昆布_甘草合用对SD大鼠基础代谢干扰的代谢组学研究_孙润彬

昆布?甘草合用对SD大鼠基础代谢干扰的代谢组学研究

孙润彬1, 俞晓忆1, 毛勇1, 葛纯1, 杨娜1, 阿基业1*, 唐于平2,

段金廒2, 马子腾3, 吴旭彤4, 朱萱萱4, 王广基1

(1. 中国药科大学药物代谢动力学重点实验室, 药物分子设计与成药性优化重点实验室, 天然药物活性组分与药效国家重

点实验室, 江苏南京 210009; 2. 南京中医药大学, 江苏省方剂高技术研究重点实验室, 江苏南京 210023; 3. 青岛市第五十八中学, 山东青岛 266100; 4. 南京中医药大学附属医院, 江苏南京 210029)

摘要: 研究昆布与甘草合煎给药与分别单煎给药对机体自身代谢的影响及差异。分别采用昆布、甘草单煎与合煎方法进行提取, 通过常规生化参数测定、病理切片观察和气相质谱测定血清中内源性小分子方法研究提

取物对SD大鼠肝、肾毒性以及系统代谢的影响。结果发现, 昆布与甘草合煎给药较昆布单煎给药造成大鼠肾脏

组织更明显的病理异常, 昆布与甘草无论单煎还是合煎给药对肝脏均无明显影响, 甘草单煎给药对肾脏无明显

影响。昆布与甘草合煎组给药5天, 引起血清中谷草转氨酶下降(单煎组没有明显变化) 和总尿素氮明显升高

(昆布单煎组也升高)。采用GC-MS方法对大鼠血清中内源性小分子分析发现昆布、甘草单煎与合煎提取物给药

均对代谢有明显影响, 且合煎给药组与昆布组对机体代谢影响相似, 提示合煎提取物对机体代谢的影响可能主

要来源于昆布。昆布、甘草分别单独煎煮和合煎提取物给药引起支链氨基酸、三羧酸循环中间物和糖代谢中间

物(丙酮酸和乳酸) 水平降低和3-羟基丁酸水平升高, 昆布降低三羧酸循环中间物和糖代谢中间物能力强于甘

草以及合煎组, 而甘草给药组中支链氨基酸水平降低更加明显。提示合煎给药对SD大鼠代谢的影响与甘草和昆

布均有关。昆布单煎及昆布?甘草合煎提取物连续给药均可造成肾脏损害, 合煎给药较昆布单煎给药造成大鼠肾

脏组织更明显的病理异常, 说明一定剂量范围内甘草可加重昆布的肾脏毒性作用, 是中药“相反”配伍禁忌的

特征表现之一。

关键词: 昆布; 甘草; 合煎; 代谢组学; 反药

中图分类号: R963 文献标识码:A 文章编号: 0513-4870 (2015) 03-0312-07

Metabolomic approach to evaluating the effect of the mixed decoction of kelp and licorice on system metabolism of SD rats SUN Run-bin1, YU Xiao-yi1, MAO Yong1, GE Chun1, YANG Na1, A Ji-ye1*, TANG Yu-ping2, DUAN Jin-ao2, MA Zi-teng3, WU Xu-tong4, ZHU Xuan-xuan4, WANG Guang-ji1

(1. Key Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics, Jiangsu Key Laboratory of Drug Design and Optimization, State Key Laboratory of Natural Medicines, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China; 2. Jiangsu Key Laboratory for Traditional Chinese Medicine Formulae Research, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China; 3. Qingdao No.58 High School, Qingdao 266100, China; 4. Jiangsu Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine, Nanjing 210029, China) Abstract: The aim of the study is to evaluate the effects of the single and mixed decoction of Thallus laminariae (kelp) and Glycyrrhiza glabra (licorice) on the metabolism and their difference. The mixed decoction of kelp and licorice and the single decoction were made and intragastrically administered to the SD

收稿日期: 2014-09-08; 修回日期: 2014-11-17.

基金项目: 国家重点基础研究发展计划 (973计划) 资助项目 (2011CB505300, 2011CB505303).

*通讯作者 Tel: 86-25-83271081, Fax: 86-25-83271060, E-mail: jiyea@https://www.wendangku.net/doc/a910925486.html,

rats. The effect on system metabolism, the toxicity of liver and kidney were assessed by GC-MS profiling of

the endogenous molecules in serum, routine biochemical assays and histographic inspection of tissues from SD

rats, separately. The mixed decoction of kelp and licorice induced more obvious pathological abnormalities

in SD rats than a single decoction of kelp, while the extracts of licorice did not show any pathological change. Neither the mixed, nor the single decoction showed abnormal histopathology. After intragastric administration

of extracts for 5 days, the mixed decoction induced a decrease of ALT (no significant change in the groups of

single decoction) and an increase of BUN (so did the single decoction of kelp). Metabolomic profile of the molecules in serum revealed that the metabolic patterns were all obviously affected for the three groups, i.e.,

the mixed and single decoction of kelp and licorice. The rats given with the single decoction of kelp showed

a similar pattern to that of the mixed decoction, indicating that the kelp primarily contributed the perturbation

of metabolism for the mixed decoction. All three groups induced a decrease of branched chain amino acids,

TCA cycle intermediates and glycolysis intermediates (e.g., pyruvic acid and lactic acid) and an increase of

3-hydroxybutyric acid. Kelp decoction showed stronger potential in reducing TCA cycle intermediates and glycolysis intermediates than the other two groups, while the levels of branched chain amino acids were the lowest after licorice extracts were given. These results suggested that the effect of the mixed decoction on metabolism was closely associated with both kelp and licorice. The continuous administration of single decoction of kelp and the mixed decoction of licorice and kelp resulted in pathological abnormalities in kidney

of SD rats. The mixed decoction of kelp and licorice distinctly perturbed sera molecules and hence system metabolism, which showed associated with those of kelp and licorice. Although the metabolic effect was associated with both kelp and licorice, the results suggested kelp contributed to it primarily.

Key words: kelp; licorice; mixed decoction; metabolomics; incompatible combination

中药“十八反”是数千年来中医药实践中严格遵循的用药禁忌, “藻戟芫花俱战草”是十八反内容中的一个重要组成部分, 一般认为相反是指中药共同使用后出现毒性或者毒副作用。然而, 中医药临床上, 海藻与甘草两味药同用可治疗颈部与乳房疾病, 如瘿瘤、乳癖、瘰疬等[1]。虽然十八反明确指出海藻与甘草合用可能产生“反”作用, 但临床也发现二者配合使用既可能产生不良的毒副作用, 也可能不出现明显不良反应。例如, 临床上曾经采用海藻与甘草配伍治疗急性乳腺炎、乳腺小叶增生等, 获得良好疗效, 未见明显不良反应[2]。另外, 有患者在将海藻与甘草同服后确实出现了严重的头痛、头晕等反应[3]。目前, 二者合用是否产生毒性作用或不良反应尚不明确。关天增等[4]报道, 甘草与海藻合用后出现毒性与剂量和二者的配比有关。作者通过实验研究证实了在一定剂量范围内甘草可抑制海藻促进大鼠离体回肠运动功能、甘草可增加海藻的急性毒性[5?7]。

昆布与海藻都属软坚散结类中药, 其基源相近、功效相似, 可能存在着共同的配伍禁忌特征。因此, 本研究采用代谢组学方法研究昆布与甘草合煎提取物对SD大鼠自身代谢的影响, 通过与昆布、甘草单煎提取物组以及空白对照组进行比较, 研究昆布与甘草合煎提取物对SD大鼠血清中内源性小分子的干扰作用, 分析合煎提取物是否出现异常的代谢变化, 为阐释“藻戟芫花俱战草”的科学内涵提供代谢组学依据。

材料与方法

试剂与仪器 甘草药材于2010年7月采自宁夏灵武市美康甘草基地, 经鉴定为豆科植物乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.) 的干燥根及根茎。昆布药材于2012年9月采自山东省威海市荣成, 经鉴定为海带科植物海带(Laminaria japonica Aresch.) 的干燥叶状体。气相色谱测定用试剂1,2-13C2-肉寇酸(同位素内标, Isotec, 美国)、盐酸甲氧胺 (98%, Sigma- Aldrich, 德国)、吡啶(≥99.8% GC, Sigma-Aldrich, 印度)、MSTFA含1% TMCS (SIGMA-ALDRICH, FLUKA69478-5ML-F)均为气相色谱纯。甲醇(Tedia, 美国)、正庚烷 (Merck, 德国) 为色谱纯。超纯水由Milli-Q (Millipore, 美国) 系统制得。

使用的主要仪器设备有岛津AUW 120D型及岛津AW120型电子分析天平 (Kyoto, 日本)、岛津气相色谱质谱(Shimadzu GC/MS QP2010Ultra/SE, Kyoto, 日本)。气相色谱柱为RTx-5MS熔凝石英毛细管柱(30 m× 0.25 mm ID, J&W Scientific, 美国)。

