动物科学前沿

1、气体信使因子一.一氧化氮NO生物合成外源性NO主要来自NO供体.内源性NO是由L-精氨酸(L-Arg)胍基末端的氮原子与分子氧在一氧化氮合酶(NO synthase,NOS)的催化下而形成的一种自由基气体.NO的生物学作用参与心血管活动的调控神经源性NO可减少中枢交感神经传出冲动，参与血流和血压的调节.NO对血液的影响NO有强大的抗血栓作用.NO作为中枢神经系统的信使参与免疫及炎症反应和对肿瘤的双重作用NO在眼睛中的作用NO参与维持角膜的厚度及透明度，扩张睫状体和视网膜血管而调节血压,调节眼内压并在视觉传入途 径中作为神经递质而参与视觉传导.NO的生理性释放有益于轴突切开术后视网膜神经节细胞的

2、存活.NO在呼吸系统中的作用少量NO有利于松弛平滑肌NO在生殖系统中的作用妊娠期NO的合成增加通过舒血管效应而保证子宫-胎盘循环的低阻,低压,高流量妊高征患者NO合成 的下降，可导致血管痉挛，血压升高，临床上出现高血压，水肿，蛋白尿.NO在消化系统中的作用NO调节胃肠张力，血管扩张,胃肠分泌.NO可舒张胃粘膜血管，促进胃粘液分泌。NO在泌尿系统中的作用NO通过肾素释放影响Ang-II水平.NO直接作用于颗粒细胞而抑制肾素分泌，但刺激致密斑的NO产生则 导致肾素分泌增加.NO的其它作用：NO可引起多种细胞发生凋亡.二.一氧化碳(一)CO的产生与来源1.外源性CO主要来源于有机物的不完全燃烧.2.

3、CO的体内来源生物体内CO的生成至少有两条途径:第一是有机分子的氧化，包括:主要是脂质过氧化途径，即依赖磷酸 烟酰胺腺嘌吟二核苷酸(NADPH)的微粒体脂质过氧化酚和甲烷盐的自动氧化;有机化合物的光电氧化. 第二是通过血红素加氧酶(heme oxygenase,HO)的催化(三)CO的生物学作用参与心血管活动的调控CO的神经信使作用CO在呼吸系统中的作用在人的上下呼吸道均发现有CO.上呼吸道中的CO被认为起着保持鼻窦无菌的作用.肺脉管系统内皮释放 的CO是一种潜在的舒张因子，它可以保持低的肺张力.CO参与免疫调节CO在消化系统中的作用内源性CO对保持门脉血管的松弛状态非常重要.同时肝脏实质细胞

4、产生的CO能够活化Ito细胞内GC, 引起cGMP浓度增加,从而使窦状小管维持在膨胀状态,影响肝内的血管张力，调节肝血流量.CO在内分泌系统中的作用CO可能是一种新的神经内分泌调节因子,已有研究表明CO具有调节下丘脑促性腺激素释放激素和促肾上 腺皮质激素释放激素的分泌的功能.CO在泌尿生殖系统中的作用在慢性尿毒症病人使用红细胞生成素治疗时,CO-Hb水平与每周的红细胞生成素剂量密切相关.已发现测定 呼吸道CO水平对于评估血液透析病人的红细胞存活情况具有使用价值.8.CO的其他作用CO可与某些酶的铁-硫中心结合，导致亚铁离子释放，抑制其酶活性,促进抗微生物和抗肿瘤效应.NO供体硝 普钠能增加人表

5、皮角质细胞中HO-1的表达，通过HO和（或）CO途径促进角质细胞增生，有助于伤口愈合过 程.HO诱导剂钻原卟啉注射于丘脑内侧核可导致食欲降低和体重减轻.此外,CO可通过GC抑制血小板聚 集.CO-Hb水平与危重病例评分和白细胞升高显著相关，提示CO可能与某些危重疾病的发病机制密切相关.常见的对虾病毒白斑综合症病毒桃拉综合症病毒传染性皮下及造血器官坏死病毒肝胰腺细小病毒斑节对虾杆状病毒黄头病毒传染性肌肉坏死病毒2。对虾病原的常用检测方法常规组织病理学诊断方法：H-E;,T-E免疫学诊断技术：ELISA核酸分子生物学诊断技术：核酸探针技术、pcr技术防范对虾病毒的主要措施有什么消除传染源。切断传播

6、途径增强对虾体质，提高对虾抗病能力选育抗性品种调整养殖模式药物防治功能基因、功能蛋白防治：如RNA干扰技术简述对虾抗病毒品系的筛选过程基因组DNA的制备RAPD反应RAPD反应产物的分离鉴定特异片段的回收测序简述RNA干扰防对虾病毒的原理及应用前景RNA干扰的发现及作用机制RNA干扰是1种转录后的基因沉默(post ranscrip2tional gene silencing , PTGS)现象，当细胞内存在 外源或内源的双链RNA时，与其同源的内源基因的表达能够被有效抑制，这种现象就称为RNA干扰。RNA干扰与对虾病毒的防治RNA干扰作为生物的1种先天性病毒防御机制，很容易被发展成为1种病毒

