脸微微透着红,看不清她是怎样的表情,我也不在意,只是有一次我无意间把这告诉了母亲。
终于从母亲那儿了解了一些她的情况,可是懵懂的我又怎么去了解一个与我同龄孩子的痛苦呢?但我还是惊奇地发现,从那以后,我对她的态度好了许多,也许有些不知名的情感在我心中萌生了吧。
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一、身先士卒,以身作则
“其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。”在班级工作中,班主任往往起引领作用,只有身先士卒、以身作则,才能管理有效。
1.形成良好的班风。班风在某种意义上说就是一种“习惯”,建立合理的常规,使学生的言行规范化,是形成良好班风的前提。班主任一定要抓好班级常规工作。如课前提醒学生准备好学习用品,以便尽快进入学习状态;课堂上,提醒学生注意听讲和注意读写姿势。在文明礼仪方面,要注重表扬,做好榜样。在卫生习惯上,一要言传身教,讲桌自己动手收拾干净,地面上有垃圾时主动拾起来;二要分工明确具体;三要不厌其烦地向学生灌输讲卫生的重要意义,使他们树立“卫生光荣,不卫生可耻”的观念和“我为人人,人人为我”的思想。
2.组建一支责任心强、能力强的班干部队伍。小学生的行为能力都处于不稳定状态,尤其需要培养小老师来协助班主任管理班级。刚开始,小干部们不知道班级工作如何做,这就要求班主任跟他们多交流、多指导,同时要创设机会锻炼小干部的能力,大胆放手让他们做一些班级事务,时间一久,他们的能力自然会得到锻炼。随之要树立他们作为班干部的荣誉感,以身作则,带头做好班级榜样。老师也要树立班干部的威信,为他们铺路,使他们能协助老师管理好班级,使班干部真正成为老师的得力助手。
二、多一些鼓励、表扬,少一些批评、指责
班集体是培养学生个性的沃土,有了这块沃土,学生的个性才能发扬光大。班主任要有一双善于发现教育素材的眼睛,适时创设教育平台,合理利用教育资源。
1.树立榜样,正面引领。班风形成的开始,好人好事好现象总是表现在部分同学的一两件事情上,这就需要教师有一双善于发现的眼睛,并号召同学们学习,比如谁为班级做了好事、谁字写得漂亮、谁发言积极等等。这样,学生有榜样可以学,也知道学什么。
2.活动,增强班级凝聚力。集体活动最能培养学生的凝聚力、集体荣誉感,以多表扬、多奖励为准则更能激发孩子的上进心。比如:在学校组织的各种竞赛活动中,我积极组织、指导学生参加,并适时用“你真棒”等鼓励语言激励他们不断前进;在每周一次的班级流动红旗争夺中,每次得了流动红旗,我会对孩子们大加赞扬。时间一长,班集体的正能量就会增加,健康向上、团结协作的班集体也会逐渐形成。
三、有一颗平常心,尊重学生个体差异
“谁爱孩子,孩子就会爱他,只有用爱才能教育孩子。”除了爱心,还需要耐心、诚心,更需要平常心。对于犯错误的学生,要讲究宽容,论事不论人。态度上客观,保护了学生的自尊;时间上宽容,让学生有改正错误的机会;处理上宽容,促成了学生的自省。同时,要尊重学生的个体差异,真正懂得“有些花开在初春,有些花开在深秋”的道理。每个孩子接受知识的能力是不同的,作为教育工作者,我们不要过早强调让学生成才,而首先要教育他们成人。对于特殊的孩子,要帮他树立“天生我材必有用”的信心,让他的个性得到充分的发挥,使他的角色更完整。
四、把握爱的律动,实现有效沟通
苏霍姆林斯基曾说:“教育的效果取决于学校家庭的一致性,如果没有这种一致性,学校的教学、教育就会像纸做的房子一样倒塌。”班主任与家长沟通的效果如何,直接关系着家校合作是否成功,而沟通效果有赖于沟通艺术。
1.尊重家长,真诚交流。面对家长,老师最常犯的职业病就是居高临下。其实作为老师,进行家校沟通无非就是希望取得家校教育的一致性,促进学生的健康发展。因此,我们不能违背与家长沟通的初衷,一定要尊重他们的人格,用平等的、真诚的话语来同他们交流。