提取物制备方法 昆布提取物制备: 昆布14 kg

置夹层锅内, 加10倍量水浸泡1 h, 煎煮1 h后, 再次加10倍量水, 煎煮1 h, 合并药液, 静置过夜滤过(100目滤网), 滤液浓缩至12.5 L, 得昆布提取物。8.6 L浓缩液煎煮浓缩至 2 L浸膏。给药前, 0.5%的CMC-Na溶液配为0.24 mL·mL?1昆布浸膏混悬液。

甘草提取物制备: 甘草药材3 kg置夹层锅内, 加10倍量水浸泡1 h, 煎煮1 h后, 再次加10倍量水, 煎煮1 h, 合并药液, 静置过夜滤过 (100目滤网), 滤液浓缩至3 L, 得甘草提取物, 经喷雾干燥制成粉末状, 最终得干粉193 g, 产率6.43%。经含量测定其中含有: 甘草苷2.23%、异甘草苷1.12%、甘草素0.32%、异甘草素0.11%、甘草酸12.08%。给药前, 用0.5%的CMC-Na溶液配为0.105 g·mL?1甘草提取物混悬液。

昆布甘草合煎提取物制备: 甘草1 kg加昆布1 kg 置夹层锅内, 加10倍量水浸泡1 h, 煎煮1 h后, 再次加10倍量水, 煎煮1 h, 合并药液, 静置过夜、滤过(100目滤网), 滤液浓缩至2 L, 得甘草昆布提取物, 经喷雾干燥制成粉末状, 最终得到121 g, 产率6.05%。经含量测定其中含有: 甘草苷0.81%、异甘草苷0.4%、甘草素0.12%、异甘草素0.05%、甘草酸6.88%。给药前, 0.5%的CMC-Na溶液配为0.20 g·mL?1昆布浸膏混悬液。

动物实验与采样 在取得中国药科大学动物伦理委员会试验批准后, 购买24只8～9周龄Sprague- Dawley (SD, 体重180～200 g) 雄性大鼠 (SPF级, 许可证号: SCXK (辽) 2010-001-0009778), 购买自辽宁长生生物技术有限公司, 饲养在室温 (20±2)℃、湿度50%±20%、明暗周期设定为12 h昼夜切换。大鼠适应性饲养2周, 按体重随机分成4组(n=6), 即正常对照组 (C)、昆布组 (K)、甘草组 (L) 和甘草昆布合煎组 (H), 准确称取昆布煎煮浸膏、甘草干粉及甘草昆布合煎干粉, 分别分散于0.5% CMC-Na溶液中, 并按10 mL·kg?1 (CMC-Na溶液) 混悬液体积灌胃给予大鼠, 使得各给药组均给予等量药材(相当于每公斤体重16.5 g药材)。正常组按10 mL·kg?1灌胃0.5% CMC-Na溶液, 分别在给药3天和5天后(即第4天和第6天早晨, 取样前禁食、不禁水12 h) 眼后静脉丛取血500 μL置于凝胶管中, 立即在6000 r·min?1离心10 min, 转移上层血清, ?80 ℃冰箱保存, 用于代谢组学的分析。另外, 全部大鼠于第6天眼后静脉丛取血后1 h采用大鼠股动脉放血方法立即处死, 迅速取出肝脏、肾脏, 取每个样品(肝脏边缘部分和肾脏髓质约5 mm内取约3 mm切片) 相同部位组织, 置于福尔马林溶液中固定, 进行病理切片及H-E染色, 显微镜下观察病理形态学改变。

肝功能测定 分别按照试剂盒说明测定血清谷丙转氨酶 (ALT)、谷草转氨酶 (AST)、肌酐 (CR) 与总尿素氮 (BUN)。

代谢组学样品处理 取血清50 μL, 加入含有内标1,2-13C2-肉寇酸的甲醇溶液 (2.5 μg·mL?1) 200 μL, 涡旋振荡3 min, 4℃冰箱静置1 h。20000×g、4℃离心10 min。取上清液80 μL于GC进样瓶中, 减压挥干, 再加入甲氧胺吡啶溶液 (10 mg·mL?1) 30 μL, 涡旋振荡3 min, 室温静置16 h进行肟化。然后加入衍生化试剂MSTFA (含1% TMCS) 30 μL, 涡旋振荡3 min, 室温静置1 h进行硅烷化, 最后再加入外标甲基肉寇酸酯庚烷溶液 (15 μg·mL?1) 30 μL, 混匀后进行GC-MS检测。

GC-MS数据采集 GC/MS操作条件: 进样量0.5 μL, 采用分流进样 (1∶10) 模式; 以氦气为载气, 恒流速度1.5 mL·min?1, 采用程序升温模式: 起始温度为80℃保持3.0 min, 从80℃到300℃采用线性升温模式 (20℃·min?1), 至300℃时保持5.0 min。设定气化衬管温度为250℃; 清排气体流速为20 mL·min?1, 保持1 min。设定传输管温度220℃、离子源温度200℃。采用电子流轰击模式, 能量为?70 eV, 检测器设定电压为?950 V。质谱系统采用全扫描方式进行数据采集 (2500 Hz), 扫描范围为m/z 50～800, 溶剂延迟时间300 s。

数据分析及处理 解析GC-MS谱图, 取得色谱峰保留时间、质谱碎片与强度等信息, 对照NIST (2008) 标准化合物谱库 (REPLIB, MAINLIB, MAXPLANCKQ, NIST-SALTS, NIST-MSMS, NIST- RI, T-MORITZ, JIYE) 以及最新版Wiley标准化合物谱图 (Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 德国) 对所采集谱图中的化合物进行鉴定。对比测定化合物和对照标准化合物质谱图, 确定各色谱峰/化合物特征定量离子, 取得各色谱峰/化合物峰面积的定量数据, 以测定样品为第一列、以色谱峰保留时间(或对应鉴定化合物) 为第一行, 以对应峰面积数据为主体, 组成一个数据矩阵。经转置后采用SIMCA-P13 (Umetrics, Ume?, 瑞典) 软件对数据进行分析。同前述方法[8?10]进行多变量数据分析, PCA用来观察样品的聚集、离散程度及离群点, PLS- DA散点图、OPLS-DA等方法展示组间的差异。采用方差分析方法 (one-way ANOVA) 对模式识别鉴定出的差异化合物进行统计检验(P<0.05, 有显著性差异), 确定在组间有明显差异的化合物。

结果

1 肝肾功能指数与组织切片

生化参数测定结果显示, 甘草提取成分给药后ALT、AST、CR、BUN均未见明显改变(只有第5天BUN升高), 提示甘草肝肾毒性较小(图1)。单用昆布提取成分3天后, AST明显升高, CR与BUN有所降低, 而第五天则无明显变化, 提示昆布短期给药对肝脏功能有一定影响。昆布与甘草合煎提取物可以调节昆布提取物引起的CR、BUN下降。另外, 肝组织切片结果显示分别单煎与合煎昆布、甘草均没有出现明显的组织异常改变(图2A～D)。肾脏H-E染色结果显示, 甘草昆布合煎组出现明显病变, 肾小球体积增大, 呈现弥漫性病变, 细胞核增多, 可见明显细胞增生, 提示肾功能受到损害。单煎给药组中, 昆布组出现轻微病变, 肾小球体积有所增大, 可见细胞增生, 而甘草组给药未见明显病变(图2 E～H)。

2 代谢组学测定与总体模型分析

采用GC-MS对各组大鼠血清提取物中内源性小分子进行检测(图3, 总离子流图), 通过与标准化合物色谱保留时间与质谱图对比, 对色谱图中出现的色谱峰(滤去信噪比小于30的色谱峰) 进行鉴定, 鉴定出包括氨基酸、脂肪酸、糖类、小分子有机酸、脂、糖醇等101个内源性化合物。总体看, 与对照组

Figure 2H-E staining of liver and kidney. Liver: A, Normal control; B, Mixed decoction of licorice and kelp; C, Kelp; D, Licorice. Kidney: E, Normal control; F, Mixed decoction of licorice and kelp; G, Kelp; H, Licorice 相比, 昆布、甘草单独煎煮和合煎提取物给药后造成

总离子流图谱中代谢物出现较为明显的变化, 例如,

给药造成部分氨基酸、丙酮酸、乳酸等水平的下降,

而脂肪酸水平出现较明显的升高(图3)。

对取得的代谢组学数据进行了多变量数据分析,

给药3天后血清代谢组学数据经PLSDA分析显示:

甘草昆布单煎提取物给药对代谢有明显影响, 等剂

Figure 3 The typical GC-MS profiles (TIC) of molecules in

rats serum from four groups, respectively. A: Control; B: Kelp+ licorice; C: Kelp; D: Licorice. 1: Pyruvic acid; 2: Lactic acid;

3: Alanine; 4: Cystathionine; 5: 3-Hydroxybutyric acid; 6: Urea;

7: Valine; 8: Leucine; 9: Glycine; 10: Serine; 11: Threonine; 12: Methionine; 13: Pyroglutamic acid; 14: Glutamic acid; 15: Memy; 16: Glutamine; 17: L-Glutamine; 18: Citric acid; 19: Glucose; 20: L-Lysine; 21: Histidine; 22: L-Tyrosine; 23: Palmitic acid; 24: myo-Inositol; 25: Oleic acid; 26: Octadecanoic acid; 27: Tryptophan; 28: Arachidonic acid; 29: Cholesterol