7、病的治疗手段。设计与某种病 毒的关键基因同源的双链RNA并导入动物体内，利用RNA干扰机制来抑制病毒复制,就能实现对病毒的预 防和治疗。实现对WSSV的防治。气体信使分子的种类合成及其生理作用种类NO CO生物体内NO的来源包括内源性及外源性两个方面。外源性NO主要来自NO供体。内源性NO是由L 一精氨 酸(LArg)胍基末端的氮原子与分子氧在一氧化氮合酶(NO synthase, NOS)的催化下而形成的一种自 由基气体。生物体内CO的生成至少有两条途径：第一是有机分子的氧化，第二是通过血红素加氧酶(heme oxygenase, HO)的催化生理作用：1.参与心血管活动的调控对血液的影响作

8、为中枢神经系统的信使参与免疫及炎症反应和对肿瘤的双重作用6在呼吸系统中的作用在生殖系统中的作用在消化系统中的作用在泌尿系统中的作用2.膜学说伯恩斯坦(J. Betnstein , 1902 )阐明生物电发生的学说。神经细胞和肌肉细胞等的细胞膜是半 透性膜，如只允许细胞内某一种阳离子通过，则阳离子透出于膜外，但这时由于残留在膜里面的 阴离子的电的吸引，于是便产生内部为负电、外部为正电的双电层。在损伤部位和正常部位之间 之所以能看到损伤电位，说明在损伤部位由于双层被破坏，而表现出正常部位的双层电位；在兴奋部位和非兴奋部位之间能看到活动电位，说明是因为兴奋部位失去了细胞膜的半透性，而变成 与损伤部位

9、同样的状态。另外还认为，盐电位是由于盐类作用使透性提高或降低造成。已经清楚， 通过细胞内电极法能测定细胞内外的电位差，并被证明比静止电位更大的活动电位，在兴奋部位， 处于静止时的细胞膜的极化作用消失，进一步被极化到相反的方向，因此，对伯恩斯坦膜学说现 已不能原封不动地全盘加以接受。离子学说膜对离子的透性变化，来说明神经、肌肉等兴奋性细胞中动作电位的发生机制的理论。 这个学说的要点是：（1）静止膜对Na+的透性低，膜电位大致近于 EK值，活动时对Na+透性高。（2）这种对Na+透性的增大是以膜的去极化作为开端而发生的，由于所谓霍奇金循环 （Hodgkincycle）的再生过程发生作用，故 Na+

10、的透性显著亢进，膜电位接近于 ENa。用此再生过 程可以解释兴奋是服从于全、无法则的。 （3）对Na+透性的增大是一过性的，不能被维持下去（Na 搬运机制的钝化），加之，对 K+的透性又增大，故动作电位下降（延搁整流）。（ 4）活动的结果 有少量的Na+进入和K+流出，但通过主动的Na+排出泵的作用而又可以回复到原来的状态。（3）生物电形成的机制电生物第一阶段：动作电位上升支的形成由于刺激引起膜对Na+的通透性瞬间增大，膜外的Na+内流，使膜电位由-70mV增加至0mV（去极化）， 进而上升为+30mV （反极化），Na+通道随之失活。第二阶段：动作电位下降支形成：Na+通道失活后，膜恢复了对

11、陪的通透性，大量的K+外流。使膜电位由正值向负值转变，形 成了动作电位的下降支（复极化）。第三阶段：后电位的形成：当膜电位接近静息电位水平时，K+的跨膜转运停止，形成了负后电位。随后，膜上的Na+-K+泵（Na+-K+-ATP酶）被激活，将膜内的Na+离子向膜外转运，同时，将膜外的K+向膜内运输，形成正后电位。3. Hodgkin和Huxley对生理学的贡献20世纪50年代初期Hodgkin和Huxley建立神经细胞膜产生动作电位时膜电导变化的模型。这一模型揭示了神经电生理的内在机制，并可通过仿真预测神经电现象，如动作电位的全或 无原则、不应期、阈值以及动作电位传播等。由于这一工作对神经电生理

12、方面的卓越贡献， Hodgkin和Huxley在1963年获得了诺贝尔奖。4.（1）膜片钳技术1用以记录通过单个膜通道的电流的装置2研究离子通道的一种电生理技术，是施加负压将玻璃微电极的尖端（开口直径约1 ”m）与细胞膜紧密 接触，形成高阻抗封接，可以精确记录离子通道微小电流。能制备成细胞贴附、内面朝外和外面朝内 三种单通道记录方式，以及另一种记录多通道的全细胞方式。解决的问题：这是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜单一的或多个的离子通道分子活 动的技术。直接观察神经细胞，肌细胞，及其他各种细胞中的单一的离子通道蛋白质分子对相应离子 通透难易等特性，由于这时微电极不刺入细胞，即使用于