2.把表扬当成一种沟通方式。每个家长都希望老师重视自己的孩子,都渴望自己的孩子得到认可。赞扬是一种认可,也是一个良好的开端。班主任要善于肯定孩子,学会欣赏每个孩子身上的闪光点。教师一句微不足道的称赞,都会让家长感到高兴,直至影响对待孩子的态度,同时这种肯定也能使家长更坦诚地与老师交流。
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关键词:小学;阳光体育;参与;运动;健康;快乐
所谓的阳光体育,是指由教育部、国家体育总局和共同决定,从2007年开始,结合学生体质健康标准的全面实施,在全国各级各类学校中广泛、深入地开展全国亿万学生阳光体育运动的简称。为引导广大青少年学生走向操场、走进大自然、走到阳光下,积极参加体育锻炼,教育部、国家体育总局、于2009年4月29日全面启动了全国亿万学生阳光体育运动。当天上午10时至11时,在全国范围内统一举行了阳光体育运动全面启动仪式和全国亿万学生集体锻炼1小时活动,以扩大全国亿万学生阳光体育运动的声势,形成全国联动、上下互动的体育活动氛围。
一、开展阳光体育的对策
1.提高学生对阳光体育的认识,营造良好的校园氛围
思想决定行动,学校从上至下都要提高对阳光体育的认识,把阳光体育纳入学校工作计划,制订相应的实施方案,并逐步逐项落实。学校要充分利用校广播站、宣传栏、校园网等各种宣传工具和手段,开设专题栏目,大力宣传阳光体育运动,让“我运动、我健康、我快乐”的理念深入人心,唤起全校师生对健康的关注,鼓励广大学生自觉走向操场、走到阳光下、走到大自然中,积极参加体育运动。
2.活动设计以生为本,从学生的兴趣、爱好出发
阳光体育开展的目的是增强学生的素质,增进学生健康,活动设计始终应从学生的角度出发,考虑学生的兴趣与爱好,在活动内容的选择上要符合大多数学生的意志,让学生感觉不到课外活动是一种负担。教师可根据学校条件和自身实际情况组织一些小型体育比赛,形成本校特色的体育项目和传统体育项目,让学生在体育比赛中体验到成功的乐趣,从而爱上体育。
3.开展丰富多彩的体育比赛
“台上一分钟,台下十年功。”体育训练对许多人来说是枯燥的,而体育比赛却有很大的吸引力。比赛的输赢更能激发学生的热情和永不服输的斗志,加上比赛多与集体荣誉紧密相连,都能激发学生积极锻炼的兴趣。譬如,学校可以定期举办篮球、乒乓球、武术操、跳绳、拔河等比赛,争取做到“人人有项目,班班有安排,月月有比赛”,从而使更多的学生加入到阳光体育运动中来,从而培养学生运动健身理念,激发他们的户外活动和体育锻炼的兴趣。
4.进行专业的体育指导
在普及阳光体育的过程中,为了更好地发挥体育运动的作用,专业系统的体育指导是不可缺少的。体育教师在具备比较系统的专业知识和技术的前提下,不管在课堂内外,教师都可以根据需要对学生进行专业的体育指导,这样的体育活动形式可以让学生更积极地参与其中,更容易对体育活动产生兴趣。这样的活动,教师得心应手,学生积极主动,两者相互激励,形成良性循环的活动局面,对提高阳光体育活动的效果具有重要意义。
5.完善的硬件设施,为阳光体育的开展提供有力保障
许多体育活动需要借助硬件设施得以完成,学校作为学生最主要的活动场所,需要逐步完善相关配套设施,使学生可以有条件参与到丰富多彩的体育运动中来。小学阶段是孩子精力最充沛的时期,感兴趣的运动项目也很多,但学校的硬件设施往往很有限,久而久之,他们对体育运动越来越不感兴趣。新课标指出:“体育场地、器材是加强素质教育,提高体育教学质量,增进学生健康的物质保证。”完善的硬件配套设施对开展阳光体育活动的意义重大,作为学校应该尽可能地完善校园的体育设施,从政策上予以支持,经济上予以保证。
二、开展阳光体育应注意的事项
1.安全措施到位
