生物细胞的功能范例6篇

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生物细胞的功能范文1

【摘要】 目的?：探讨牛膝多糖(AbP)及其硫酸酯和磷酸酯衍生物对糖尿病(DM)大鼠胰岛细胞形态和肾功能的影响。方法：以链脲佐菌素诱导SD大鼠致DM模型，观察AbP、牛膝多糖硫酸酯衍生物(S-AbP)和牛膝多糖磷酸酯衍生物(P-AbP)对DM大鼠血糖、胰岛细胞形态和分泌的影响;测定血清肌酐(Scr)和尿素氮(BUN)水平，观察其对DM大鼠肾功能的影响。结果：AbP及其两种衍生物均可明显降低DM大鼠的血糖浓度(P?

【关键词】 牛膝;多糖;衍生物;糖尿病;胰岛细胞;肾功能;大鼠

Abstract: ? Objective: To study the effects of Achyranthes bidentata polysaccharides (AbP) and the sulfated derivative (S-AbP) and the phosphorylated derivative?(P-AbP)?of AbP on the morphology of islet cells and renal function in diabetic rats. Methods:?Diabetes was induced by a single injection of streptozotocin， changes of fasting blood glucose and morphology and secretion of islet cells in diabetic rats treated respectively with S-AbP，P-AbP and AbP were observed，the renal function was also evaluated by examining serum creatinine (Scr) and blood urea nitrogen (BUN). Results:?Compared with diabetes group， the blood glucose significantly decreased in S-AbP， P-AbP and AbP treated group(P?

Key words: ?Achyranthes bidentata Blurne;Polysaccharides;derivative;diabetes;islet cells;renal function;rats

糖尿病(diabetes mellitus，DM)是一组由胰岛素分泌缺陷或生物学作用障碍引起的以高血糖为主要特征的常见内分泌代谢疾病。DM并发症累及多器官系统的功能损害。进行性胰岛β细胞毁损，胰岛素分泌缺乏是1型DM的主要病理生理特征，也是其发生发展的驱动因素[1]。我们以往的研究已经证实牛膝多糖(Abp)衍生物对DM大鼠肝、肾氧化应激损伤有明显的保护作用，对DM大鼠的高血糖、高血脂状态具有一定改善和控制作用[2-3]。本实验拟通过观察Abp及其衍生物对链脲佐菌素诱导的DM大鼠胰岛细胞形态结构、血清肌酐和尿素氮含量等的影响，旨在探讨其对DM大鼠胰岛β细胞、肾功能损伤的保护作用及其可能机制。

1??材料和方法

1.1??实验动物??清洁级(II级)雄性SD大鼠，体重200～250 g，由温州医学院实验动物中心提供，实验动物许可证号sysxk(浙)2005-0061。

1.2??主要药品与试剂??AbP中科院上海有机化学研究所，纯度：99.8%);牛膝多糖硫酸酯(S-AbP，本实验室参考田庚元[4]的方法，采用氯磺酸-吡啶法自制，多糖酯含量91.3%，取代度2.39);牛膝多糖磷酸酯(P-AbP，本实验室参考田庚元[5]的方法，以三氯氧磷为磷酸化试剂自制，多糖酯含量86.5%，取代度0.70);链脲佐菌素(streptozotocin，STZ)由Sigma公司出品，临用前以无菌柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液配制成pH 4.2、浓度为2.5 mg·mL-1的工作液;消渴丸，广州中一药业有限公司(批号为J00387);HE染液(南京建成生物工程公司);兔抗鼠胰岛素抗体(北京博奥森生物技术有限公司);山羊抗兔IgG抗体，DAB显色试剂盒(北京天来生物公司);其他均为国产分析纯。

1.3??动物模型制备、分组与给药??SD大鼠适应性喂养1周后，随机取出6只作为正常对照(NC)组，除NC组外，其余的大鼠禁食12 h后，按55 mg·kg-1剂量一次性腹腔注射新配制的STZ，NC组给予0.1 mol·L-1 pH 4.2柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液腹腔注射。注射后72 h，尾部采血测空腹12 h的血糖，把血糖值高于16.8 mmol·L-1并稳定1周的大鼠定为DM大鼠。将DM大鼠随机分为5组，每组6只动物，即模型DM组、消渴丸(XK)组、S-AbP组、P-AbP组及AbP组。NC组和DM组按0.1 mL·kg-1灌胃蒸馏水，XK组按1.5 g·kg-1灌胃消渴丸，S-AbP组、P-AbP组和AbP组分别按100 mg·kg-1灌胃S-AbP、P-AbP和AbP，每天灌胃1次，并且每隔2 d 称体重1次，及时调整灌胃剂量。各组大鼠在室温24～26 ℃下用同种饲料饲养，持续灌胃30 d后处死。

1.4??血糖、血清肌酐(SCr)和尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)含量测定??大鼠禁食12 h后乙醚麻醉，眼眶后静脉丛取血， 37 ℃温浴10 min，以3?000 r/min速度离心10 min，取上清500μL，用日立7170全自动生化分析仪测定血糖、Scr和BUN水平。

1.5??胰腺组织HE染色??大鼠处死后立即取胰腺组织，放入新鲜配制并4 ℃预冷的4%多聚甲醛内固定24 h，常规脱水，透明，石蜡包埋制成石蜡切片，HE染色，光镜观察。

1.6??胰腺组织免疫组化染色??免疫组化染色按SP试剂盒说明进行操作，DAB染色，苏木素复染，脱水，透明，封片，显微镜观察，拍照。

1.7??统计学处理方法??以one-way ANOVA分析各组别之间的差异，各组间均数比较采用LSD检验。

2??结果

2.1??S-AbP和P-AbP对糖尿病大鼠血糖水平的影响

??药物治疗前，DM组和各治疗组间大鼠血糖浓度差异无显著性，但均明显高于NC组(均P?

