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篇1
一、生物高考中涉及的蛋白质种类和功能
在高中生物教材中，涉及的蛋白质种类比较多，根据生物学功能，生物高考中常出现的蛋白质可分为以下几种。
1.结构物质
蛋白质是建造和维持生物体的结构，为细胞或组织提供强度和保护，如构成毛发、指甲、角、蹄的角蛋白，肌肉中司运动、调节功能的肌球蛋白、肌钙蛋白，组成红细胞的血红蛋白，病毒的蛋白质外壳，细胞膜、核糖体、染色体的结构分子等。
2.催化作用
酶是由活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数为RNA。在生物体新陈代谢中酶作为催化剂具有高效性、专一性等特点，主要的酶有催化水解反应的淀粉酶、蛋白酶和核酸酶等，催化氧化还原反应的过氧化氢酶等。
3.运输作用
蛋白质可以转运特定的物质，如红细胞中含Fe2+的血红蛋白，在氧浓度高的地方与氧结合，在氧浓度低的地方与氧分离，可以在循环系统中运输氧气和二氧化碳；细胞膜中的蛋白质，可以形成离子通道，运输小分子的代谢物或养分。
4.调节作用
蛋白质可以调节其他蛋白质执行其生理功能的能力，这类蛋白质主要是参与体液调节的蛋白类激素，如调节血糖平衡的胰岛素和胰高血糖素；促进肾小管和集合管对水分重吸收的抗利尿激素；促进蛋白质合成和骨生长的生长激素；促进腺体（性腺、甲状腺、肾上腺）生长和发育、调节腺体合成和分泌相应激素的促激素：促进合成和分泌促激素的释放激素。以甲状腺为例介绍其调节机理如下：
5.免疫防御作用
在脊椎动物免疫系统中，B淋巴细胞受抗原刺激后分化成浆细胞，浆细胞经复杂的免疫反应而产生的免疫球蛋白或称抗体，对外来物质具有防御保护和免疫作用。自然生活中蛇毒或蜂毒的溶血蛋白可以起到防卫作用，血液凝固蛋白对血液起到了保护作用，生活在极地的鱼类具有抗冻蛋白，在适应环境中起抗冻作用。
6.识别作用
动物和人体细胞膜的外表有一层糖蛋白构成的外被，称为糖被或糖萼，它是细胞与外界沟通的重要信号分子。如发生受精作用时，顶部要与透明带糖蛋白结构的相互识别；人细胞表面的糖蛋白称为组织相容性抗原（HLA），在结构上类似于免疫细胞受体抗原，可为免疫系统提供识别标志；红细胞膜上有一种称为血型糖蛋白的整合蛋白质，起到血型抗原的作用；兴奋在神经元之间传递时，要通过神经递质——乙酰胆碱的介导，乙酰胆碱受体是由5～6亚基组成的糖蛋白；激素调节中，某种激素的靶细胞具有该种激素的专一受体，其受体即是存在于细胞膜上的糖蛋白，如胰岛素、肾上腺素、胰高血糖素、甲状腺素等含氮激素。目前，已分离的受体的化学本质多为结合蛋白质，但受体不一定都是糖蛋白，还有脂蛋白，如脂类在血液中以脂蛋白的形式进行运送，并可与细胞膜上存在的特异受体相结合，被摄取进入细胞内进行代谢。
除此之外，在教材中还有阮病毒、动物细胞间质、抗原、血浆蛋白、纺锤体等，这些也是蛋白质，在高考试题中也有所体现。如朊病毒就是蛋白质病毒，只有蛋白质而没有核酸的病毒，一般在生物分类中考查与细胞、病毒的结构异同点；在动物细胞培养中，首先要用胰蛋白酶处理组织，使组织分离成单个细胞，根据酶的专一性考查动物细胞间质的本质；抗原除了具有异物性、特异性的特点外，还具有大分子性，因为蛋白质结构较复杂，分子量较大，所以大多数蛋白质都是抗原；还有组成血浆中最主要的固体成分——血浆蛋白；细胞分裂期形成的纺锤体涉及微管蛋白，使细胞具有运动能力等。