体育活动的目的就是促进健康、增强体质,如果在活动中发生了伤害事故,就违背了体育锻炼的宗旨,因此,在组织学生活动过程中要特别注意安全。首先,要经常检查场地、器材,发现不安全因素要及时采取措施;其次,要教育学生遵守运动安全要求,加强自我安全保护的意识,锻炼时要穿运动鞋,服装一般要求宽松适合,禁止将钥匙、别针、小刀等尖锐锋利物品放在衣服口袋里以免发生伤害事故;最后,要做好活动前的准备活动和活动后的放松运动,避免身体受伤。
2.时间上要有保证
要合理安排好活动时间,这就要求学校把“保障学生每天课外活动时间不少于一小时”当作一项重要任务来抓。在开足开好体育课的同时,严格按照国家规定,积极组织学生开展丰富多彩的课外活动,跟上素质教育的步伐,不随意侵占学生的课余时间。
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关键词:光合作用;有氧呼吸;图解过程
1.光合作用
光合作用发生的过程非常复杂,其中涉及到光照、二氧化碳和有机化合物等多种物质,并且由许多化学反应构成。在一定程度上还可根据绿色植物是否需要光能,将光合作用分成两个阶段,第一阶段是光反应,第二阶段是暗反应。光能合成作用在绿色植物生长过程中处处存在,其中需要借助绿色植物中的叶绿体和一些细菌共同参与,在光照充足的情况下,绿色植物就会进行光反应。这样绿色植物就会进行光反应,并且利用光照将植物所吸收的二氧化碳转化为有机化合物,在这个过程中还会释放一定的氧气和还原氢[H]。
2.有氧呼吸过程图解的改进
2.1增加“细胞质基质”“线粒体基质”的文字标注
在改进有氧呼吸图解的过程中,我们可以通过增加细胞质基质和线粒体基质的文字标注来实现。首先在第一个阶段中,两分子的丙酮酸是在酶的参与下,再加上一分子的葡萄糖共同构成的,分解的最后会形成少量的氢[H],此外还会释放出一些能量。有氧呼吸的第一个阶段是在细胞质基质中发生的,上面提到过的参与有氧呼吸第一阶段的酶,我们通过实验得出这些酶也存在于细胞质基质中。然后就是有氧呼吸的第二个阶段,在该阶段中丙酮酸会通过一些渠道分散在绿色植物的线粒体中,在该阶段需要酶和水的共同参与。经过短暂的一系列反应后,产出物是二氧化碳和还原氢[H],并且也会在一定时间内产出一些能量,经过研究我们可以得出,参与第二阶段的酶存在于线粒体的基质中。
2.2将前两阶段产生的[H]移到线粒体内膜上
改进有氧呼吸过程图解还有许多的办法,我们还可以通过将前两个阶段所产生的所有还原氢[H],移送到线粒体内膜上。首先,我们要来了解一下线粒体,线粒体也是绿色植物中的一个细胞器,有氧呼吸的主要场所就是线粒体。还原氢传递和电子传递体共同构成了有氧呼吸的呼吸链,有氧呼吸的第三个阶段也发生与线粒体的内膜上,第三阶段会产生一些氧化磷酸化的酶。如果对这些还原氢[H]加以转移,我们就可以更加准确的分辨出有氧呼吸所需要的物质及反应的场所。
3.光合作用过程图解的改进
3.1增加叶绿体模式图
在学习绿色植物光合作用和有氧呼吸的图解知识时,图片上复杂的物质转换和物质形成,都会在学习的过程中提高难度。所以需要对光合作用的图解过程进行改进,比如说可以增加叶绿体模式图,叶绿体是细胞器,常常参与到绿色植物光合作用的过程。叶绿体在电子显微镜的观察下,可以发现叶绿体是具有双层膜的细胞器,在进行下一步观察我们会发现叶绿体的内部有许多基粒,这些基粒是由囊状结构的薄膜堆积而成。这些基粒之间又充满着许许多多的基质,对于以上的描述如果可以通过增加叶绿体模式图来展现出来,就可以让我们更好地去观察光合作用的每一个过程。
3.2增加“基粒囊状结构”“基质”的文字标注