Figure 1 The effects on biochemical parameters of a single or mixed decoction of licorice and kelp. *P<0.05 vs control group (Student t Test). K: Kelp; L: Licorice; H: Licorice & kelp; C: Normal controls. AST: Alanine aminotransferase; ALT: Aspartate aminotransferase; CR: Serum creatinine; BUN: Serum urea nitrogen

量条件下, 合煎提取物给药组介于单独给药的2组之间, 并且从空间位置看, 合煎提取物给药组靠近正常组, 提示合煎提取物具有减弱对代谢影响的作用, 图4A。给药5天后血清代谢组学数据经PLSDA分析显示: 甘草昆布单煎提取物给药5天均对代谢有明显影响,等剂量条件下,合煎提取物对代谢也有明显影响, 且比3天时影响较大。从空间位置看, 合煎提取物给药组靠近昆布组, 提示合煎提取物对大鼠代谢的影响可能主要来源于昆布, 图4E。

3 代谢标志物与代谢通路分析

为研究昆布、甘草单独煎煮浓缩成分给药和合并煎煮浓缩成分给药对大鼠代谢功能的影响, 采用OPLS结合S-plot方法对昆布、甘草影响的血清中小分子进行分析, 分析和鉴定给药对血清中分子的影响。昆布、甘草单独煎煮浓缩成分给药和合并煎煮浓缩成分给药对大鼠血清中部分小分子均产生明显影响, 见图4。甘草昆布合煎组给药3天, 引起三羧酸循环中间物水平(图5B)、支链氨基酸, 如异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸(图5D) 水平明显降低。同时, 引起脂肪酸水平上升, 而脂肪酸及其共同代谢物3-羟基丁酸水平无明显变化(图5C), 提示脂肪酸代谢受到抑制。另外, 甘草昆布合煎液引起糖代谢中间物丙酮酸、乳酸浓度降低(图5A)。上述结果提示给药3天后能量代谢有减弱趋势。

从昆布、甘草单独煎煮浓缩成分给药和合并煎煮浓缩成分给药的对比结果看, 单用昆布、甘草与二者合煎液用药对代谢的影响基本一致, 主要表现在强弱有所不同。例如, 昆布单煎液给药对三羧酸循环中间物水平影响更为明显(图5B), 并造成脂肪酸水平上升和3-羟基丁酸水平较为明显的降低(图5C), 提示昆布对脂肪酸分解代谢有较强抑制作用, 甘草昆

Figure 4The effects on the metabolic patterns of SD rats after administration with a single or mixed decoction of licorice and kelp. A, B, C, D: Three days; E, F, G, H: Five days. A, E: PLS-DA, groups of K, L, H, and normal control; B, F: OPLS, H and normal control; C, G: OPLS, K and normal control; D, H: OPLS, L and normal control). K: Kelp; L: Licorice; H: Licorice & kelp; C: Normal control

布合用后对三羧酸循环的抑制作用可能主要来源于昆布。相应地, 虽然甘草单煎液给药组对三羧酸循环中间物以及脂肪酸水平影响较小, 但更明显地降低

Figure 5The typical molecules significantly perturbed in serum of rats treated with a single or mixed decoction of licorice and kelp for 3 days (A, B, C, D) and 5 days (E, F, G, H). *P<0.05, **P<0.01 vs control group (one-way ANOVA). K: Kelp; L: Licorice; H: Licorice & kelp; C: Normal control

了亮氨酸、丙氨酸和缬氨酸水平(图5D), 同时升高了3-羟基丁酸水平, 提示甘草具有增强脂肪酸氧化的作用。

对昆布、甘草分别单独煎煮和合煎组给药5天后数据分析发现: 合煎组对血清中小分子的影响与3天组基本一致。即: 给药5天后, 三羧酸循环中间物水平(图5F)、支链氨基酸, 如异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸(图5H) 水平降低。同时, 糖代谢关键物质丙酮酸、乳酸浓度水平显著降低(图5E), 提示与糖代谢相关的能量代谢水平下降。与3天组有所不同, 合煎组给药5天后血清中脂肪酸水平未见明显升高, 但脂肪酸共同代谢物3-羟基丁酸水平明显上升, 提示连续5天给药后脂肪酸氧化有所加强(图5G)。上述结果提示给药5天后糖代谢、三羧酸循环代谢减弱, 而脂肪酸代谢有加强趋势。

从昆布、甘草单独煎煮浓缩成分给药和合并煎煮浓缩成分给药5天的对比结果看, 单用昆布、甘草与二者合煎液用药对代谢的影响仍然基本一致, 但作用强弱不同。总体看昆布单煎液给药对糖代谢中间产物丙酮酸和乳酸, 以及三羧酸循环中间物水平影响更加明显(图5E, F), 提示甘草昆布合煎组对糖代谢和三羧酸循环抑制作用可能主要来源于昆布。相应地, 虽然甘草单独给药组对丙酮酸、乳酸、三羧酸循环中间物影响较小, 同3天时类似, 甘草单独给药组更明显地降低了支链氨基酸水平(图5H)。

讨论

甘草、昆布中含有多类化学物质, 其中甘草主要含有甘草酸、甘草次酸、甘草苷、甘草素、异甘草苷、异甘草素等成分, 海藻主要包括藻胶素、海带聚糖、岩藻多糖等多种物质[11?14]。一些研究发现, 这些成分不仅对CYP450酶代谢有影响[15, 16], 还对机体的糖脂代谢[17, 18]、胰岛素分泌[19], 以及NF-κb信号通路[20]产生影响, 进而干扰体内正常代谢。现有给药剂量下, 昆布、甘草分别单独煎煮和合煎提取物给药3、5天对SD大鼠系统代谢, 特别是三羧酸循环、脂肪酸β氧化和糖代谢等能量代谢, 产生了明显影响。组织切片染色观察发现: 在上述给药剂量下, 三组提取物均未对肝组织与功能产生明显损害。但昆布与甘草合煎给药组肾脏出现病理异常, 并较昆布给药组更为明显。提示一定剂量范围内甘草可加重昆布的肾脏毒性作用, 可能与中药“相反”配伍禁忌的特征表现有关[21, 22], 其中机制有待于进一步研究。

昆布、甘草分别单独煎煮与合煎提取物给药对三羧酸循环、脂肪酸β氧化、支链氨基酸以及糖代谢中间物(丙酮酸和乳酸) 均产生影响。给药3天与5天的总体影响基本一致。主要体现在支链氨基酸、三羧酸循环中间物和糖代谢中间物(丙酮酸和乳酸) 水平的降低上(图5)。对比不同给药组(昆布、甘草分别单独煎煮组和合煎组给药) 数据发现: 昆布降低三羧酸循环中间物和糖代谢中间物能力强于甘草以及合煎组, 提示合煎组对大鼠血清糖代谢中间物、三羧酸循环中间物的影响可能主要来源于昆布。甘草给药组中支链氨基酸水平最低, 提示甘草降低支链氨基酸水平较昆布与合煎组稍强。从给药时间 (3天与5天) 数据对比看, 与对照组相比, 3天时, 昆布、甘草合煎组中脂肪酸水平较高 (3-羟基丁酸水平未见明显升高), 而5天时脂肪酸水平虽未见明显升高, 但脂肪酸共同代谢物-3-羟基丁酸水平明显升高, 提示对脂肪酸β氧化代谢由抑制转向加强。

代谢组学研究发现昆布、甘草单煎与合煎提取物给药均对SD大鼠代谢有明显影响, 且合煎给药组与昆布组对机体代谢影响相似, 提示合煎提取物对机体代谢的影响可能主要来源于昆布。病理切片观察发现昆布单煎及昆布?甘草合煎提取物连续给药均可造成肾脏损害, 合煎给药较昆布单煎给药造成大鼠肾脏组织更明显的病理异常, 说明一定剂量范围内甘草可加重昆布的肾脏毒性作用, 可能是中药“相反”配伍禁忌的特征表现之一。

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微生物的代谢

第五章微生物的代谢 一、名词解释： 01.新陈代谢（metabolism）： 02.合成代谢（anabolism）： 03.分解代谢（catabolism）： 04.生物氧化（biological oxidation）： 05.呼吸作用（respiration）： 06.有氧呼吸（aerobic respiration）： 07.无氧呼吸（anaerobic respiration）： 08.发酵（fermentation）： 09.底物水平磷酸化（substrate level phosphorylation）： 10.氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）： 11.光合磷酸化（photophosphorylation）： 12.呼吸链（respiratory chain, RC）： 13.糖酵解（glycolysis）： 14.CO2的固定： 15.生物固氮： 16.Stickland反应： 17.初级代谢： 18.次级代谢： 二、填空题： 01.生物体内葡萄糖被降解为丙酮酸的过程称为（），主要分为四种途径：