2.2??S-AbP和P-AbP对糖尿病大鼠Scr和BUN水平的影响??DM组大鼠Scr和BUN水平显著高于NC组(P

2.3??S-AbP和P-AbP对糖尿病大鼠胰岛病理形态学的影响??见图2，NC组大鼠胰岛数目较多，呈现圆形或椭圆形细胞团状，边界清楚;胰岛内细胞数目较多，排列整齐，胞浆丰满，核多为圆形。DM组大鼠胰岛数目稀少，胰岛内细胞排列不规则，边界不清，胰岛细胞核大小、形态不规则，部分胰岛细胞发生空泡变性，也有淋巴细胞浸润现象。XK组和S-AbP组与DM组相比病变较轻，胰岛内细胞数目增多，分布规则，胞浆饱满，细胞核大小形态接近正常。P-AbP组和AbP组的胰岛病变也较DM组轻。

2.4??S-AbP和P-AbP对DM大鼠胰岛素表达的影响??胰岛β细胞分泌的胰岛素与其特异性的抗体结合后呈现棕褐色颗粒。NC组大鼠胰岛内充满β细胞(胰岛素阳性反应细胞)，分泌颗粒丰富(棕褐色)，着色深。DM组大鼠胰岛内β细胞分布稀少，分泌颗粒较少，着色较浅。XK组和S-AbP组大鼠与DM组大鼠相比胰岛素阳性反应细胞较多，分泌颗粒较多，着色较深。P-AbP组和AbP组大鼠也有少数着色较深的分泌颗粒，见图3。

3??讨论

STZ是一种广谱抗生素，具有抗菌、抗肿瘤的性能和致DM的作用，对实验动物的胰岛β细胞具有高度选择性的毒性作用，引起胰岛素分泌绝对不足。STZ诱导的DM与人类1型DM的临床表现、过程及胰岛的改变等方面有许多相似之处。此模型具有制造方法简便、药物毒性较低、胰岛β细胞损伤特异性高等优点，是目前国内外研究1型DM较理想的动物模型[6]。在本实验中，大鼠经用STZ腹腔注射后，血糖显著升高，而胰腺病理学检查显示胰岛数目减少，β细胞分泌颗粒减少，即胰岛素合成分泌不足，从而诱发大鼠致1型DM。

AbP是从牛膝中提取的一种小分子水溶性多糖，具有降血糖、免疫调节和活血化瘀等功能[7]。多糖衍生化是提高多糖活性的重要手段，一些本来无活性的多糖经过衍生化后活性可大大改善。硫酸酯化和磷酸酯化是多糖的重要衍生化方法[8]。本实验显示，DM大鼠予以S-AbP、P-AbP和AbP治疗后，血糖明显降低，胰岛β细胞数量增加，增生肥大的β细胞容积基本恢复正常，胰岛素分泌功能显著改善，表明S-AbP、P-AbP和AbP对DM大鼠胰岛β细胞具有一定的保护和修复作用。本实验同时发现S-AbP、P-AbP对DM大鼠胰岛β细胞的保护作用优于AbP，这可能是AbP经硫酸化或磷酸化修饰后，构象改变，抗氧化、清除自由基等能力增加，显示出更高的生物学活性或新的生理活性[2，9]，因而对胰岛β细胞起到更好的保护作用。

DM大鼠血糖长期居高不下，会导致肾脏出现肾小球增生肥大、基底膜增厚等病理改变，继而影响肾功能。我们的研究表明S-AbP、P-AbP和AbP能在一定程度上减轻DM大鼠肾脏的病变程度(已于另文报道)。Scr和BUN是反映机体肾功能的重要指标，本研究发现DM大鼠Scr、BUN含量升高，P-AbP、AbP使DM大鼠Scr含量明显降低，S-AbP使DM大鼠Scr、BUN水平都显著降低，表明S-AbP和P-AbP、AbP对DM大鼠肾功能有一定的保护作用。

总之，本实验从生化、胰岛细胞形态学角度证实，S-AbP、P-AbP和AbP可改善DM大鼠高血糖状态，保护肾功能，对胰岛β细胞功能具有一定的保护作用，且S-AbP和P-AbP的作用优于AbP。AbP具有抗氧化[2]、调节机体免疫[10]、降血脂[3]等作用，而且较之灵芝多糖、香菇多糖等，AbP具有相对分子质量小，水溶性好，药源广泛，使用方便(既可口服，又可注射)等优点。因此，作为一类新型的降糖药物，AbP尤其是其衍生物，具有广阔的医药开发和应用前景。

参考文献

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[8] 李玉华，王凤山，贺艳丽. 多糖化学修饰方法研究概况[J].中国生化药物杂志，2007，28 (1):62-65.

生物细胞的功能范文2

【摘要】 目的：尝试构建基于脂肪干细胞、I型胶原凝胶以及PLGAβTCP支架的新型仿生骨组织工程复合体，并对其生物学性能进行研究. 方法：取3 mo龄日本大耳白兔皮下脂肪，获得脂肪干细胞，经体外成骨诱导分化鉴定后使用I型胶原凝胶将其悬浮并与三维多孔支架PLGAβTCP复合，从而构建成脂肪干细胞I型胶原凝胶/PLGAβTCP骨组织工程复合体，体外成骨诱导培养2 wk，实验以脂肪干细胞/PLGAβTCP材料复合体作为对照. 扫描电镜观察复合情况，并对脂肪干细胞的增殖以及成骨诱导分化情况进行检测. 结果：I型胶原凝胶将rADSCs均匀悬浮于材料孔隙中，碱性磷酸酶活性以及细胞外基质矿化程度检测显示I型胶原凝胶能显著促进rADSCs的成骨分化. 结论：脂肪干细胞I型胶原凝胶/PLGAβTCP复合体的构建成功为骨组织工程复合体的设计提供了一条新的思路.