二、几组易混淆的蛋白质
1.与“素”有关的蛋白质
在生物教学中有关“素”的归纳中，化学成分属于蛋白质的有蛋白类激素、毒素、凝集素、干扰素、白细胞介素、细胞色素C等，其中蛋白类激素，在调节作用中已做阐述和比较，在此处不做分析。凝集素是指一种从各种植物、无脊椎动物和高等动物中提纯的糖蛋白或结合糖的蛋白，因其能凝集红血球，故名凝集素，也属于抗体；细胞色素C是一种细胞色素氧化酶，由一条大约含有110个氨基酸的多肽链组成，是电子传递链中唯一的外周蛋白，位于线粒体内侧外膜；其余的与“素”有关的蛋白质可分为以下两组。
（1）外毒素、抗毒素和类毒素
外毒素主要成分是蛋白质，是致病细菌合成的一类有毒的次级代谢产物，在细菌生活的过程中释放到细胞外，在周围环境中积累，具有抗原性和毒性，在人体免疫学中属于抗原。抗毒素是一类能中和细菌产生的外毒素的蛋白质，是由效应B细胞产生并分泌的，在人体免疫中抗毒素属于抗体。类毒素是经过化学药剂处理后失去毒性的外毒素，属于抗原，用于预防接种，如注射破伤风类毒素用于预防破伤风。（注：内毒素是革兰氏阴性细菌细胞壁中的一种成分，叫做脂多糖，不属于蛋白质。）
（2）干扰素和白细胞介素
干扰素和白细胞介素都属于淋巴因子，化学本质都是蛋白质。干扰素是效应T细胞产生并释放的可溶性免疫活性物质，是一种抗病毒的特效药，几乎能抵抗所有病毒引起的感染。白细胞介素中的白细胞介素-2的作用可概括“三能”：能诱导人体产生更多的效应T细胞，能增强效应T细胞的杀伤力，能增强其他免疫细胞对靶细胞的杀伤作用。
2.血红蛋白和血浆蛋白
这两种蛋白质在内环境稳态的教学中常考，两者不是同一种物质，血红蛋白存在于红细胞内，可以与氧气结合；而血浆蛋白存在于血浆中，在红细胞外，是血浆的结构成分之一。两者的关系是：血浆（内有血浆蛋白）是红细胞（内含血红蛋白）的直接内环境（细胞外液）。
参考文献：
[1]刘树成.《生命活动的主要承担者：蛋白质》教学设计与反思[J].新课程：教育学术，2011（01）：113-114.
[2]张启元.中学生物教学词典[M].北京师范大学出版社，1991.
篇2
植物合成的化学防御物质最主要的有两大类，一是单宁类，二是生物碱。单宁也称作没食子鞣质，它是一类苦涩的物质，动物不能过多食用，否则抑制消化，还会使嘴唇发麻。可以想象，连皮革都能鞣熟的东西，当然是没食子――没法食啦！生物碱是植物体内广泛存在的一类含氮的次生代谢物质，苦毒是其一般特性，对动物具有毒性，甚至还有致幻作用。狼草、飞燕草和千里光等都是含有有毒生物碱的草本植物。由于家畜不像野生动物那样对它们具有天然的辨别能力，所以常有中毒的事情发生。
对付微生物的侵染，植物发展出了化学种类各异的抗菌物质，也称为植保素，在豆科植物的植保素多为异黄酮类，在茄科植物多为倍半萜类。但脊椎动物使用蛋白质本质的抗体，没有这么复杂的小分子物质。
植物遇到敌害蚕食还会释放挥发性物质告诉同伴做好防御准备，或者吸引敌害的天敌来消灭敌害。这些挥发性物质主要是萜类和酚类物质。实验发现，烟草能释放出挥发性化学物质，把黄蜂吸引过来，吃掉其身上的烟青虫。
不过植物可不是总要把动物赶跑，在植物开花的时候，植物需要用它们美丽的花色和香甜的花蜜来招引昆虫为它们传粉，这些物质主要黄酮类花青素和挥发性的萜类物质；在果实种子成熟的时候，植物为利用动物的消化道传播植物的种子，植物的肉质浆果成熟十分甜美，营养当然也更丰富，具体化学成分除普通的糖类（蔗糖、果糖）外，还有其他独特的香甜成分。