（）、（）、（）和（）。 02.EMP途径中，第一阶段是一分子葡萄糖被裂解成2个三碳化合物，即 （）和（），并消耗掉2分子ATP。 03.EMP途径中，第二阶段甘油醛-3-磷酸转化为1, 3-二磷酸甘油酸是（） 反应，辅酶（）接受氢原子，形成（）。 04.分子的葡萄糖通过EMP途径可产生（）分子丙酮酸，（）分子 ATP和（）个NADH。 05.一分子葡萄糖经有氧呼吸彻底氧化可产生（）个ATP；每一分子葡萄 糖通过酵母菌进行乙醇发酵产生（）个ATP；通过德氏乳酸杆菌进行正型乳酸发酵可产生（）个ATP。 06.HMP途径的一个循环的最终结果是1分子葡萄糖-6-磷酸转变成（） 分子甘油醛-3-磷酸、（）分子CO2和（）分子NADH。 07.HMP途径可为合成代谢提供（）和（）。 08.ED途径是在研究嗜糖假单胞菌时发现的。通过该途径1分子葡萄糖最后生 成（）分子丙酮酸、（）分子ATP、（）分子NADPH和NADH。 09.ED途径中关键性酶是（）；HMP途径中的关键性酶是（）；EMP 途径中关键性酶是（）。 10.ED途径产生的物质有：（）、（）、（）和小分子碳架 （）、（）、（）、（）等。 11.磷酸解酮酶途径是明串珠菌在进行异型乳酸发酵过程中分（）和 （）途径。该途径的特征性酶是磷酸解酮酶。根据该酶的不同，把具

为什么说6-磷酸葡萄糖是各个糖代谢途径的交叉点

【第五章】 4、为什么说6-磷酸葡萄糖是各个糖代谢途径的交叉点？ 葡萄糖经过激酶的催化转变成葡萄糖－6－磷酸，可进入糖酵解途径氧化，也可进入磷酸戊糖途径代谢，产生核糖－5－磷酸、赤鲜糖－4－磷酸等重要中间体和生物合成所需的还原性辅酶Ⅱ；在糖的合成方面，非糖物质经过一系列的转变生成葡萄糖－6－磷酸，葡萄糖－6－磷酸在葡萄糖－6－磷酸酶作用下可生成葡萄糖，葡萄糖－6－磷还可在磷酸葡萄糖变位酶作用下生成葡萄糖－1－磷酸，进而生成糖原。由于葡萄糖－6－磷酸是各糖代谢途径的共同中间体，由它沟通了糖代谢分解与合成代谢的众多途径，因此葡萄糖－6－磷酸是各糖代谢途径的交叉点。 6、1分子葡萄糖在肝脏组织彻底氧化可生成多少分子ATP? 1molATP水解可释放30.54KJ能量，而1mol葡萄糖彻底氧化分解后可产生2870KJ能量但其中只有1161KJ能储存在ATP中，故可形成约38molATP。（效率约为40%） 10、计算由2摩尔丙酮酸转化成1摩尔葡萄糖需要提供多少摩尔的高能磷酸化合物？ 首先，2摩尔丙酮酸+2CO2+2ATP→2草酰乙酸+2ADP+2Pi；2草酰乙酸+2GTP→2磷酸稀醇式丙酮酸+2GDP+2CO2；其次，2摩尔磷酸稀醇式丙酮酸沿糖酵解途径逆行至转变成2摩尔甘油醛-3-磷酸，其中在甘油酸-3-磷酸转变成甘油酸-1,3-二磷酸过程中，消耗2摩尔ATP；甘油酸-1,3-二磷酸转变成甘油醛-3-磷酸中，必须供给2摩尔的NADH?H+。最后，2摩尔的磷酸丙糖先后在醛羧酶、果糖-1,6-二磷酸酶、异构酶、葡萄糖-6-磷酸酶作用下，生成1摩尔葡萄糖，该过程无能量的产生与消耗。从上述三阶段可看出，2摩尔丙酮酸转化成1摩尔葡萄糖需要提供6摩尔高能磷酸化合物，其中4摩尔为A TP，2摩尔为GTP。 【第六章】

WISTAR大鼠的最适饲养环境

wistar大鼠，属于封闭群大鼠，白化大鼠，1907年由美国wistar研究所育成。是SPF级啮齿类实验动物（SPF：Specified Pathogen Free 无特定病原体动物，是指动物体内外均无寄生虫和特殊病源菌，但又不是绝对无菌的动物，故又称为无特定病原菌动物），现已遍及世界各地，使用数量极大。我国从***和前苏联引进。其主要特征是繁殖力强，产子数多、性周期稳定、早熟、性格温顺，乳腺癌发病率很低，对传染病抵抗力强，自发性肿瘤发病率低。头部较宽阔，特别是雄鼠，耳朵比其他品系的稍长，尾的长度短于身长。 对各种营养物质敏感，适用于各种营养、代谢性疾病研究。垂体肾上腺系统发达，应激反应灵敏，适用于神经－内分泌实验研究。还用于药物、肿瘤、关节炎、肝外科等医学研究领域。是生物医学研究中使用历史最长的大鼠品系。易于饲养繁殖。 1）饲养及营养： 大鼠对营养缺乏敏感，饲料要保证营养需要。常在颗粒饲料中混合一定含量的动物肉，饮水应符合标准。一般饮用消毒无菌的水。 2）环境 饲养大鼠的笼具为实底装铺垫物的垫料窝。垫料常用白松、杨木、榆树木等无毒无异味无树油的材料制成小刨花为益。软木刨花可引起幼鼠肠阻塞。 饮水瓶多采用无毒耐高压塑料材料制成。一周消毒两次，饮水瓶每周换3～4次水。 大鼠对湿度要求很高，在空气相对湿度低于40%时易患环尾症。（尾巴出现圆形环尾纹，初期呈现水肿，出血，皮肤坏死及脱皮，严重者尾根及尾巴成干性坏疽病变，留下永久性环行。） 3）在生物医学中的应用： 生理学研究：大鼠垂体－肾上腺系统发达，垂体摘除比较容易，可用来进行肾上腺、垂体、卵巢等内分泌腺研究。大鼠无胆囊，但胆总管较大，可经胆总管收集胆汁，研究消化功能等。

糖代谢试题

糖代谢 一、名词解释 1．糖异生2．糖酵解途径3．糖的有氧氧化4．磷酸戊糖途径5、三羧酸循环6、巴斯德效应 参考答案 1．糖异生：非糖物质（如丙酮酸乳酸甘油生糖氨基酸等）转变为葡萄糖的过程。 2．糖酵解途径：指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的阶段，是体内糖代谢最主要途径。3．糖的有氧氧化：糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化成水和二氧化碳的 过程。是糖氧化的主要方式。 4．磷酸戊糖途径：磷酸戊糖途径指机体某些组织（如肝、脂肪组织等）以6-磷酸葡萄 糖为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸进而代谢生成磷酸 戊糖为中间代谢物的过程，又称为磷酸已糖旁路。 5、三羧酸循环：是指在线粒体中，乙酰CoA首先与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，然后经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化分解，而草酰乙酸再生的循环反应过程。这一循环反应过程又称为柠檬酸循环或Krebs循环。 6、巴斯德效应：糖的有氧氧化可以抑制糖的无氧酵解的现象。有氧时，由于酵解产生的NADH 和丙酮酸进入线粒体而产能，故糖的无氧酵解受抑制。 二、填空题 1.糖酵解途径中三个酶所催化的反应是不可逆的，这三个酶依次是（）、（）和（）。 2.1摩尔葡萄糖酵解能净生成（）摩尔ATP, 而 1摩尔葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成二氧化碳和水可产生摩尔ATP（）（）。 3.组成丙酮酸脱氢酶系的三种主要酶是（）、（）、（）、五种辅酶是（）、（）、（）、（）、（）。 4.三羧酸循环每循环一周，共进行（）次脱氢，其中3次脱氢反应的辅酶是（）、1次脱氢反应的辅酶是（）。 5.糖酵解过程中产生的NADH +H+必须依靠（）穿梭系统或（）穿梭系统才能进入线粒体，分别转变成线粒体中的（）和（）。 6.乙醛酸循环不同于三羧酸循环的两个关键酶是（）和（）。 7.葡萄糖的无氧分解只能产生（）分子A TP，而有氧分解可以产生（）分子ATP。 8.丙酮酸脱氢酶系位于（）上，它所催化的丙酮酸氧化脱羧是葡萄糖代谢中第一个产生（）的反应。 9.TCA循环的第一个产物是（）。由（）、（）和（）所催化的反应是该循环的主要限速反应。 10.TCA循环中有二次脱羧反应，分别是由（）和（）催化。脱去的CO2中的C原子分别来自于草酰乙酸中的（）和（）。 11．1 分子葡萄糖转化为2 分子乳酸净生成（）分子ATP 12．调节三羧酸循环最主要的酶是（）、（）、（）。 13．2 分子乳酸异生为葡萄糖要消耗（）ATP。 14．丙酮酸还原为乳酸，反应中的NADH 来自于（）的氧化。