改进光合作用的过程图解,还可以通过增加基粒囊状结构和基质的文字标注,通常情况下会将光合作用分为两阶段,一阶段是光反应另一个阶段就是暗反应。绿色植物在进行光合作用时,是通过是否需要光照来区别阶段的,叶绿体的囊状结构薄膜上是用来进行光反应的,在光反应阶段中色素分子和酶也是重要的⒂胝撸色素分子和酶分布在基粒的囊状结构薄膜上。叶绿体的基质是用来进行绿色植物暗反应阶段的,参与该阶段的是多种酶,这些酶大部分存在于叶绿体的基质中。这些绿色植物反应过程中所需要的各种物质种类繁杂,如果对这些物质加以文字标注,我们就可以更加准确的分辨出光反应和暗反应所需要的物质及反应的场所。
3.3移动了[H]、[ATP]的位置
传统的光合作用和有氧呼吸的图解过程过于复杂,[H]、[ATP]的位置摆放错乱,众所周知叶绿体的囊状结构薄膜上是进行光合作用的场所,所以我们可以得出叶绿体的囊状结构薄膜上存在大量的还原氢[H]和[ATP],首先ATP是由ADP+Pi所形成的,而还原氢[H]是水在光下分解产生的。通过移动[H]、[ATP]的位置,可以更加直观的查看叶绿体的囊状结构,方便我们记忆光合作用和有氧呼吸的全过程。
4.结语
综上所述,光合作用和有氧呼吸是不可分离的两个部分,在整个过程中可以将光能变成化学能,绿色植物通过吸收二氧化碳,可以在内部结构中将太阳光吸收,然后进行转换变成化学能,并且将留在自身的物质合成有机化合物。目前人们所能利用的一些能源,比如说天然气、木材和煤炭,都离不开植物的光合作用和有氧呼吸。以上是本人的粗浅之见,由于本人的知识水平及文字组织能力有限,文中如有不当之处,还望教师和同学们能批评指正。
[参考文献]
[1]李永军.光能转变成化学能[J].陕西科技,2010.
[2]李学友,王立海.多种酶存在于叶绿体的基质[J].生物工程,2010.
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关键词:冬暖大棚;五月阳光油桃;栽培技术
中图分类号:S662.1 文献标识码:A 文章编号:1002-2910(2007)03-0027-02
自2001年开始,沂水县利用冬暖大棚栽培五月阳光油桃,取得了显著的经济效益。
1 基地概况
油桃基地位于道托乡下村。属温带季风气候区,年平均气温13.1℃,1月份平均气温-1.71℃,极端低温-20.2℃,年降水量722mm,无霜期196天。地势平坦,土壤为砂壤土。目前有大棚35个,以冬暖大棚为主。主要栽培品种为五月阳光油桃,5年生树平均666.7m2产2650kg。平均单果重95g,最大145g。4月下旬至5月上旬上市。售价高,供不应求。
2 栽培技术
2.1 定植
春季,选生长健壮、根系发达、无病虫害的当年生五月阳光油桃壮苗,在计划建棚地片南北行栽植。栽前全面深翻60-80cm,每666.7m2施基肥1500-2000kg,整平地面,南北起垄,垄间距1.8m,高30-50cm,顺垄沟灌透水,沉实后在垄背上按株距1m挖定植,每隔4-5株栽1株授粉树。栽后及时浇水、定干、覆地膜。定干高度为30-50cm,南低北高。
2.2 建棚与扣棚
春季或秋季建棚。冬暖式大棚坐北朝南,东西走向。其东、西、北三面墙体厚80-100cm,用石头、大块砖或土坯建造。大棚跨度10m,长70m,高3-4.2m,后墙高2-2.5m,前沿高1.2-1.5m,棚面与地面夹角28°左右。温室棚膜采用聚乙烯长寿无滴膜,扣棚前40天地面覆盖黑色地膜,12月下旬开始扣棚。
2.3 整形修剪
根据南低北高的棚体结构,每行树南端两株采用开心形,后面采用纺锤形。开心形树待新梢长10cm时选3-4个不同方向的新梢做主枝,其余全部抹除。纺锤形树留作中干的新梢长至60cm时摘心,当年可摘心3-4次,每次选留一定数量的侧枝培养为主枝;其他新梢长25-30cm时摘心,促发分枝培养结果枝组。注意及时拉枝、扭梢、疏枝和叶面喷布150-200倍15%多效唑,控长促花。冬剪以疏为主,疏除无花枝、弱花枝、背上枝和病虫枝。疏后结果枝间距保持15cm左右。
2.4 肥水管理