13、纤小的细胞也不致造成损伤。膜片钳实验技 术及其各种变式，是从分子水平研究跨膜离子移动和其他功能的重要手段。（2）电压钳技术用以测量特定离子流的幅值，可使膜电位即刻达到期望值或使膜电压保持恒定的装置。电压钳（voltage clamp）技术是通过插入细胞内的一根微电极向胞内补充电流，补充的电流量正好等 于跨膜流出的反向离子流，这样即使膜通透性发生改变时，也能控制膜电位数值不变。经过离子通道 的离子流与经微电极施加的电流方向相反，数量相等。因之可以定量测定细胞兴奋时的离子电流。膜 通透性的改变是迅速的，但如使用一个高频响应的放大器，可以连续、快速、自动地调整注入电流， 达到保持膜电位恒定的目的。解

14、决的问题：它可以测量细胞的膜电位、膜电流和突触后电位5 .膜电钳常用的工作模式有哪些？各有何特点？细胞贴附模式(cell-attached mode或on-cell mode) 当吸管与细胞简单接触，造成低电阻密 封时，给吸管内以负压吸引，吸管与细胞膜的封接将提高几个数量级，形成高阻抗封接怎iga-seal)，这 时直接对膜片进行钳制，高分辨测量膜电流，这种方式称为细胞贴附式(cell-attached mode或on-cell mode)。其优点在于不需要灌流，细胞质及调控系统完整，可在正常离子环境中研究递质和电压激活的单 通道活动，但不能人为直接地控制细胞内环境条件，不能确切测定膜片上的实

15、效电位。此外，即使在浴液 中加入刺激物质，也不能到达与电极内液接触的膜片的细胞外面，相反的，如果膜片离子通道对浴液中的 刺激物质有反应，则说明这种刺激物质是经过某些细胞内第二信使的介导间接地起作用。膜内面向外模式(inside-out mode) 在巨阻抗封接后如向上提起电极，在微电极尖端可逐渐形 成一封闭的囊泡，并与细胞脱离，将其短时间地暴露于空气，可使囊泡的外面破裂，与电极相连的膜片与 整个细胞相分离，而形成膜内面向外的模式(inside-out mode)。此种构型下，能较容易改变细胞内的离 子或物质浓度，也能把酶等直接加于膜的内侧面，因此适用于研究胞内激素和第二信使物质如1，4, 5-

16、三 磷酸肌醇、cAMP、cGMP、Ca2 +等对离子通道型受体功能的调节。将细胞贴附模式的膜片以外的某部位的胞膜进行机械地破坏，经破坏孔调控细胞内液并在细胞吸附状 态下进行内面向外的单一离子通道记录，这种模式被称为开放细胞吸附膜内面向外模式(open cell-atta ched inside-out mode )。这种方法的细胞体积越大，破坏部位离被吸附膜片越远或破坏孔越小，均可导 致细胞质因子外流变慢。膜外面向外模式(outside-out mode ) 如果从上述的全细胞模式将膜片微电极向上提起可得到 切割分离的膜片，由于它的细胞膜外侧面面对膜片微电极腔内液，膜外面自然封闭而对外，所以这

17、个模式 被称为膜外面向外模式(outside-out mode )。此构型多用于研究细胞膜外侧受体控制的离子通道，研究 腺苷酸环化酶、多磷酸磷脂酰肌醇激酶、蛋白激酶C等活动性变化，以及细胞膜上信使物质二酰甘油、花 生四烯酸等对离子通道型受体功能的调节。此外，在实验条件下，分离小块细胞膜片接触模拟状态下的膜内或膜外离子环境，从而可用来研究药 物对电压和化学门控性通道的影响，从分子水平上解释药物的作用机制，也有助于研制开发特定的药物来 作用于与某些疾病相关的离子通道，而产生最佳的治疗效果。常规全细胞模式(conventional whole-cell mode)和穿孔膜片模式(perforated

18、 patch mode) 在形成巨阻封接后，如进一步在吸管内施加脉冲式的负压或加一定的电脉冲，使吸管中的膜片破裂，吸管 内的溶液与细胞内液导通。由于吸管本身的电阻很低，这时可形成常规全细胞模式或孔细胞模式(conventional whole-cell mode或hole cell mode)。其优点在于容易控制细胞内液成分，适合于小细 胞的电压钳位，但全细胞记录的是许多通道的平均电流，须通过各种通道阻断剂来改变内部介质以分离电 流，是当前细胞电生理研究中应用最广泛的一种模式。其不足之处在于胞内可动小分子可从细胞内渗漏 (wash-out)到膜片微电极腔内液中。6.通道的特性及分类1离子通道具有两个基本特性：对离子的特异性和对调节的敏感性。不同的离子通道是互相独立的。通道是孔洞而不是载体离子通道的化学本质是蛋白质结构通 道对离子通透的特异性依赖于孔洞的大小、离子形成氢键的能力及通道内位点相互作用的强度。离子通道种类：a配体门通道b电压门通道c压力激活通道滋补老鸭汤做法砂罐老鸭汤原料：净老土鸭2500克辅料：枸杞、冬瓜、萝卜、海带、盐5克，胡椒粉3克，黄酒2克，葱白5克，姜片2.5克，味精1克制作方法：1、将鸭宰杀治净，切成3厘米宽，5厘米长的块，去掉污染，姜切片备用。2、锅置旺火上，下猪油炒 5分钟至金黄色，香