【关键词】 脂肪干细胞； I型胶原凝胶； PLGAβTCP支架； 骨组织工程

【Abstract】 AIM: To fabricate a novel bone tissue engineering construct using collagen I gel to suspend adiposederived stem cells (ADSCs) into a porous PLGAβTCP scaffold (rADSCsCOL/PLGAβTCP) and explore its potentiality for bone tissue engineering. METHODS: ADSCs were prepared by collagenase I digestion of subcutaneous fat from the suprascapular site of Japanese white rabbit. Firstly， the osteogenic differentiation of rabbit ADSCs (rADSCs) was identified by von Kossa staining after in vitro culture for 4 weeks under osteogenic medium. Then the rADSCsCOL/PLGAβTCP composite was fabricated using collagen I gel to suspend rADSCs into PLGAβTCP scaffold and cultured under osteogenic medium for 2 weeks. Meanwhile， the single combination of rADSCs and PLGAβTCP scaffold was also prepared as control. Morphological observations were carried out using scanning electron microscopy (SEM). Cell proliferation， alkaline phosphatase activity and calcium deposit were also determined to fully evaluate the osteogenic differentiation of rADSCs in both composites. RESULTS: By presuspended in collagen I gel， the rADSCs were evenly distributed in the pores of the PLGAβTCP scaffold. Furthermore， collagen I gel remarkably promoted the osteogenic differentiation of rADSCs in PLGAβTCP scaffold. CONCLUSION: The successful fabrication of rADSCsCOL/PLGAβTCP composite casts a new light on the construction of bone tissue engineering composites.

【Keywords】 adiposederived stem cells; collagen I gel; PLGAβTCP; bone tissue engineering

0 引言

生物支架材料是骨组织工程研究中的一个重要环节［1］. 目前常用的生物材料例如高分子聚合物、生物陶瓷等，在与种子细胞复合过程中仅仅能够起到机械性支架作用，而缺乏生物活性，在与种子细胞复合以后，难以与其形成良好互动，对其进一步的增殖、成骨分化施加积极影响. 而I型胶原作为骨组织中主要的有机成分，在骨形成过程以及维持正常骨结构中发挥了重要作用［2］. 为此，我们从仿生学角度考虑，初步尝试利用I型胶原凝胶悬浮脂肪干细胞（adiposederived stem cells， ADSCs）与三维多孔支架PLGAβTCP复合构建一种新型仿生骨组织工程复合体，并对其生物学性能进行研究，以探讨将其应用于骨缺损修复的可行性.

1 材料和方法

1.1 材料 3 mo龄成年日本大耳白兔，由第四军医大学实验动物中心提供；DMEM培养基、地塞米松、抗坏血酸、β甘油磷酸钠、Ⅰ型胶原酶、磷酸对硝基苯酚（PNPP）、对硝基苯酚（PNP）均购自SIGMA公司；胎牛血清购自杭州四季青公司；碱性磷酸酶检测试剂盒购自上海仁宝试剂公司；细胞外钙定量检测试剂盒（Calcium C kit， WAKO Pure Chemical Industries）.

1.2 方法

1.2.1 兔ADSCs（rabbit ADSCs， rADSCs）的原代培养 3 mo龄成年日本大耳白兔，耳缘静脉注射空气处死. 常规备皮，消毒，取其颈背部皮下脂肪. 分离肉眼可见的筋膜、血管，无菌PBS冲洗3遍，眼科剪将组织剪成1～2 mm3组织块，置于1.5 g/L Ⅰ型胶原酶中于37℃消化1 h. 100目筛网过滤后900 r/min离心10 min，用普通培养液（含100 mL/L胎牛血清的DMEM）重新悬浮、接种. 待细胞达90％汇合时用2.5 g/L胰蛋白酶消化传代.

1.2.2 rADSCs的成骨诱导分化鉴定 采用第3代rADSCs，以105个/孔接种于6孔板，待其完全贴壁后于普通培养液中加入10-7 mol/L地塞米松、抗坏血酸50 mg/L和10 mmol/L β甘油磷酸钠进行成骨诱导，4 wk后采用冯库萨（von Kossa）钙染色法检测诱导分化情况.

1.2.3 PLGAβTCP支架的制备 由清华大学激光快速成型中心将聚乳酸聚乙醇酸（PLGA）［polylactide (50%)coglycolide (50%)］与β磷酸三钙（βTCP）按照7∶3，W/W的比例经快速成型技术低温沉积工艺制成［3］，具有良好的孔隙率（>90 %）以及孔径（300 ～350 μm）.

1.2.4 I型胶原凝胶溶液的制备 将I型胶原用100 mL/L，V/V醋酸溶解并定容至50 mg/L，然后将其以10∶1∶1的比例与10×的DMEM及胎牛血清混合，最后使用1 mol/L NaOH调整溶液pH至7.4. Co60消毒灭菌，置于4℃备用.