适时施肥是保护地栽培油桃的重要技术环节。5月上中旬,每株追施尿素50g;6月份每株追施氮磷钾三元复合肥50g;9月下旬至10月上旬,每株施入充分腐熟的有机肥20-30kg和果树专用肥100g;果实膨大期每株追施氮磷钾三元复合肥100-150g;果实转色期至成熟前每隔5-7天喷1次0.2%-0.3%的磷酸二氢钾,以提高糖度,促进着色;采收后每株追施50g尿素和100g氮磷钾三元复合肥。一般结合施肥进行浇水,重点浇好催芽水(扣棚前)、催花水(开花前)和催果水(开花后至果实着色前)。
2.5 花果管理
花期在棚内放蜜蜂授粉,但温度较低时,蜜蜂不出箱效果很差,而温度适宜时授粉效果好,但又会给疏果带来困难。因此,在生产中多采用人工点授法,不管是新采集的混合花粉,还是冰箱储存的花粉,效果都很好,授粉后果实大,果形正,畸形果很少。疏果分两次完成。第1次在花后15-20天,即第1次生理落果后,此时果实大如蚕豆,疏掉小果、畸形果、过密果和背上果,优先保留两侧果;第2次疏果为定果,在第2次生理落果后硬核前进行。这次疏果要根据树势、树龄和管理条件确定留果量。长果枝一般留3-4个果,中果枝一般留2-3个果,短果枝留1个果;管理条件好的大棚可适当多留,反之则适当少留。定果后,多次叶面喷施0.2%-0.3%磷酸二氢钾,可明显提高单果重和产量,促进果实提前成熟。
2.6 温湿度和光照
扣棚后,白天盖草苫,夜间揭开草苫并打开通风口,以降低棚温。当棚内7.2℃以下的温度累积达到600小时以上时,即开始缓慢升温。升温后,前5-7天白天温度15-18℃,夜间5℃以上;7-14天白天温度18-20℃,夜间8-10℃;14天后白天20-25℃,夜间IO~C左右;花期白天温度20-23℃,夜间15℃;果实生长期白天25-28℃,夜间15℃。从开始升温至萌芽前棚内空气相对湿度控制在70%-80%;开花期控制在50%左右;坐果后至果实成熟期控制在60%-70%。为增强光照,在温室的后墙及东西两山墙挂反光膜或将墙体用石灰涂白,并选择透光性好的聚乙烯长寿无滴膜做棚膜,保持棚膜的清洁,以增强透光性。
2.7 采后管理
采果后应及时撤棚膜。为防止结果部位外移,及时回缩结果枝、结果枝组及各主枝和中心干延长枝,保留的下部枝或斜生中庸枝约占原全树总枝量的1/4-1/3。对当年生新梢,过密者疏除,保留的新梢留2-3节重短截。修剪结束后,喷1次10%杀菌优水剂800-1000倍液进行全棚杀菌消毒,并及时撤除地膜、施肥、浇水,促进生长。7-8月气温高,湿度大,为防止桃树旺长,喷布150-200倍15%多效唑。对因坐果多或控长剂使用浓度大而长势很弱的树,可叶面喷60mg/L赤霉素加0.4%尿素,以促进生长。
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【摘要】 利用分光光度法和基质辅助飞行质谱法研究了谷胱甘肽对1,1二苯基2苦肼基(DPPH)自由基的清除作用。通过比较不同浓度和不同配比的还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)以及Na2SeO3混合溶液的自由基清除率,发现GSH/GSSG的配比对自由基清除率有明显影响。当GSH/GSSG的配比大于50∶1时,自由基清除率比同浓度的GSH大,且自由基清除率随GSH和GSSG的绝对浓度的增加而明显增加,说明适量的GSSG可协同催化GSH清除自由基过程。质谱测定结果表明: 此协同作用与GSSG 参与自由基清除过程中的自由基反应有关。Na2SeO3对GSH的清除自由基的影响主要是通过与GSH反应生成GSSG来调控GSH/GSSG配比的结果。通过测定和分析一定配比的GSH+GSSG混合溶液与DPPH作用前后的质谱图,提出了少量的GSSG共存下,GSH催化清除DPPH自由基的作用机理。
【关键词】 谷胱甘肽, 自由基, 抗氧化性, 分光光度法,基质辅助飞行质谱法