微生物的代谢及其调控

微生物的代谢及其调控

1微生物的代谢 微生物代谢包括微生物物质代谢和能量代谢。 1.1微生物物质代谢 微生物物质代谢是指发生在微生物活细胞中的各种分解代谢与合成代谢的总和。 1.1.1分解代谢 分解代谢是指细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在这个过程中产生能量。—般可将分解代谢分为TP。三个阶段：第一阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分子营养物质降解成氨基酸、单糖及脂肪酸等小分子物质；第二阶段是将第一阶段产物进一步降解成更为简单的乙酰辅酶A、丙酮酸以及能进入三羧酸循环的某些中间产物，在这个阶段会产生一些ATP、NADH及FADH2；第三阶段是通过三羧酸循环将第二阶段产物完全降解生成CO2，并产生ATP、NADH 及FADH2。第二和第三阶段产生的ATP、NADH及FADH2通过电子传递链被氧化，可产生大量的ATP。 1.1.1.1大分子有机物的分解 （1）淀粉的分解 淀粉是许多种微生物用作碳源的原料。它是葡萄糖的多聚物，有直链淀粉和支链淀粉之分。一般天然淀粉中，直链淀粉约占20％，支链淀粉约占80％。直链淀粉为α一l、4糖苷键组成的直链分子；支链淀粉只是在支点处由α—1、6糖苷键连接而成。 微生物对淀粉的分解是由微生物分泌的淀粉酶催化进行的。淀粉酶是一类水解淀粉糖苷键酶的总称。它的种类很多，作用方式及产物也不尽相同，主要有液化型淀粉酶、糖化型淀粉酶（包括β—淀粉酶、糖化酶、异淀粉酶）。 以液化型淀粉酶为例，这种酶可以任意分解淀粉的。α-l、4糖苷键，而不能分解α-1、6糖苷键。淀粉经该酶作用以后，黏度很快下降，液化后变为糊精，最终产物为糊精、麦芽糖和少量葡萄糖。由于这种酶能使淀粉表现为液化，淀

生物化学糖代谢知识点总结

各种组织细胞 体循环小肠肠腔 第六章糖代谢 糖(carbohydrates)即碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。 根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类： 单糖：葡萄糖（G ）、果糖（F ），半乳糖（Gal ），核糖 双糖：麦芽糖（G-G ），蔗糖（G-F ），乳糖（G-Gal ） 多糖：淀粉，糖原（Gn ），纤维素 结合糖: 糖脂 ，糖蛋白 其中一些多糖的生理功能如下： 淀粉：植物中养分的储存形式 糖原：动物体内葡萄糖的储存形式 纤维素：作为植物的骨架 一、糖的生理功能 1. 氧化供能 2. 机体重要的碳源 3. 参与组成机体组织结构，调节细胞信息传递，形成生物活性物质，构成具有生理功能的糖蛋白。 二、糖代谢概况——分解、储存、合成 三、糖的消化吸收 食物中糖的存在形式以淀粉为主。 1.消化消化部位：主要在小肠，少量在口腔。 消化过程：口腔 胃肠腔肠黏膜上皮细胞刷状缘 吸收部位：小肠上段 吸收形式：单糖 吸收机制：依赖Na+依赖型葡萄糖转运体（SGLT ）转运。 2.吸收吸收途径：

第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环 第四阶段：氧化磷酸化 CO 2 NADH+FADH 2 H 2 O [O] TAC 循环 ATP ADP 变 五、糖的有氧氧化 1、反应过程 -1 NAD + 乳 酸 NADH+H + 调节方式 ① 别构调节 ② 共价修饰调 第一阶段：糖酵解途径 G （Gn ） 丙酮酸乙酰CoA 胞液 线粒体

○1糖酵解途径（同糖酵解，略） ②丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA (acetyl CoA)。 总反应式: ③乙酰CoA 进入柠檬酸循环及氧化磷酸化生成ATP 概述：三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC )也称为柠檬酸循环或 Krebs 循环，这是因为循环反应中第一个中间产物是含三个羧基的柠檬酸。它由一连串反应组成。 反应部位：所有的反应均在线粒体(mitochondria)中进行。 涉及反应和物质：经过一轮循环，乙酰CoA 的2个碳原子被氧化成CO 2；在循 环中有1次底物水平磷酸化，可生成1分子ATP ；有4次脱氢反应，氢的接受体分别为NAD +或FAD ，生成3分子NADH+H+和1分子FADH2。 总反应式：1乙酰CoA + 3NAD + + FAD + GDP + Pi + 2H 2O2CO 2 + 3（NADH+H + ） + FADH 2 + CoA + GTP 特点：整个循环反应为不可逆反应 生理意义：1. 柠檬酸循环是三大营养物质分解产能的共同通路 。 2. 柠檬酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽。 丙酮酸乙酰CoA + + 丙酮酸脱氢酶复合体

糖代谢试题及答案

第8章糖代谢 一、单项选择题 1.甘油醛－3-磷酸脱氢酶的辅酶是 A. TPP B. CoASH + D. FMN E .NADP+ 2.糖原合成过程中的关健酶是 A.糖原磷酸化酶 B.糖原合酶 C.分支酶 D.己糖激酶 E.丙酮酸激酶 3不参与糖酵解作用的酶是. A.己糖激酶 B.丙酮酸激酶 C.果糖磷酸激酶-1 D.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 E.醛缩酶 4.糖酵解时哪些代谢物提供高能磷酸基团（～P），使ADP磷酸化生成ATP A.甘油醛－3-磷酸及磷酸果糖 B.甘油酸－1，3-二磷酸及磷酸烯醇式丙酮酸 C.甘油酸－3-磷酸及葡糖－6-磷酸 D.葡糖－1-磷酸及磷酸烯醇式丙酮酸 E.果糖－1,6-二磷酸及甘油酸－1，3-二磷酸 5关于糖酵解的正确描述是 A.全过程是可逆的 B.在细胞质中进行 C.生成38分子ATP D.不消耗ATP E.终产物是CO2和水 6.下列哪一种酶不参与糖异生过程 A.丙酮酸羧化酶 B.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 C.果糖－1，6－二磷酸酶 D.丙酮酸激酶 E.葡糖-6磷酸酶 7.磷酸戊糖途经的主要产物是 A. NADPH＋H+和甘油－3-磷酸 B. NADPH＋H+和FADH2 ＋H+和核糖-5-磷酸 D. NADPH＋H+和葡糖6-磷酸 ＋H+和葡萄糖 8.糖酵解途径中生成的丙酮酸，在有氧条件下进入线粒体氧化，因为 A. 乳酸不能通过线粒体 B.这样胞液可保持电中性 C.丙酮酸脱氢酶系在线粒体内 D.丙酮酸与苹果酸交换 E.丙酮酸在苹果酸酶作用下转变为苹果酸 9.果糖－6-磷酸转变为果糖－1,6-二磷酸，需要 A．ATP及果糖－1，6－二磷酸酶 B. ADP及果糖磷酸激酶－1 C. ATP及果糖磷酸激酶－1 D. ADP及果糖－1，6－二磷酸酶 E. 磷酸己糖异构酶及醛缩酶 10.糖酵解时丙酮酸还原为乳酸，所需的NADH+H+来自 A. 甘油醛－3-磷酸脱氢酶催化脱氢 B.葡萄糖－6磷酸脱氢酶催化脱氢 C. 柠檬酸脱氢酶催化脱氢 D.乳酸脱氢酶催化脱氢 E. 丙酮酸脱氢酶催化脱氢 11.三羧酸循环的起始反应是 A.乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合 B.丙酮酸与草酰乙酸缩合 C.乙酰辅酶A与二氧化碳缩合 D.丙酮酸与二氧化碳缩合 E.乙酰辅酶A与磷酸烯醇式丙酮酸缩合 12.在下列反应中，哪一种与胰岛素的作用无关 A.促进葡萄糖向脂肪和肌肉细胞转运 B.促进糖的氧化 C.促进糖转变为脂肪 D.促进糖原分解 E抑制糖原分解

常见微生物的代谢方式

常见微生物的代谢方式 马丽甘肃省临夏回民中学(731100) 微生物种类繁多，代谢方式多样，本文将一些常见微生物的代谢方式归纳如下。所涉及生物中，除特别标注外，其它均为原核生物。 1、光能自养需氧型 这类微生物以光为能源，以CO2为主要碳源，适合生存于有氧环境，如：蓝藻、衣藻（原生生物）。 2、化能自养需氧型 这类微生物以无机化学能为能源，以CO2为主要碳源，适合生存于有氧环境，如：铁细菌、无色硫细菌、硝化细菌。 3、光能自养厌氧型 这类微生物如：绿硫菌，以光为能源，以CO2为主要主要碳源；有光合色素，进行光合作用获取生长所需要的能量；以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质。适合生存于无氧环境。 4、化能异养需氧型 这类微生物的能源和碳源均来自于有机物，适合生存于有氧环境，真菌和绝大多数的细菌都是这一类型，常见的有：霉菌（真核生物）、草履虫及变形虫（原生生物）、放线菌、根瘤菌、圆褐固氮菌、肺炎双球菌、结核杆菌、霍乱弧菌、炭疽杆菌、麻风杆菌、黄色短杆菌、土壤农杆菌、枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、谷氨酸棒状杆菌等。 5、化能异养厌氧型 这类微生物的能源和碳源也是均来自于有机物，但是只有在缺氧的条件下才能很好的生长，如：乳酸菌、甲烷杆菌、反硝化细菌、破伤风杆菌、幽门螺旋杆菌。 6、化能异养兼性厌氧型 这类微生物的能源和碳源也是均来自于有机物，在有氧和无氧的条件下均能生长，如：大肠杆菌、酵母菌（真核生物）、金黄色葡萄糖球菌、支原体、酿脓链球菌。 7、兼性营养需氧型 这类微生物比较少见，如：裸藻，又叫眼虫（原生生物），适合生存于有氧环境，它在含有有机物的水中，能够靠细胞膜吸取水里的有机物“食物”，过着动物式的化能异养生活。但是同时，眼虫的细胞中具有含叶绿素的叶绿体，在无有机物的情况下，能够自己制造营养物质进行光合作用。因此兼有光能自养和化能异养的代谢方式。 8、兼性营养兼性厌氧型 这类微生物也是比较少见，如：红螺菌，它的同化方式是兼性营养型，以光为能源，以二氧化碳为主要碳源，以水或其他无机物作为供氢体，进行光合作用，还原CO2合成有机物。属于光能自养；或者以光为能源，以有机物为主要碳源，并且以有机物作为供氢体进行光合作用，同化有机物形成自身物质，属于光能异养。而它的异化方式也是兼性的，在湖泊、池塘的淤泥中进行厌氧呼吸；而在废水处理体系中却是需氧的。