1.2.5 rADSCsI型胶原凝胶/PLGAβTCP骨组织工程复合体的构建（rADSCsCOL/PLGAβTCP） 使用第3代rADSCs，待其达100％汇合后2.5 g/L胰蛋白酶消化、离心，于冰浴条件下使用100 μL I型胶原凝胶溶液以2×109个/L的密度悬浮细胞并均匀滴加于PLGAβTCP支架材料孔隙中，37℃作用0.5 h以使胶原凝胶溶液凝结. 最后加入成骨诱导培养液于37℃ 50 mL/L CO2条件下进行成骨诱导培养. 同时设立无细胞I型胶原凝胶/PLGAβTCP复合体作为对照（COL/PLGAβTCP）.

1.2.6 rADSCs/PLGAβTCP骨组织工程复合体的构建（rADSCs/PLGAβTCP） 使用第3代rADSCs，待其达100％汇合后2.5 g/L胰蛋白酶消化、离心，以2×109个/ L的密度悬浮细胞. 取100 μL细胞悬液均匀接种于预处理的PLGAβTCP支架中. 于37℃ 50 mL/L CO2条件下共培养4 h，使细胞与材料充分复合. 最后加入成骨诱导培养液进行培养. 同时设立空白PLGAβTCP支架材料作为对照.

1.2.7 材料中细胞增殖检测 于接种后4 h和第1，3，7，10，14 d进行细胞增殖测定. rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组：将培养液吸除后加入20 g/L的I型胶原酶于37℃条件下作用45 min以彻底分解I型胶原纤维，等量培养液中和后将细胞悬液吸出并于1200 r/min离心10 min. rADSCs/PLGAβTCP复合体组：将培养液吸出后加入2.5 g/L胰蛋白酶消化5 min，等量培养液中和，900 r/min离心9 min. 最后将细胞团块重新悬浮于培养液中进行细胞计数并计算初始细胞接种密度（复合细胞数量/总细胞数量）（每组每个时间点共有4例标本）.

1.2.8 碱性磷酸酶活性检测 采用PNPP法. 步骤：于诱导培养第7和14日，收集rADSCsCOL/PLGAβTCP和rADSCs/PLGAβTCP复合体细胞（实验方法同1.2.7）. 将两组细胞经超声裂解后，加入PNPP于37℃反应30 min，0.1 mol/L NaOH中止反应. 于405 nm处读取A值. 参照总蛋白定量以及预先绘制的PNP标准曲线，将碱性磷酸酶活性单位定义为每分钟每微克总蛋白中所含PNP纳摩尔数（nmol PNP/μg protein/min）（每组每个时间点共有4例标本）.

1.2.9 细胞外基质矿化程度检测 采用OCPC法. 于诱导培养第7和14日，收集rADSCsCOL/PLGAβTCP以及rADSCs/PLGAβTCP复合体细胞（方法同1.2.7），加入0.5 mol/L HCl于常温下过夜，将细胞外不溶性钙盐分解成可溶性钙离子，实验操作按照Calcium C Kit说明书进行. 钙离子浓度以μg/105个细胞表示（每组每个时间点共有4例标本）.

1.2.10 形态学观察 在诱导培养2 wk后，将各组复合体取出，进行扫描电镜观察. 实验步骤：无菌PBS冲洗3遍，2.5 g/L戊二醛固定，逐级梯度酒精脱水，临界点干燥. 经表面喷金后置于镜下观察.

统计学处理： 所有计数资料均采用x±s表示，采用SPSS 11.0 软件进行配对t检验， P

2 结果

2.1 rADSCs的体外培养及成骨诱导分化鉴定 于体外培养条件下，原代培养rADSCs呈成纤维细胞样，传代后细胞形态变化不大，仍呈梭形、三角形，增殖能力旺盛. 连续培养至第15代仍保持良好的细胞形态与增殖能力（图1A）. 换用成骨诱导液干预4 wk后经von Kossa染色可见细胞及其周围附着的钙盐与硝酸银发生置换反应而被染成黑色，说明此时细胞外基质矿化，成骨分化基本完成（图1B）.

A：原代培养rADSCs 相差 ×100；

B：von Kossa染色 相差 ×200.

图1 体外培养兔ADSCs细胞（略）

2.2 材料中的细胞增殖情况 rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组的初始细胞接种密度为(97.20±2.30)%，而rADSCs/PLGAβTCP复合体组仅为(36.50±3.80)%，前者显著高于后者（n=4，P

2.3 碱性磷酸酶活性定量检测 诱导培养1 wk后，rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组碱性磷酸酶活性为(0.27±0.02) nmol PNP/μg protein/min， 而rADSCs/PLGAβTCP复合体组为(0.14±0.02) nmol PNP/μg protein/min，前者显著高于后者；诱导培养2 wk后rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组碱性磷酸酶活性则高达(0.85±0.27) nmol PNP/μg protein/min，显著高于rADSCs/PLGAβTCP复合体组(0.51±0.14) nmol PNP/μg protein/min，两组差异具有统计学意义（n= 4， P

2.4 细胞外基质矿化程度检测 诱导培养1 wk后，rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组细胞外基质矿化程度［(23.69±3.50) μg/105个细胞］与rADSCs/PLGAβTCP复合体组［(20.90±1.68) μg/105个细胞］差异无统计学意义（n= 4， P>0.05）；而2 wk后前者［(71.88±2.89) μg/105个细胞］则显著高于后者［(48.10±2.77) μg/105个细胞］（n=4， P

2.5 形态学观察 扫描电镜显示，PLGAβTCP支架材料为规则的相互交通的多孔状三维立体结构（图2A），而对于无细胞COL/PLGAβTCP复合体组，可以看到I型胶原纤维均匀分布于材料表面及孔隙中（图2B）. 在rADSCs/PLGAβTCP复合体组中，rADSCs仅贴附于材料表面，孔隙中没有细胞长入(图2C). 然而在rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组中，材料孔隙被悬浮于胶原凝胶中的rADSCs所完全充填(图2D). 复合细胞共培养2 wk后，rADSCsCOL/PLGAβTCP和rADSCs/PLGAβTCP复合体组中的rADSCs在材料孔隙中均呈成纤维细胞样生长(图2E，F).