在化学方面，固着生长的特性逼迫植物自力更生进行深入的次生代谢转化；而动物习惯了在植物世界里掠夺和摄取，在这方面几乎无所作为。
马利筋是一种萝摩科植物，其体内含有对付动物的洋地黄素和强心甙，可干扰维持动物心律的电脉冲的传导。但是有一种蚱蜢不怕马利筋，还把植物中的毒素转化为自己的武器。当这种蚱蜢受到捕食者的攻击时，它能从毒腺中射出雾状的这种物质来进行自卫。蚱蜢射出的这类物质经分析表明含有两种主要成分，即卡拉克丁和牛角瓜苷。
人类是动物中利用植物次生代谢成分的佼佼者，我国的中草药更是举世闻名。现代天然药物80%以上来自植物，源于动物的分子却很少。
植物体内进行的化学反应比动物体内的化学反应要多得多，因此植物体内催化化学反应的酶及其辅酶（辅基）分子也必然比动物体内多而且全。而这些辅酶（辅基）分子就是动物需要的维生素。
且不说植物为体内庞杂的次生代谢反应准备的酶及其辅基分子，单单说说绿色植物体内的光合作用反应过程中的捕光色素分子和电子传递物质。β胡萝卜素一分为二就是维生素A；维生素E、维生素K来自于电子传递物质醌类分子；而维生素D来自植物麦角固醇；维生素B1、B2、B6、B12 、PP、泛酸、生物素叶酸，以及维生素C在植物含量丰富，因为它们都是植物体内的化学反应所必备的。
植物世界丰富的基本营养物质和多彩的次生代谢成分，使得动物再也用不着为自己制造各种需要的物质而劳神费力，而一门心思专门生产管理自己体内器官相互作用的荷尔蒙。植物不仅在各个方面制造化学物质而独树一帜，植物也有自己的生理调节激素。
例如高等动物体内有甲状腺素、胰岛素、性激素，昆虫有保幼激素、蜕皮激素，植物体内也有生长素、赤霉素、脱落酸等等物质。不同的是，植物激素由于和人体激素差别太大，吃植物性食物对人类没有任何影响，但食用肉食时，就存在动物激素影响人体发育和健康的可能。
不过由于植物过分忙于体内的庞杂的化学反应，在基本营养物质糖类向脂类、蛋白质方向的化学转化方面也有欠缺，相对来说，只有植物的种子以及油料作物含有较高的脂类，种子以及豆类含有较多的蛋白质。
篇3
适应对象：继教院实验班
先修课程：普通动物学、动物生物化学、家畜解剖学、家畜组织学
考核要求：考试
使用教材及主要参考书：
杨秀平 主编．动物生理学，高等教育出版社，第三版，2016．
姚 泰 等．生理学，人民卫生出版社，2002．
W. J. Germann, C.L. Stanfield, Principles of Human Physiology, Pearson Benjamin Cummings, Second Edition. 2005
一、课程性质和任务
动物生理学是动物医学卓越专业的一门重要专业基础课，是专业核心课程。动物生理学是数学、物理学、化学与生物学相结合的产物，是生理学的一个分支。它运用数、理、化、生物学的实验方法和科学原理，来研究健康家畜在正常条件下所表现的各种生命现象或生理活动及其规律。动物生理学的理论来源于科学实际和生产实践，它的任务，一方面为学习后续课程和将来从事畜牧业科学研究打下坚实的基础；另一方面它的最终任务是为发展畜牧业生产服务。
二、课程的教学目的与教学要求