1 引 言
谷胱甘肽是生物体内抗氧化防御系统中最重要的小分子活性寡肽,分为氧化型谷胱甘肽(GSSG)和还原型谷胱甘肽(GSH)[1]。GSH作为谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)或谷胱甘肽转移酶(GSH stransferase)的作用底物,可清除生物体内有害自由基(主要是氧自由基)或脂质过氧化物,使其转换成脂肪酸和水,而GSH被氧化成GSSG[2](见图解1)。 图解1 GSH 的抗氧化功能示意图
Scheme 1 Antioxidant fuction of glutathione(GSH)
在酶的调控下,生物体内GSH和GSSG通常处于稳恒性动态平衡,即当机体内由于GSH的清除自由基作用导致积累较多的GSSG时,GSH还原酶将作用底物GSSG还原成GSH。这种稳恒性动态平衡的重要标志是GSH/GSSG比值约为100∶1[3]。 当机体受到严重的氧化胁迫时,GSSG 还原成GSH的过程受阻,大量的GSSG积累在细胞液中,并破坏氧化还原动态平衡,给生物体带来不良影响[4]。图解1所示的抗氧化模式中,GSH是通过电子和质子的传递作用来清除自由基,而GSSG本身无清除自由基作用,只参与维持两种形态谷胱甘肽的动态平衡。在该生化反应体系中,GSSG除了作为GSH还原酶底物维持谷胱甘肽的稳恒性动态平衡之外,还可能参与其它生化反应。文献[5]报道胱氨酸残基中的二硫键在生物体内参与许多氧化还原反应和自由基反应并生成各种硫氧化物。研究非酶条件下的氧化型谷胱甘肽在谷胱甘肽抗氧化系统中的作用和相关的化学反应,对进一步了解谷胱甘肽的生物学功能具有重要意义。本研究考察了GSH 和不同配比的GSSG和Na2SeO3混合溶液对DPPH自由基的清除能力,探讨了GSSG和Na2SeO3对GSH的协同抗氧化作用。根据自由基清除率和质谱测定结果,提出了GSSG和Na2SeO3对GSH自由基清除过程中的协同机理。
2 实验部分
2.1 仪器和试剂
UV8500紫外/可见分光光度计(天美公司);MALDMACFR(日本岛津公司);激光解吸电离飞行时间质谱仪(N2激光器,激光波长为337 nm)。 1,1二苯基2苦肼(DPPH)、还原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、Na2SeO3、α氰基4羟基肉桂酸(CHCA)及三氟乙酸购自Sigma公司。DPPH用无水乙醇配制,谷胱甘肽用三次蒸馏水配制。
2.2 实验方法
体外检测清除自由基的方法以清除DPPH自由基为最常见。参照文献[6,7],采用分光光度法,通过测定DPPH自由基与GSH作用前后最大吸收波长(517 nm)处吸收光谱,用多项式回归拟合的方法[8] 得到作用前后的吸光度变化值(ΔA517)与GSH浓度的多项式拟合回归方程,并根据回归方程计算出不同浓度的GSH和DPPH混合溶液的自由基半数清除率(IC50)。
3 结果与讨论
3.1 GSH 清除自由基实验
图1为DPPH乙醇溶液和在该溶液中加入适量GSH、GSSG和Na2SeO3混合溶液后的吸收光谱图。DPPH在517nm处有最大吸收。当加入与DPPH等量的GSH时, 此波长处的吸光度(A517)从1.33降低到0.55(图1A曲线2),说明GSH具有明显的清除DPPH自由基的能力。图1B中曲线2和3分别为GSH 和GSSG量比(GSH∶GSSG)为10∶1和100∶1时的吸收光谱图, 其吸光度分别为0.79 和0.48,说明GSH/GSSG 比率为100∶1时具有更高的自由基清除率。与图1A的结果比较,当GSH/GSSG 比率为100∶1时,比等量的纯还原型谷胱甘肽(GSH)的吸光度降低更明显,说明尽管认为氧化型GSSG无清除自由基能力,但适量GSSG的存在会提高GSH的自由基清除能力。当固定GSH浓度为0.10 mmol/L,图1 DPPH、DPPH和谷胱甘肽及Na2SeO3混合溶液的吸收光谱图