Wistar大鼠

Wistar大鼠 Wistar大鼠开放分类：动物哺乳动物啮齿目真核生物自然 Wistar大鼠为大鼠（rat；rattus norregicus）的一个品系，1907年由美国维斯塔尔（wistar）研究所育成，现已遍及世界各国的实验室。其毛色白化，主要特性：①头部较宽、耳朵较长、尾的长度小于身长。②性周期稳定，繁殖力强，产仔多，平均每胎产仔在10只左右，生长发育快。10周龄时雄性大鼠体重可达280～300g，雌性大鼠达170～260g。③性情温顺。 ④对传染病的抵抗力较强。⑤自发性肿瘤发生率低。⑥目前各地饲养的Wistar大鼠的遗传状况差异较大。Wistar大鼠是动物实验大鼠类最为常用及生物医学研究中使用历史最长 的品种，广泛应用于生物医学各领域的实验。编辑摘要目录1 来源2 概述3 在生物医学中的应用4 SD大鼠-SD大鼠与Wistar大鼠对比Wistar大鼠- 来源为大鼠（rat；rattus norregicus）的一个品系，1907年由美国维斯塔尔（wistar）研究所育成，现已遍及世界各国的实验室。Wistar大鼠Wistar 大鼠- 概述（1）毛色白化。 （2）主要特性：①头部较宽、耳朵较长、尾的长度小于身长。②性周期稳定，繁殖力强，产仔多，平均每胎产仔在10只左右，生长发育快。10周龄时雄性大鼠体重可达280～

300g，雌性大鼠达170～260g。③性情温顺。④对传染病的抵抗力较强。⑤自发性肿瘤发生率低。⑥目前各地饲养的Wistar大鼠的遗传状况差异较大。Wistar大鼠- 在生物医学中的应用（1）生理学研究：大鼠垂体－肾上腺系统发达，垂体摘除比较容易，可用来进行肾上腺、垂体、卵巢等内分泌腺研究。大鼠无胆囊，但胆总管较大，可经胆总管收集胆汁，研究消化功能等。 （2）营养学研究：大鼠是首先用于营养学研究的实验动物。维生素就是用大鼠研究发现的。由于大鼠杂食，解剖和生理性质与人相似，生长及代谢快，用大鼠做营养学研究的资料极多，常用于维生素或蛋白缺乏及氨基酸和钙、磷代谢的研究。 （3）代谢性疾病研究：动脉粥样硬化，淀粉样变性，酒精中毒，十二指肠溃疡等。 （4）药物学研究：急毒，长毒，生殖毒性试验和药物依赖试验等。大鼠血压和血管阻力的变化对药物作用敏感，适合研究心血管药物的筛选。大鼠踝关节易于发生炎症，可用于关节炎药物的研究等。 （5）肿瘤学研究：很多大鼠肿瘤有可移植性。 （6）心血管疾病研究：大鼠是研究心血管疾病的首选动物。目前已培育出多种不同类型的高血压的大鼠品系。还有自发动脉硬化大鼠品系。

第五章微生物代谢 答案

第五章微生物能量代谢 一、选择题(只选一项，将选项的的字母填在括号内) 1．下列哪种微生物能分解纤维素？( B ) A金黄色葡萄球菌B青霉C大肠杆菌D枯草杆菌 2．下列哪种产能方式其氧化基质、最终电子受体及最终产物都是有机物?( A ) A发酵B有氧呼吸C无氧呼吸D光合磷酸化 3．硝化细菌的产能方式是( D ) A发酵B有氧呼吸C无氧呼吸D无机物氧化 4．微生物在发酵过程中电子的最终受体是(A) A有机物B有机氧化物C无机氧化物D．分子氧 5．乳酸发酵过程中电子最终受体是( B ) A乙醛B丙酮 C O2 D NO3ˉ 6．硝酸盐还原菌在厌氧条件下同时又有硝酸盐存在时，其产能的主要方式是( C ) A发酵B有氧呼吸C无氧呼吸D无机物氧化 7．下列哪些不是培养固氮菌所需要的条件?( A ) A培养基中含有丰富的氮源B厌氧条件C提供A TP D提供［H］ 8．目前认为具有固氮作用的微生物都是( D ) A真菌B蓝细菌C厌氧菌D原核生物 9．代谢中如发生还原反应时，( C )。 A从底物分子丢失电子B通常获得大量的能量 C 电子加到底物分子上D底物分子被氧化 10．当进行糖酵解化学反应时，( D )。 (a)糖类转变为蛋白质 (b)酶不起作用 (c)从二氧化碳分子产生糖类分子 (d)从一个单个葡萄糖分子产生两个丙酮酸分子 11．微生物中从糖酵解途径获得( A )ATP分子。 (a)2个 (b)4个 (c)36个 (d)38个 12．下面的叙述( A )可应用于发酵。 (a)在无氧条件下发生发酵 (b)发酵过程发生时需要DNA (c)发酵的一个产物是淀粉分子 (d)发酵可在大多数微生物细胞中发生 13．进入三羧酸循环进一步代谢的化学底物是( C )。 (a)乙醇 (b)丙酮酸 (c)乙酰CoA (d)三磷酸腺苷 14．下面所有特征适合于三羧酸循环，除了( D )之外。 分子以废物释放 (b)循环时形成柠檬酸 (a)C0 2 (c)所有的反应都要酶催化 (d)反应导致葡苟糖合成 15．电子传递链中( A )。 (a)氧用作末端受体 (b)细胞色素分子不参加电子转移 (c)转移的一个可能结果是发酵 (d)电子转移的电子来源是NADH 16．化学渗透假说解释( C )。 (a)氨基酸转变为糖类分子 (b)糖酵解过程淀粉分子分解为葡萄糖分子 (c)捕获的能量在ATP分子中 (d)用光作为能源合成葡萄糖分子 17．当一个NADH分子被代谢和它的电子通过电子传递链传递时，( C )。 (a)形成六个氨基酸分子 (b)产生一个单个葡萄糖分子 (c)合成三个ATP分子 (d)形成一个甘油三酯和两个甘油二酯 18．己糖单磷酸支路和ED途径是进行( C )替换的一个机制。

Wistar大鼠EAE模型的制备

Wistar大鼠EAE模型的制备 作者：刘颖刘华辛晋敏马太花梁丽云马存根摘要目的:检测EAE中起关键趋化作用的MCP-1的表达，探讨山西医科大学动物室的Wistar大鼠诱导实验性变态反应脑脊髓炎动物模型。方法:采用免疫诱导方法制备EAE模型并HE染色，同时用原位杂交法检测EAE 大鼠MCP-1的表达。结果:免疫后12d～17d，发病鼠出现EAE临床症状，HE染色，光镜下可见血管周炎性浸润，MCP-1的表达明显增加。结论:山西医科大学Wistar大鼠成功的诱导实验性变态反应脑脊髓模型是可信、可用的。 关键词完全抗原;Wistar大鼠;EAE;MCP-1 多发性硬化（Multiple Sclerosis，MS）是中枢神经系统（CentralNervous System，CNS）的炎性脱髓鞘疾病，多发于20岁～40岁女性，大多数患者的病程为复发和缓解交替，在复发期常出现视力受损、肢体无力、平衡失调、麻木、感觉异常、口齿不清、眩晕、大小便机能失调等症状。MS病因和发病机制复杂，一般认为与免疫、病毒感染、遗传等因素有关。实验性变态反应性脑脊髓炎（ExperimentalAu-toimmune Encephalomyelitis，EAE）的病理变化及发病机制与急性MS极其相似，因此，成功的建立EAE模型对MS的研究有很重要的意义。本实验的研究可为后期的研究工作提供基础。 1 材料与方法 1.1 试验材料Wistar大鼠:购自山西医科大学动物实验室。原位杂交试剂盒:购于武汉博士德生物制品公司。