A: PLGAβTCP支架材料（：材料的小梁， ：材料的孔隙） ×60；B: COL/PLGAβTCP复合体 ×70；C: rADSCs/PLGAβTCP复合体 ×50；D: rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体 ×50；E: 为C图白框的放大，rADSCs贴附于材料表面呈复层生长（: rADSCs） ×300；F: 为D图白框的放大，rADSCs填满材料的孔隙（: I型胶原凝胶经扫描电镜样品处理程序处理后所形成的胶原颗粒， : rADSCs） ×200.

图2 扫描电镜观察（略）

3 讨论

在骨组织工程复合体的构建过程中，三维多孔支架材料所具有的孔隙率以及孔径大小具有重要意义. Karageorgiou等［4］报道的当支架材料具有良好的孔隙率以及孔径大于300 μm时，在体内能够明显促进新生骨组织形成以及新生血管长入，从而能够在骨缺损修复过程中发挥重要作用. 然而，良好的孔隙率以及孔径往往会导致种子细胞在与材料复合时的大量丢失. 本研究采用具有良好的骨缺损修复能力的PLGAβTCP 作为支架材料［3，5］. 实验结果显示直接将rADSCs滴加于PLGAβTCP材料时，仅有一少部分细胞成功与材料复合，大部分细胞由于材料的孔隙率而丢失. 因此，具有良好的孔隙率以及孔径的支架材料虽然具有良好的骨传导性，但是由于其表面积相对有限，采用传统直接滴加细胞的接种方式并不能够促成细胞在材料孔隙中的均匀分布.

为了解决这个问题，在本实验中I型胶原凝胶被用来实现脂肪干细胞与材料的均质复合. I型胶原凝胶作为水凝胶类支架的一种，其所具有的半固体、半液态的特点使其不仅能够相对容易的实现细胞的均匀分布，而且能够通过物理性捕获效应将大量细胞限制于其中，一方面解决了细胞与材料的复合问题，另一方面也解决了在接种过程中细胞的丢失问题. 此外，作为正常骨组织结构中主要的有机成分， I型胶原能够调控细胞黏附［6］，促进成骨细胞的增殖［7］、分化并能够引导骨组织再生［8］. 因此，在本实验中我们使用PLGAβTCP多孔支架、rADSCs以及I型胶原凝胶来构建了一种新型仿生骨组织工程复合体. 实验结果显示I型胶原凝胶能够显著促进复合体中rADSCs的碱性磷酸酶活性以及细胞外基质矿化程度（rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组＞rADSCs/PLGAβTCP复合体组，P

综上所述，我们通过将rADSCs悬浮于I胶原凝胶后再与PLGAβTCP支架复合构建了一种新型仿生骨组织工程复合体（rADSCsCOL/PLGAβTCP），与传统直接滴加细胞接种方式所构建的复合体相比（rADSCs/PLGAβTCP），本研究采用的构建方法材料孔隙中的rADSCs分布均匀且密度高，进一步体外成骨诱导分化相关检测显示I胶原凝胶能够显著促进rADSCs在材料中的成骨分化，为骨组织工程复合体的构建提供了新的思路.

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生物细胞的功能范文3

【关键词】细胞膜的结构；细胞膜功能；合作探究；小组合作

我今天说课的内容是人教版必修一第三章第一节细胞膜的结构和功能。高中生物必修课本一共三册书，必修一分子与细胞是其中的基础，而必修一中细胞的结构和功能为基础中的基础，前面学习了构成生物体的物质基础：元素和化合物，接下来又学习元素和化合物构成的结构基础细胞。只有这部分知识的熟练掌握才能更好地理解和学习后面的细胞的增殖，分化，衰老，癌变；必修二的减数分裂；必修三的兴奋地传递和激素的功能特点。同时高一的学生刚刚进入高中阶段的学习对高中的学习方法和技巧没有更多的深入，而且初三没有学习生物学科，我在上课的过程中注意学生生物学科的学习方法和技巧的培养，培养学生的生物学思维和生物学的学习方法，例如让学生多参与实验，设计实验，体验生物学科是实验科学；为学生尽可能多地提供动脑动手的机会，培养学生的发散思维、想象力，初步培养科研的思维。

一、课堂前教案分析

（一）教学目标

知识目标：了解细胞膜的成分、结构和功能。能力目标：进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验；体验制备细胞膜的方法；探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。情感态度目标：认同细胞膜作为系统的边界对于细胞这个生命系统的重要意义；探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。

（二）教学重点与难点

教学重点主要包括以下几点：细胞膜的成分和功能；细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。教学难点：用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。

（三）教学方法

教学方法有很多种，本次主要是运用以下的一些方法：引导探究，模型制作，小组合作，小先生讲课，通过这些方法能很好地引导学生尽快地进入课堂氛围，而且能够亲自参与到课堂教学中，增加同学们的学习兴趣。

二、课堂教学过程设计

通过做一个演示实验：两个烧杯分别装凉水和开水，同学上来操作，分别放入等量的玫瑰花瓣，用玻璃棒搅拌，请同学们观察有什么现象？得出什么结论？通过这个观察到的现象从而引出细胞膜的功能，锻炼和培养学生的观察和分析的能力，此部分大约用时5—8分钟。