A. (1): 0.1 mmol/L DPPH, (2): (1)+0.1 mmol/L GSH; B. (1): 0.1 mmol/L DPPH, (2): A(2)+0.01 mmol/L GSSG, (3): A(2)+0.001 mmol/L GSSG; C. (1): 0.1 mmol/L dPPH, (2): A(2)+0.005 mmol/L Na2SeO3, (3): A(2)+0.0002 mmol/L Na2SeO3; D. (1): 0.1 mmol/L DPPH, (2): B(3)+0.005 mmol/L Na2SeO3; (3): B(3)+0.0002 mmol/L Na2SeO3. 加入不同浓度的Na2SeO3(见图1C中曲线2和3)时,DPPH在517 nm处的吸光度随GSH 和Na2SeO3的相对量比的增加而增加,说明在恒定的GSH浓度下,其自由基清除率随Na2SeO3加入浓度的减小而增加。当固定GSH/GSSG比率为100∶1,加入不同浓度的Na2SeO3的浓度(见图1D中曲线2和3)时, DPPH在517 nm处的吸光度随Na2SeO3加入浓度的增加而减小,说明自由基清除率随Na2SeO3的浓度增大而减小。
为考察GSH浓度、GSSG和Na2SeO3对GSH的清除DPPH自由基能力的影响,在固定DPPH浓度(0.10 mmol/L)情况下,分别测定了一系列不同浓度的GSH和不同配比的GSH、GSSG和Na2SeO3混合溶液在517 nm处的吸光度变化值ΔA517=ADPPH-AGSH混合液。结果发现,ΔA517 值随GSH浓度的增加而增加。采用多项式回归拟合方法[7] 对ΔA517和混合溶液的GSH浓度(CGSH)进行回归,根据回归方程确定ΔA/A0=0.5 时的CGSH为IC50值(式中A0为纯DPPH溶液的吸光度,ΔA为加入抗氧化剂后的吸光度变化值)。表1为不同混合溶液的吸光度变化值(ΔA)对CGSH的拟合方程和IC50值。表1 拟合回归方程和不同浓度、摩尔配比的GSH、GSSG和Νa2SO3混合溶液的DPPH自由基清除率(IC50)
16.3845C2(r=0.9980) 表1 表明:(1)GSH 具有较高的自由基清除率,其IC50达0.088mmol/L, 是良好的抗氧化剂。(2) 实验中发现氧化型谷胱甘肽(GSSG)本身对DPPH自由基无清除能力,但当其与还原性谷胱甘肽共存时,对GSH的自由基清除率具有较大的影响。当GSH/GSSG配比大于50∶1时,其自由基清除率大于等量的GSH的自由基清除率; 当GSH/GSSG配比小于50∶1时,清除率小于等量的GSH的清除率。(3)Na2SeO3也对GSH的抗氧化性具有协同作用。在一定浓度的GSH条件下,加入Na2SeO3的量相对较大时(GSH/Na2SeO320∶1)时, 自由基清除率大于同浓度的GSH的自由基清除率。(4)当固定GSH/GSSG配比为100∶1加入不同量的Na2SeO3时, 尽管Na2SeO3的相对量减小对GSH/GSSG混合溶液的自由基清除率有增强的趋势,但总的趋势是Na2SeO3会降低GSH/GSSG 混合溶液的自由基清除率。
综上所述,GSH具有较强的DPPH自由基清除率,但适当配比的GSSG的存在会提高GSH的自由基清除率,说明GSSG对GSH自由基清除过程具有协同作用。这种协同作用与GSH:GSSG 配比有关。当其配比为100∶1时,对DPPH自由基清除率最高。向含有GSH溶液中加入Na2SeO3 会影响GSH自由基清除率,是由于GSH和 Na2SeO3 发生了氧化还原反应[9]:
4GSH+Na2SeO3GSSG+GSSeSG+2NaOH+H2O