动物生理学是一门理论性较强的课程，其基本概念、基本理论、各器官系统的基本生理活动及其规律必须认真掌握，在理解的基础上加以牢记，以达到基本概念清楚、基本理论知识扎实的要求。同时动物生理学也是一门实践性课程，要求学生通过课程实验，进一步巩固和加强所学的理论知识，按照理论联系实际的方针，提高分析问题和解决问题的能力，以便在日后畜牧生产实践及兽医临床实践中能够加以运用。
三、学时与学分
学时分配表
章次
教学内容
学时
1
绪论
6
2
化学信使与内分泌
8
3
神经系统
10
4
肌肉生理
3
5
血液生理
3
6
心血管系统
8
7
呼吸系统
4
8
消化系统
6
9
泌尿系统
6
10
能量代谢与体温调节
3
11
生殖系统
3
总学时
60
四、课程内容
第一章：绪论
1．教学内容
⑴机体生命活动的基本特征：新陈代谢，包括同化作用和异化作用；兴奋性、刺激和反应、阈刺激、兴奋和抑制等概念；适应性；生殖。
⑵内环境稳态及其维持方式：内环境、内环境稳态、负反馈与正反馈。
⑶机体机能的基本调节方式：神经调节及其方式和作用特点；体液调节及其方式和作用特点；细胞内源性调节。
⑷生物膜的结构与物质转运功能：生物膜的成分，生物膜的结构模型；被动运输，分为单纯扩散和易化扩散，水的转运，主动运输，膜泡运输（入胞作用和出胞作用）。
2．教学基本要求
识记：新陈代谢，兴奋性，刺激和反应，阈刺激，兴奋和抑制，适应性，生殖，内环境、内环境稳态、正反馈与负反馈，神经调节，体液调节，单纯扩散，易化扩散，主动运输，入胞作用和出胞作用，静息电位，极化状态，动作电位，去极化，反极化，复极化，受体，化学信使的分类，第二信使系统。
理解：神经调节的方式及作用特点；生物膜的物质转运功能及其特点。
掌握：机体生命活动的基本特征；内环境稳态的生理意义；机体机能的基本调节方式；生物膜的结构与物质转运功能。
3．教学重点和难点
重点：新陈代谢，兴奋性，神经调节的方式及其作用特点，生物膜的物质转运功能。
难点：生物膜的物质转运功能。
4.教学方法
多媒体教学为主。
第二章：化学信使与内分泌
1．教学内容
⑴细胞间通讯的机制：直接通讯与间接通讯。
⑵化学信使的分类：①功能分类：旁分泌物、自分泌物、神经递质、激素、神经激素、细胞因子；②化学分类：氨基酸、胺类、肽/蛋白质、类固醇、类二十烷酸。
⑶信号转导机制：受体的特征；①膜结合受体介导的反应：离子通道偶联的反应、G蛋白偶联的反应、酶偶联的反应；②胞内受体接到的反应。
⑷主要内分泌器官：下丘脑和垂体及其分泌的激素、甲状腺及其分泌的激素、甲状旁腺及其分泌的激素、松果腺及其分泌的激素、胸腺及其分泌的激素、肾上腺皮质及其分泌的激素、肾上腺髓质及其分泌的激素、胰腺及其分泌的激素、性腺及其分泌的激素。
⑸其他内分泌器官：心脏及其分泌的激素、肝脏及其分泌的激素、肾脏及其分泌的激素、胃肠道及其分泌的激素。
⑹血液中激素水平的调节：激素分泌水平的控制、激素在血液中的运输、激素代谢的速度。
⑺激素分泌的异常：高分泌和低分泌。
⑻激素的相互作用：拮抗作用、加性作用和协同作用、允许作用。
2．教学基本要求
识记：化学信使的分类、各内分泌器官及其分泌的激素。
理解：细胞信号转导的机制、血液中激素水平的调节机制、激素的相互作用。
掌握：化学信使的分类及其实例、细胞信号转导的机制、各内分泌腺分泌的激素的化学本质、功能及其分泌调节、激素的相互作用。
3．教学重点和难点
重点：化学信使的分类、细胞信号转导的机制、各内分泌腺分泌的激素的化学本质、功能及其分泌调节、激素的相互作用。
难点：细胞信号转导的机制
4.教学方法