细胞膜的这么重要的功能，与什么有关？究竟又怎样的结构决定的呢？首先要制备出真正的生物膜才能够是由有说服力。此处是一个很重要的实验，鉴于实验材料和器材的显示采用的方法是理论实验，培养学生自己在脑中先预设实验，用问题串的形式将该实验需要的所有问题都引导出来。

我们选择什么样的材料来做这个实验呢？（动物细胞，植物细胞，细菌类细胞，哺乳动物的成熟的红细胞）你为什么选择这样的实验材料，依据是什么？

你选择了哺乳动物的成熟的红细胞，接下来你如何操作能够制备细胞膜呢？为什么要这样操作？

细胞破裂后，如何才能将细胞膜取出来呢？用到了其他学科的什么知识？

制备了细胞膜，究竟含有哪些化合物？我采用的方法是沿着科学史的步伐，根据曾经的科学家们的实验，看看同学的分析能力。

细胞膜的化学组成为：磷脂分子，蛋白质分子，多糖分子。这些化合物用什么样的方式结合起来，能够满足我们前面分析的细胞膜的功能？提供材料：塑料板，磷脂模型，蛋白质模型，多糖模型。

分组：同学们六人一组，进行拼图实验，看看你做的模型怎样才能满足细胞膜的功能。

在这个过程中，学生会存在这样那样的问题，你的设计，为什么这样设计，有不同意见的同学起来反驳，你的反驳理由是什么？这样设计对不对，为什么？应该怎样设计呢？边设计边订正，到最后同学自己说服自己，制作出真正正确的磷脂双分子层的流动镶嵌模型。能够让学生充分理解为什么细胞膜要有这样的结构，同时还锻炼了学生设计实验的能力，科学辩证的思维能力。

课堂快结束的时候，让同学起来总结一下这节课你学习了什么？知识方面的收获还有其他的收获吗？为了满足不同层次的学生的需求，采用分层次布置作业，基础的部分+能力提高部分。有兴趣的同学上网查资料，细胞膜上的甲胎蛋白与人体健康。

三、小结

高中生物教学方法多种多样，本文旨在对学生生物学科的学习方法和技巧的培养，培养学生的生物学思维和生物学的学习方法，为学生尽可能多的提供动脑动手的机会，培养学生的发散思维、想象力，初步培养科研的思维。

【参考文献】

［1］冯文琪.浅谈如何在高中生物教学中培养学生的探究能力[J].新课程（中），2011（2）.

生物细胞的功能范文4

生物学的基本概念、原理和规律，是在大量研究的基础上总结和概括出来的，具有严密的逻辑性，课本中各章节内容之间，也具有密切联系，下面给大家分享一些关于高中生物必修二知识点，希望对大家有所帮助。

高中生物必修二知识点11.细胞膜的主要成分：蛋白质、脂质(和少量的糖类)

(各种膜所含蛋白质、脂质的比例与膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多)

2.细胞膜的功能：①将细胞与外界环境隔开(以保障细胞内部环境的相对稳定);

②控制物质进出细胞(物质能否通过细胞膜，并不是取决于分子的大小，而是根据细胞生命活动的需要);③进行细胞间的信息交流。

3.细胞间信息交流的方式多种多样，常见的3种方式：①细胞分泌的化学物质如激素，随血液运输到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞;②相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞(如和卵细胞之间的识别和结合);③相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞(如高等绿色植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用)

4.细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关。

5.制备纯净的细胞膜常用的材料：应选用人和哺乳动物成熟的红细胞，原因是：因为人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器;

制备的方法：将选取的材料放入清水中，由于细胞内的浓度大于外界溶液浓度，细胞将吸水涨破，再用离心的方法获得纯净的细胞膜。

6.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。

细胞癌变的指标之一是细胞膜成分发生改变，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质超过正常值

7.植物细胞壁的主要成分：纤维素和果胶;

功能：对植物细胞有支持和保护的作用。

8.细胞质包括细胞器和细胞质基质。

细胞质基质的成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等，还有很多酶。

功能：细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，细胞质基质为新陈代谢的进行提供所需要的物质和一定的环境条件，如提供ATP、核苷酸、氨基酸等。

9.分离各种细胞器的方法：差速离心法。

10.线粒体内膜向内折叠形成“嵴”，增大细胞内膜面积;

在线粒体的内膜、基质中含有与有氧呼吸有关的酶，分别是有氧呼吸第三、二阶段的场所，生物体95%的能量来自线粒体，又叫“动力车间”。

11.叶绿体只存在于植物的绿色细胞中。

扁平的椭球形或球形，双层膜结构。含少量的DNA、RNA。在类囊体薄膜(基粒)上有色素和与光合作用光反应有关的酶，是光反应场所;在基质中含有与光合作用暗反应有关的酶，是暗反应场所。由圆饼状的囊状结构堆叠而成基粒，增大膜面积。

12.线粒体和叶绿体的相同点：①具有双层膜结构②都含少量的DNA和RNA，具有遗传的相对独立性

③都能产生ATP，都属于能量转换器。

13.内质网：在结构上内连核膜，外连细胞膜;功能：①增大细胞内的膜面积②是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的车间(内质网是蛋白质空间结构形成的场所)