GSSG+Se(1)
此反应使得部分GSH被氧化成GSSG,改变了GSH/GSSG的相对量和氧化还原电位,从而影响了对DPPH自由基清除率。
3.2 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDITOFMS)检测
光谱测定结果表明,适量的GSSG对GSH清除DPPH自由基具有协同作用,说明GSSG在与GSH和DPPH的混合溶液中参与了相关的化学反应。为了辨别相关反应产物,应用MALDITOFMS法,以α氰基4羟基肉桂酸(CHCA)为基质,对GSH∶GSSG配比为100∶1的含有和未含有DPPH的混合溶液进行了质谱测定,结果见图2。
图2 0.1 mol /L GSH和1.0 mmol/L GSSG混合溶液(A) 及该混合溶液中加入0.1 μmol/L DPPH后测得的MALDITOFMS图
Fig.2 MALDITOFMS spectra obtaiend in 0.1 mol /L GSH and 1.0 mmol/L oxidized glutathione(GSSG) mixed solution before(A) and after(B) addition of 0.1 μmol/L DPPH从图2可见,不含有DPPH的混合溶液(图2A)在m/z 308 和613处可观察到质子化的GSH和GSSG分子离子峰, m/z 330和637 处分别观察到GSH的钠的加合物和GSSG在电离过程中与基质中的氰基相互作用产生的氰化物加合物的分子离子峰,在m/z 379处观察到质子化的基质α氰基4羟基肉桂酸)的二聚体的离子峰。当溶液中含DPPH(图2B)时,m/z 613,638和379处的峰消失,而在m/z 669处观察到GSSG结合2个羟基和Na+的峰,说明GSSG 可能生成氧化产物来协同GSH的自由基清除作用。
3.3 GSSG对GSH清除DPPH自由基的协同作用机理
(1) GSH对DPPH自由基清除作用是通过氧化作用将谷胱甘肽的电子传递给DPPH自由基单电子的过程。这种电子传递过程受GSH氧化还原电位的影响。根据能斯特方程;E=E0′+RTnFln[GSSG][GSH]2,在GSH/GSSG混合溶液中,GSH/GSSG比率越高,谷胱甘肽的还原电位负移,使得GSH传递电子与DPPH的能力越强。这解释了实验中GSH/GSSG混合溶液中,自由基清除率随GSH/GSSG的比率增高而增加的原因。(2)GSH/GSSG混合溶液中,当其比率>50∶1时,自由基清除率高于等量的纯GSH的清除率,说明自由基清除作用不只是GSH对DPPH自由基的还原作用所驱动,少量的GSSG的存在会协同GSH的自由基清除作用。GSH和DPPH的清除作用涉及氧化还原作用的自由基反应。当GSH与DPPH·自由基发生给电子作用后,本身氧化生成GS·自由基。此自由基在水相中仍具有较强的反应活性,在一定条件下与水相中的 GSSG 发生氧化还原作用,见下式:
(2)
上式中第二步反应中GS·自由基,可能首先与水分子发生自由基反应,生成反应性很强的羟自由基(·OH)和GSH,生成的·OH自由基与GSSG通过自由基反应生成GSOH(glutahione sulfenic acid)。这种反应的结果使得GSH在清除DPPH自由基反应中起到催化剂作用。至于GSSG氧化后的产物GSOH (图3B 中m/z 669 所对应的物质),文献[5]已报道在生物体内被检测到。 总之,低配比的GSSG,通过催化作用协同GSH的清除自由基过程,但当GSSG相对于GSH配比提高时无协同作用。这可能与GSSG 阻碍GS·自由基与水分子之间的自由基反应有关。
参考文献
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