多媒体教学为主。
第三章：神经系统
1.教学内容
⑴神经系统的细胞及其点活动：神经元的结构；神经纤维的分类；静息电位及其产生原理、动作电位及其产生原理、动作电位的传导方式。
⑵突触：突触的类型和结构及传递机理；神经的整合作用；突触的调节作用；神经递质。
⑶神经系统的运动功能：反射的基本概念；反射的分类；肌紧张和牵张反射；随意运动的调节；高位脑中枢对躯体运动的调节。
⑷神经系统的感觉功能：感觉生理学的一般原理；感觉的传导途径；感觉区；视觉、听觉。
⑸神经系统对内脏活动的调节：自主神经系统的基本概念；交感和副交感神经系统；自主神经末梢的兴奋传递。
2.教学基本要求
识记：神经元的结构；神经纤维的功能和分类；神经纤维传递兴奋的方式和特征；突触的结构与传递机理、传导特征；EPSP、IPSP；反射活动的特征；反射协调的方式；突触前抑制和突触后抑制；特异性投射系统和非特异性投射系统及其功能；皮层感觉区；皮层运动区；锥体系统和锥体外系统；自主神经系统的结构、功能与兴奋传递。
理解：静息电位的产生原理、动作电位的产生原理、神经纤维传递兴奋的方式；突触的传递机理；EPSP、IPSP的形成机理；反射活动的特征；突触前抑制和突触后抑制的形成机理；植物性神经系统的功能。
掌握：神经纤维的结构、功能、分类与兴奋传导；静息电位及其动作电位的产生原理；突触的分类与传递机理；主要神经递质；反射活动的基本特征；中枢神经的感觉功能；中枢神经的运动功能；自主神经的结构与功能。
3.教学重点和难点
重点：静息电位及其动作电位的产生原理；神经纤维的结构、功能和分类；神经纤维的兴奋传导；突触的传递机理，兴奋性突触和抑制性突触的传递机理；突触传递的特性；突触传递的化学递质；反射活动的基本特征；反射活动的协调；交感和副交感神经系统；植物性神经末梢的兴奋传递。
难点：静息电位及其动作电位的产生原理；突触传递的机理；突触后抑制与突触前调节。
4.教学方法
多媒体教学为主。
第四章：肌肉生理
1.教学内容
⑴肌肉的特性：平滑肌的特点及其分类；骨骼肌由肌纤维组成，肌纤维由肌原纤维组成，肌原纤维由肌动蛋白和肌球蛋白构成。
⑵骨骼肌的收缩及神经肌肉的兴奋传递：横桥循环；神经肌肉的兴奋传递；兴奋和收缩的偶联；骨骼肌的代谢。
⑶骨骼肌收缩的特点：单收缩；等长收缩和等张收缩；刺激强度对骨骼肌收缩的影响；刺激频率对骨骼肌收缩的影响；影响骨骼肌收缩的因素。
⑷骨骼肌的类型：快肌和慢肌
2.教学基本要求
识记：肌原纤维的组成；肌小节的组成；横管与肌浆网的功能；单收缩、等长收缩、等张收缩、强直收缩、临界融合频率。运动终板、运动单位。
理解：骨骼肌收缩的机制；骨骼肌的代谢；神经肌肉的兴奋传递。
掌握：骨骼肌的组成及其功能；横桥循环，兴奋与收缩偶联；骨骼肌收缩的特点，影响骨骼肌收缩的因素。
3.教学重点和难点
⑴重点：骨骼肌的组成；骨骼肌的收缩的特点；神经肌肉的兴奋传递。
⑵难点：横桥循环；兴奋收缩的偶联；骨骼肌的收缩的特点。
4.教学方法
多媒体教学为主。
第五章：血液
1．教学内容
⑴体液和血液：血液的功能及其血液的组成。
⑵血浆：化学成分及其功能，包括血浆蛋白、血脂、血糖、无机离子、非蛋白氮；理化性质，包括血浆晶体渗透压和血浆胶体渗透压两部分组成的渗透压及其功能，酸碱度。
⑶血细胞：红细胞的特性、功能、生成与破坏；自细胞的特性、分类、功能；血小板。
⑷血液凝固和纤维蛋白的溶解：血液凝固的概念、本质和基本过程；纤维蛋白溶解的过程。