14.核糖体：无膜结构，是合成蛋白质的场所。

附着在内质网上的核糖体合成的是胞外蛋白(即分泌蛋白如消化酶、胰岛素、生长激素、抗体等);游离的核糖体合成的是胞内蛋白(如呼吸氧化酶、血红蛋白等)。

15.高尔基体：主要是对来自内质网的蛋白质进行加工,分类,包装,运输。

(动植物细胞共有的细胞器，但功能不同：植物:与细胞壁的形成有关;动物:与细胞分泌物的形成有关)

16.中心体：存在于动物和某些低等植物(如衣藻、团藻等)中。

无膜结构，由垂直的两个中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。

17.液泡：单层膜，成熟的植物有中央大液泡。

功能：贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态

18.溶酶体：消化车间，内含许多水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒病菌。

19.与分泌蛋白合成有关的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体;

与分泌蛋白合成有关的膜性细胞器有：内质网、高尔基体、线粒体;

与分泌蛋白的合成和分泌有关的结构有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜

植物细胞特有的结构：细胞壁、叶绿体、液泡(植物根尖分生区细胞不含有的细胞器：叶绿体、大液泡)

判断低等植物细胞的依据：既有细胞壁、叶绿体或液泡，又有中心体

具双层膜的结构：线粒体、叶绿体、核膜(具双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体)

单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体

无膜结构(不含磷脂分子)的细胞器：中心体、核糖体

产生ATP的结构：叶绿体、线粒体、细胞质基质(产生ATP的细胞器：叶绿体、线粒体)

植物根尖(分生区)细胞产生ATP的场所：线粒体、细胞质基质

产生水的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体(有水参与反应的细胞器：线粒体、叶绿体等)

含有核酸的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体(核糖体中只有RNA，且含RNA最多)

与主动运输有关的细胞器：核糖体(合成载体)、线粒体(产生能量)

与细胞分裂有关的细胞器：核糖体、中心体、高尔基体、线粒体

能发生碱基互补配对的结构：线粒体、叶绿体、核糖体、(细胞核)

含有色素的细胞器：叶绿体、液泡、(有色体中只含类胡萝卜素)储藏细胞营养物质的细胞器：液泡

与细胞壁的形成有关的细胞器：高尔基体;可合成糖类的细胞器：叶绿体、高尔基体

在光镜下可见的细胞结构：细胞壁、细胞膜、叶绿体、线粒体、液泡、细胞板、染色体

(核糖体的结构太小，光镜下看不见)

20.细胞功能的差异，主要是由细胞器的种类和数量决定的。

21.蛋白质合成场所是核糖体;

蛋白质空间结构的形成场所是内质网;成熟蛋白质的形成场所是高尔基体。

22.分泌蛋白合成和运输的途径：核糖体—内质网—高尔基体—细胞膜

23.生物膜的转化中心是内质网。

可直接转化的膜：内质网膜和核膜、内质网膜和细胞膜、内质网膜和线粒体膜;

可间接转化的膜(以囊泡形式转化的膜)：内质网膜和高尔基体膜、高尔基体膜和细胞膜。

24.生物膜系统的组成：细胞膜、核膜、细胞器膜等共同构成(也包括分泌蛋白形成过程中的囊泡)

25.生物膜在组成成分和结构相似，在结构和功能上紧密联系。

26.生物膜系统的功能：①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用②广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能同时进行多种反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。

27.研究生物膜的意义：①在工业上，模拟生物膜进行海水淡化、污水处理②在医学上，用人工合成的膜材料代替病变器官(如用于治疗尿毒症的透析型人工肾，当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内)③在农业上，研究生物膜寻找改善农作物品质的新途径。

(运用的原理都是细胞膜的选择透过性)

28.将海水稀释用于无土栽培的设想变为现实的重要意义：节约淡水资源(或利用海水资源);

如用这种稀释的海水栽培植物，应考虑的主要问题有：①稀释的比例②稀释后所含离子的种类和数量是否满足蔬菜生长的需要。

29.健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。

30.细胞核的结构：包括核膜(双层膜)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、染色质。

(细胞核是细胞结构中最重要的部分)细胞核功能：是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心

31.核孔的作用：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流(通过核孔进入细胞质的物质：mRNA;

通过核孔进入细胞核的物质：DNA聚合酶、解旋酶等。通过核孔进行物质交换时经过的膜结构为0层

而葡萄糖和氨基酸等物质进出细胞核必须通过核膜，运输方式是主动运输，需经过2层膜)

32.染色体的主要成分：DNA和蛋白质;

染色质是容易被碱性染料(龙胆紫溶液、醋酸洋红液、甲基绿等)染成深色的物质。染色体与染色质的关系是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。

33.除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。

哺乳动物成熟的红细胞、植物的筛管细胞中没有细胞核;

高中生物必修二知识点2生物十项经典理论

1.遗传和变异是生物进化的内在因素，生存斗争推动着生物的进化，它是生物进化的动力。

定向的自然选择决定着生物进化的方向。

2.种内斗争，对于失败的个体来说是有害的，甚至会造成死亡，但是，对于整个种群的生存是有利的。

3.生物圈包括地球上的所有生物及其无机环境。

4.生物与生存环境的关系是：适应环境，受到环境因素的影响，同时也在改变环境。

5.生物对环境的适应只是一定程度上的适应，并不是绝对的，完全的适应。

6.生物对环境的适应既有普遍性又有相对性。

生物适应环境的同时，也能够影响环境。

7.生物与环境之间是相互作用的，它们是一个不可分割的统一整体。

8.种群是指在一定空间和时间内的同种生物个体的总和。

种群的特征包括：种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率。

9.生物群落是指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物种群的总和。

10.所有的生态系统都有一个共同的特点就是既有大量的生物，还有赖以生存的无机环境，二者是缺一不可的。

高中生物必修二知识点3第1节 DNA是主要的遗传物质

一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验：

1、肺炎双球菌有两种类型类型：

S型细菌：菌落光滑，菌体有夹膜，有毒性

R型细菌：菌落粗糙，菌体无夹膜，无毒性

2、实验过程(看书)