1.2 方法 1.2.1 完全抗原的制备:取液体石蜡40mL，羊毛脂20g混合、加热并融化制得不完全弗氏佐剂（In-complete Freund'sAdjuvant，IFA），分装入10mL小瓶，高压灭菌后4℃冰箱保存。健康350g～450g左右雌性豚鼠用3%戊巴比妥45mg/kg腹腔注射至四肢瘫软。无菌状态下，剪开胸腔、剥离心包，0.01mol/L PBS左心室灌注直至肝脏变白;迅速取其脑脊髓，小心剥离脑脊膜后称重，加入等量生理盐水，制成50%（W/V）匀浆。同时融化IFA，1mL IFA加入约10mg的M.bovisBCG即制得CFA。将CFA与GPSCH等体积混合，用注射器反复抽推，制成油包水乳液，制成完全抗原，放置冰上备用。 1.2.2 模型制备:将健康、雌性Wistar大鼠30只，随机分成正常对照组、佐剂组和EAE组，三组大鼠左后肢足垫皮下分别注射完全抗原0.4mL/只，百日咳原液0.05mL/只（含5.0×10 9 个菌体）。记免疫当日为零天，每天称重，采用双盲法两人进行临床症状评分，取平均值，临床评分2分为发病动物，临床评分采用通用的五分评分法，即:0分无症状，1分动物尾部肌张力降低，2分动物尾部麻痹+后肢肌张力低，3分尾麻痹+后肢肌张力重度低，4分尾麻痹+四肢麻痹，5分频死状态。发病动物只数/实验动物只数为发病率。免疫后12d～17d，3%戊巴比妥钠45mg/kg腹腔注射，至四肢瘫软，无菌状态下，剪开胸腔剥离心包，0.01mol/L PBS左心室灌注至肝脏变白;4%多聚甲醛灌流至尾部僵直，解剖迅速取其大脑视交叉前后2mm组织、小脑和脑桥部、脊髓颈腰膨大处，再用4%多聚甲醛固定半小时，做常规石蜡包埋、切

糖代谢作业任务及答案解析

班级学号姓名 第八章糖代谢作业及参考答案 一. 填空 1．淀粉酶和–淀粉酶只能水解淀粉的_________键，所以不能够使支链淀粉完全水解。 2．1分子葡萄糖转化为2分子乳酸净生成______________分子ATP 3．糖酵解过程中有3个不可逆的酶促反应，这些酶是__________、____________ 和_____________。 4．糖酵解抑制剂碘乙酸主要作用于___________酶。 5．调节三羧酸循环最主要的酶是____________、__________ _、______________。 6．2分子乳酸异生为葡萄糖要消耗_________ATP。 7．丙酮酸还原为乳酸，反应中的NADH来自于________的氧化。8．延胡索酸在____________酶作用下，可生成苹果酸，该酶属于EC分类中的酶类。 9. 磷酸戊糖途径可分为______阶段，分别称为_________和_______，其中两种脱氢酶是_______和_________，它们的辅酶是_______。 10. ________是碳水化合物在植物体内运输的主要方式。 12．糖酵解在细胞的___中进行，该途径是将_________转变为_______，同时生成________和_______的一系列酶促反应。 13．淀粉的磷酸解过程通过_______酶降解α–1,4糖苷键，靠________和________ 酶降解α–1,6糖苷键。 14．TCA循环中有两次脱羧反应，分别是由__ _____和________催化。

15．乙醛酸循环中不同于TCA循环的两个关键酶是和。 16．乳酸脱氢酶在体内有5种同工酶，其中肌肉中的乳酸脱氢酶对__________ 亲和力特别高，主要催化___________反应。 17.在糖酵解中提供高能磷酸基团，使ADP磷酸化成ATP的高能化合物是____________ 和______________ 18．糖异生的主要原料为______________、_______________和________________。 19．参与α-酮戊二酸氧化脱羧反应的辅酶为________，_________，，和__________。 20．在磷酸戊糖途径中催化由酮糖向醛糖转移二碳单位的酶为_____________；催化由酮糖向醛糖转移三碳单位的酶为___________。21．α–酮戊二酸脱氢酶系包括3种酶，它们是，____________，_____________。 22．催化丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸的酶是，它需要______和________作为辅因子。 23．合成糖原的前体分子是_________，糖原分解的产物是______________。 24．植物中淀粉彻底水解为葡萄糖需要多种酶协同作用，它们是__________，___________，_____________，____________。 25．将淀粉磷酸解为G-1-P，需_________，__________，__________三种酶协同作用。 26．糖类除了作为能源之外，它还与生物大分子间___________有关，也

大鼠立体定向图谱解_部分1

de Groot大鼠脑立体定向图谱 参考文献： de Groot J. The rat hypothlamus in stereotaxic coordinates.J Comp Neurol 1959, 113:389-400 使用说明 （一）图谱使用范围 本图谱使用范围主要是下丘脑及其周围结构，也涉及到视前区和中脑上部。选用体重 200-300g英格兰大白鼠的脑，制成冰冻连续切片，片厚50um。在冠状平面，自前而后每隔0.4mm 取一切片，共14张。在矢状平面，中线左侧0.2和1.1mm处各取一切片。全部共16幅平面图。 （二）规定以下各种坐标平面对大鼠下丘脑各结构进行定位 1.水平零平面（H0） 令动物上门齿后缘根部高于两侧颅骨外耳孔中心连线(耳间线)5mm。此时通过上门齿后缘根部所作的水平面（即与定向器框架水平面平行的面)为H0，低于H0者为负值，高于H0者为正值。这样通过耳间线的水平面就比H0平面低5mm，为H-5。按此规定，H0平面正好通过脑的前连合与后连合。 2.冠状零平面（A0） 通过耳间线并与H0平面相垂直的冠状平面为A0。在A0以前的各冠状平面均以正数表示如 A2.8即表示A0以前2.8mm的冠状平面。本图谱所选平面自A2.8到A8.0止。

3.矢状零平面（L0） 通过前囟并与H0 A0两平面均垂直相交的平面称L0。前囟是两侧颅骨、顶骨在正中线的汇合点。前囟位置一般在A0前5.9mm（A5.7-A6.1），H0以上6.3mm(H+6.1-H+6.6)左右。这样，L0就恰好通过矢状缝，而把脑分为左、右对称的两半。本图谱所用L0.2、L1.1两平面分别表示L0外侧0.2mm及1.1mm处的矢状平面。 根据上述各坐标平面，可由图谱查出下丘脑某一结构的坐标读数，并定出其具体空间位置。（三）图谱的表示方法 图谱中核团和脑区的轮廓用虚线表示，纤维束的轮廓用实线表示。各结构的名称用西文缩写。

(整理)8第九章糖代谢作业及答案.

班级学号姓名第八章糖代谢作业及参考答案 一. 填空 1．淀粉酶和–淀粉酶只能水解淀粉的_________键，所以不能够使支 链淀粉完全水解。 2．1分子葡萄糖转化为2分子乳酸净生成______________分子ATP 3．糖酵解过程中有3个不可逆的酶促反应，这些酶是__________、____________ 和_____________。 4．糖酵解抑制剂碘乙酸主要作用于___________酶。 5．调节三羧酸循环最主要的酶是____________、__________ _、______________。 6．2分子乳酸异生为葡萄糖要消耗_________ATP。 7．丙酮酸还原为乳酸，反应中的NADH来自于________的氧化。8．延胡索酸在____________酶作用下，可生成苹果酸，该酶属于EC 分类中的酶类。 9. 磷酸戊糖途径可分为______阶段，分别称为_________和_______，其 中两种脱氢酶是_______和_________，它们的辅酶是_______。 10. ________是碳水化合物在植物体内运输的主要方式。 12．糖酵解在细胞的___中进行，该途径是将_________转变为_______，同时生成________和_______的一系列酶促反应。 13．淀粉的磷酸解过程通过_______酶降解α–1,4糖苷键，靠________

和________ 酶降解α–1,6糖苷键。 14．TCA循环中有两次脱羧反应，分别是由__ _____和________催化。15．乙醛酸循环中不同于TCA循环的两个关键酶是和。 16．乳酸脱氢酶在体内有5种同工酶，其中肌肉中的乳酸脱氢酶对__________ 亲和力特别高，主要催化___________反应。 17.在糖酵解中提供高能磷酸基团，使ADP磷酸化成ATP的高能化合物是____________ 和______________ 18．糖异生的主要原料为______________、_______________和________________。 19．参与α-酮戊二酸氧化脱羧反应的辅酶为________，_________，，和__________。 20．在磷酸戊糖途径中催化由酮糖向醛糖转移二碳单位的酶为_____________；催化由酮糖向醛糖转移三碳单位的酶为___________。 21．α–酮戊二酸脱氢酶系包括3种酶，它们是，____________，_____________。 22．催化丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸的酶是，它需要______和________作为辅因子。 23．合成糖原的前体分子是_________，糖原分解的产物是______________。 24．植物中淀粉彻底水解为葡萄糖需要多种酶协同作用，它们是 __________，___________，_____________，____________。