3、实验证明：无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后，转化为有毒性的S型活细菌。

这种性状的转化是可以遗传的。

推论(格里菲思)：在第四组实验中，已经被加热杀死S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质-"转化因子"。

二、1944年艾弗里的实验：

1、实验过程：

2、实验证明：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

(即：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质)

三、减数分裂的概念

减数分裂是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。

(注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。)

四、减数分裂的过程

1、的形成过程：精巢(哺乳动物称)

减数第一次分裂

间期：染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。

前期：同源染色体两两配对(称联会)，形成四分体。

四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。

中期：同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。

后期：同源染色体分离;非同源染色体自由组合。

生物细胞的功能范文5

细胞增殖细胞增殖是生物体生长发育繁殖和遗传的基础，细胞以分裂是方式进行增殖。

具体而言

（1）生物体与外界环境之间的物质和能量交换，以及生物体内物质和能量的转变过程叫做新陈代谢。新陈代谢是进行一切生命活动的基础。

（2）细胞增殖是生物体生长、发育和繁殖的基础。

生物细胞的功能范文6

关键词：生物 学习 观点

2010年秋季，甘肃省全面实施高中新课程。新课程标准下的高中生物与旧课程相比，更强调了探究能力的培养，要求全面提高学生的生物科学素养。主要的思路是沿着科学家们对生物学的认识过程来呈现知识内容，使学生体会探究的乐趣。树立正确的生物学观点是学习生物学、提高学生科学素质的重要目标之一，是生物新课程改革的一个基本要求；正确的生物学观点又是学习、研究生物学的有力武器。

一、生命的物质性观点

生物具有共同的物质基础，即组成生物体的化学元素和化合物基本相同。组成生物体的化学元素有二十多种，它们在生物体内的含量不同。含量占生物体总质量的万分之一以上的元素称大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。生物生活所必需，但是需要量却很少的一些元素，称微量元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。这些化学元素对生物体都有重要作用。组成生物体的二十多种化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物所特有的。这个事实说明，生物界和非生物界具有统一性。生命的物质性观点能帮助我们理解生物界与无机自然界的统一性以及生物的进化历程。

二、生物结构与功能相统一的观点

生物体的结构与功能相适应。结构与功能相统一的观点包括两层意思：一是有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；二是任何功能都需要一定的结构来完成。例如C3植物和C4植物的叶片结构与其功能相适应：C3植物的维管束鞘细胞不含叶绿体，叶肉细胞含有正常叶绿体；C4植物的维管束鞘细胞含没有基粒的叶绿体，叶肉细胞则含有正常的叶绿体。所以C3植物的叶肉细胞中进行光合作用的光反应以及暗反应的C3途径，C4植物的叶肉细胞既进行光反应又进行暗反应的C4途径，而维管束鞘细胞只进行暗反应的C3途径，因此，C3植物光合作用产物淀粉存在于叶肉细胞，而C4植物光合作用产物淀粉则存在于维管束鞘细胞中。

三、生物的整体性观点

系统论有一个重要的思想，就是整体大于各部分之和，这一思想也完全适合生物领域。不论是细胞水平、组织水平、器官水平还是个体水平，甚至包括种群水平和群落水平，都体现出整体性的特点。例如生物体的结构基础――细胞，其亚显微结构中的细胞膜、核膜以及线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、液泡、溶酶体等细胞器都有其特有的结构和功能，但是只有在它们组成一个整体――细胞的时候才能完成新陈代谢等生命活动，这就是细胞结构的完整性。若从结构上看，生物膜不仅具有直接的联系，而且具有间接的联系，即生物膜之间可以相互转化；从功能上看，细胞的各部分结构既有明确的分工，又有紧密的联系，协调一致地共同完成各项生命活动。从调控上看，细胞核是遗传物质储存、复制和转录的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心，在遗传物质的调控下细胞成为一个统一的整体。从与外界环境的关系上看，细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细胞进行物质交换和能量交换，而与外界直接接触的细胞都要与外界环境进行物质交换和能量转换。

四、生命活动对立统一的观点

生物的诸多生命活动之间都有一定的关系，有的甚至具有对立统一的关系。例如，植物的光合作用和呼吸作用、同化作用与异化作用就是对立统一的生命活动。光合作用的实质是合成有机物，储存能量；呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。很明显，两者之间是相互对立的。呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物，可以说，如果没有光合作用，呼吸作用就无法进行；另一方面，光合作用过程中，原料和产物的运输所需要的能量，也正是呼吸作用释放出来的，如果没有呼吸作用，光合作用也无法进行。因此说，呼吸作用和光合作用又是相互联系、相互依存的。只有光合作用和呼吸作用的共同存在，才能使植物体的生命活动正常进行。

五、生物进化的观点

辩证唯物主义认为，一切事物都处在不断的运动变化之中，任何事物都有一个产生、发展和灭亡的过程。生物界也不例外，也有一个产生和发展的过程。所谓产生就是生命的起源，所谓发展就是生物的进化。生命的起源经历了从无机小分子物质生成有机小分子物质，再形成有机高分子物质，进而组成多分子体系，最后演变为原始生命的变化过程；生物的进化遵循从单细胞到多细胞，结构上从简单到复杂，生活环境上从水生到陆生，进化地位上从低等到高等的规律。生殖隔离是新物种形成的标志。