糖代谢测试题

第四章糖代谢测试题－－一、单项选择题 （在备选答案中只有一个是正确的） 1．正常人清晨空腹血糖浓度为（以mg/100ml ）计： A. 60 ?100 B. 60 ?120 C. 70?110 D. 80? 120 E. 100?120 2. 糖代谢中间产物中含有高能磷酸键的是： A. 6- 磷酸葡萄糖 B. 6- 磷酸果糖 C. 1，6- 二磷酸果糖 D. 3- 磷酸甘油醛 E. 1. 3- 二磷酸甘油酸 3?丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A与许多维生素有关，但除外: A. B1 B. B2 C. B6 D. PP E. 泛酸 4. 在糖原合成中作为葡萄糖载体的是: A. ADP B. GDP C. CDP D. TDP E. UDP 5. 下列哪个激素可使血糖浓度下降？ A. 肾上腺素 B. 胰高血糖素 C. 生长素 D. 糖皮质激素 E. 胰岛素 6. 下列哪一个酶与丙酮酸生成糖无关？ A. 果糖二磷酸酶 B. 丙酮酸激酶 C. 丙酮酸羧化酶 D. 醛缩酶

E. 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 7．肌糖原分解不能直接补充血糖的原因是： A. 肌肉组织是贮存葡萄糖的器官 B. 肌肉组织缺乏葡萄糖激酶 C. 肌肉组织缺乏葡萄糖-6-磷酸酶 D. 肌肉组织缺乏磷酸酶 E. 肌糖原分解的产物是乳酸 8. 葡萄糖与甘油之间的代谢中间产物是： A. 丙酮酸 B. 3- 磷酸甘油酸 C. 磷酸二羟丙酮 D. 磷酸烯醇式丙酮酸 E. 乳酸 9. 1 分子葡萄糖酵解时净生成多少个ATP？ A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 10. 磷酸果糖激酶的最强变构激活剂是： A. AMP B. ADP C. ATP D. 2， 6-二磷酸果糖 E. 1， 6-二磷酸果糖 ATP最多的步骤是: 11. 三羧酸循环和有关的呼吸链反应中能产生 A. 柠檬酸T异柠檬酸 B. 异柠檬酸fa -酮戊二酸 C. a -酮戊二酸f琥珀酸 D. 琥珀酸f苹果酸 E. 苹果酸f草酰乙酸 12．丙酮酸羧化酶的活性可被下列哪种物质激活？ A. 脂肪酰辅酶A B. 磷酸二羟丙酮 C. 异柠檬酸 D. 乙酰辅酶A E. 柠檬酸

微生物的代谢及其调控

1微生物的代谢 微生物代谢包括微生物物质代谢和能量代谢。 1.1微生物物质代谢 微生物物质代谢是指发生在微生物活细胞中的各种分解代谢与合成代谢的总和。 1.1.1分解代谢 分解代谢是指细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在这个过程中产生能量。—般可将分解代谢分为TP。三个阶段：第一阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分子营养物质降解成氨基酸、单糖及脂肪酸等小分子物质；第二阶段是将第一阶段产物进一步降解成更为简单的乙酰辅酶A、丙酮酸以及能进入三羧酸循环的某些中间产物，在这个阶段会产生一些ATP、NADH及FADH2；第三阶段是通过三羧酸循环将第二阶段产物完全降解生成CO2，并产生ATP、NADH及FADH2。第二和第三阶段产生的ATP、NADH及FADH2通过电子传递链被氧化，可产生大量的ATP。 1.1.1.1大分子有机物的分解 （1）淀粉的分解 淀粉是许多种微生物用作碳源的原料。它是葡萄糖的多聚物，有直链淀粉和支链淀粉之分。一般天然淀粉中，直链淀粉约占20％，支链淀粉约占80％。直链淀粉为α一l、4糖苷键组成的直链分子；支链淀粉只是在支点处由α—1、6糖苷键连接而成。 微生物对淀粉的分解是由微生物分泌的淀粉酶催化进行的。淀粉酶是一类水解淀粉糖苷键酶的总称。它的种类很多，作用方式及产物也不尽相同，主要有液化型淀粉酶、糖化型淀粉酶（包括β—淀粉酶、糖化酶、异淀粉酶）。 以液化型淀粉酶为例，这种酶可以任意分解淀粉的。α-l、4糖苷键，而不能分解α-1、6糖苷键。淀粉经该酶作用以后，黏度很快下降，液化后变为糊精，最终产物为糊精、麦芽糖和少量葡萄糖。由于这种酶能使淀粉表现为液化，淀粉

上海中学生命科学创新实验室建设的实践与思考

上海中学生命科学创新实验室建设的实践与思考 一、创新实验室建设理念与目标： 2008年，上海中学获上海市教委批准率先开展“上海中学创新素养培育实验项目”，在“面”上注重整体推进学生的创新素养培育，在“点”上设置科技实验班（以培养学生的科技创新素养为主），力图以“聚焦志趣”为核心，探索出一条创新人才早期培育新路。为匹配“创新素养培育实验项目”，促进学生的志趣聚焦与创新潜能的开发，上海中学建设了包括“生命科学创新实验室”在内的10个创新实验室。 上海中学生命科学创新实验室遵循上海中学创新人才早期培育以“聚焦志趣”为核心的理念，遵循“让每一个学生的潜能得到充分开发”的教学观点，遵循“高立意、高思辨、高互动”的“三高”教学模式，围绕“以德育为核心，创新精神和实践能力为重点”的素质教育要求，着眼于使学生了解学科的最新进展，感受学科的未来发展方向，使学生掌握相关的学科思想，具备学科基本素养，锻炼逻辑性思维、批判性思维和创造性思维。 二、创新实验室设备配置和课程设置 1、现代生物化学和分子生物学实验室 现代生物化学和分子生物学实验室 配备了Thermo生物安全柜、苏净超净工 作台、ABI PCR仪、Bio-rad DNA电泳 系统和蛋白质电泳/转移系统、超声细胞 破碎仪、DNA杂交仪、BioTek酶标仪、 Eppendorf 紫外分光光度计等专业设备， 可承担多门基础型课程和拓展型课程的 教学和创新课题的研究工作。 上海中学基础型和拓展型课程注意 发展学生的问题意识、发展性思维和探 索精神，采取“教授与自学相结合、知 识性学习与实践性学习相结合、基础性

学习与研究性学习相结合、母语教学与双语教学相结合”的策略，让学生从被动接受式学习逐渐转变为主动探索式学习。 生命科学学科自20世纪50年代以来发展极其迅速，中学生命科学拓展型课程有必要从学科的前沿性和时代性出发，展示现代生命科学和生物技术发展的成果，使学生了解学科的最新进展，感受学科的未来发展方向，激发学生科技创新的热情。基于这一思考，上海中学除了实施上海课程标准外，增设了“走进基因工程”、“话说基因”、“转基因植物栽培”、“现代生物学基础实验”、“人类基因组与生物信息学”等理论与实验相结合的拓展型课程，给予学生必要的知识铺垫，使学生有可能从中发现问题从而进一步探究（表1）。 表1、现代生物化学和分子生物学分层实验课程的设置（部分） 基础实验课程拓展型课程探究性课题 1.目的基因的克隆（PCR） 2.质粒的抽提、纯化、鉴定和 转化 3.DNA指纹图谱（凝胶电泳） 4.DNA杂交 5.RNA的抽提和cDNA的合成 6.血红蛋白凝胶柱层析 7.蔬果中维生素C含量的测定 8.紫外线抑菌作用的研究 9. ABO血型的鉴定 10. 人外周血淋巴细胞培养及染色体观察 1、转基因大豆的鉴别 2、蚕豆微核实验在环境 监测中的应用 3、固氮菌的作用 4、水生生物对水中N、P 的吸附 5、中药对大型水蚤心率 的影响 6、蔬果抑菌作用的探究 7、精油抑菌作用的探究 8、不同奶品中蛋白质含 量的测定 9、影响酶活性的因素 1、大豆耐盐基因的预测与筛选 2、探讨从原球茎直接提取铁皮石斛原药成 分的可能性 3、铁钼离子浓度对光合细菌产氢效率的影 响和产氢废水的筛选 4、栀子果实根茎叶指纹图谱初探及提取工 艺研究 5、黄柏中高纯度小檗碱提取方法的研究 6、再生纸浆的酶法辅助漂白改性 7、水解乳蛋白替代培养基配方研制 8、免疫金试纸法快速检测“瘦肉精”研究 9、转基因黄芪毛状根培养基的替换 10、PCR鉴定鸟类性别 如表1所示，学生在学校开设的基础型实验课程和拓展型课程（含理论课程与实验课程）的基础上，根据其兴趣提出了创新课题，并在课题立项和实施过程中了解科学研究的一般思路，掌握科学思想方法，磨练意志，为其日后的发展打下坚实基础。 原野、刘文嘉辉、史天泽和陈文朴同学在学习了“质壁分离”相关内容后提出：植物细胞在受盐胁迫时在细胞水平上表现出了原生质层和细胞壁分离的现象，那么在分子水平上植物会表现出怎样的响应特征呢？如果四位同学没有学习和实践过“目的基因的克隆和鉴定”等相关知识，估计他们也问不出这个问题，当然也就不存在“大豆耐盐基因的预测与筛选”课题了。（本项目获得第二十五届Intel上海市青少年科技创新大赛一等奖、生命科学杰出项目专项奖、全国青少年科技创新大赛三等奖。） 创新思维不可能一蹴而就，只能慢慢培养。中学时代的每个学生都有着良好的创新潜能，但对创新潜能的激发需要良好的环境和氛围。因此，培养学生的创