⑸血型：红细胞凝集的概念；血型及不同的血型系统。
2．教学基本要求
识记：非蛋白氮，血浆晶体渗透压、胶体渗透压，碱储，最大脆性和最小脆性，红细胞沉降率，白细胞的分类，细胞免疫和体液免疫，血液凝固，红细胞凝集。
理解：血浆的理化特性及其功能，红细胞的生成和破坏，白细胞的功能，血液凝固的过程。
掌握：血液的成分及理化特点；红细胞的形态特点及功能；白细胞的分类及生理功能；血小板的生理功能；血液凝固的机理；ABO血型系统 。
3．教学重点和难点
重点：血液的功能，血浆的化学组成及理化特性，红细胞的特性、生成和破坏，白细胞的分类及功能，血液凝固的本质和过程。
难点：血浆的化学组成及理化特性，红细胞的特性、生成和破坏，白细胞的分类及功能，血液凝固的过程。
4.教学方法
多媒体教学为主，课堂专题讨论1学时。
第六章：血液循环
1．教学内容
⑴概述：血液循环的概念、功能及组成。
⑵心脏的泵血功能：心动周期的概念及组成；心脏泵血过程；泵功能的评价，包括每搏输出量、每分输出量和心脏指数；心音。
⑶心肌的生物电现象和生理特性：心肌细胞的类型分为普通心肌细胞和特殊传导组织；普通心肌细胞的动作电位的产生原理，窦房结细胞静息电位和动作电位；心肌细胞的生理特性及其特点，包括兴奋性、自律性、传导性和收缩性；心电图及其各波的意义。
⑷血管生理：各类血管的特点；血流动力学，包括血流量、血流速度、血流阻力、血压；动脉血压和动脉脉搏；微循环的组成及其功能；组织液的生成；淋巴液的生成和回流。
⑸心血管活动的调节：心脏和血管的神经支配，心血管反射；全身性体液因素和局部性体液因素。
2．教学基本要求
识记：血液循环，心动周期，搏出量、每分输出量、心脏储备力、心脏指数，正常起搏点，窦性节律，潜在起搏点：异位节律，最大复极期电位，期前收缩，代偿间歇，心电图及各波的意义，收缩压，舒张压，脉搏压，平均压，有效滤过压，动脉脉搏，血流量，血流速度，微循环及其组成和功能，减压反射。
理解：心动周期心室的压力和容积的变化；心脏泵功能的评价；普通心肌细胞的动作电位的产生原理，起搏细胞的动作电位产生原理；心肌细胞的生理特性；影响动脉血压的因素；心血管功能的调节。
掌握：血液循环的概念、功能及组成；心动周期及泵功能的评价；心肌细胞的动作电位；心肌细胞的生理特性；心电图各波及其生理意义；各类血管的生理特点及功能；血流动力学；微循环的组成、组织液生成和淋巴回流；心血管活动的神经调节和体液调节机理。
3．教学的重点和难点
重点：血液循环的概念、组成，心动周期，心输出量，心脏指数，心音，普通心肌细胞及窦房结细胞的动作电位的产生原理，心肌细胞的生理特性，心电图及其各波的意义，血流阻力的来源，血压的成因，动脉血压的组成及含义，微循环的组成及功能，组织液的生成，心血管活动的神经调节和体液调节。
难点：心输出量的调节，心肌细胞的动作电位及生理特性，心电图及各波的含义，血压的成因，影响动脉血压的因素，微循环的组成及功能，心血管功能的调节。
4.教学方法
多媒体教学为主，1学时的课堂专题讨论。
第七章 呼吸
1．教学内容
⑴肺的通气：呼吸器官包括呼吸道和肺；肺通气的概念，动力与阻力；呼吸类型；胸内负压的成因及意义；肺容量；无效腔的概念。
⑵气体交换：肺泡与血液的气体交换；影响气体交换的因素。
⑶气体在血液中的运输：O2的运输；CO2的结合和运输。
⑷呼吸运动的神经调节和体液调节：呼吸中枢和化学感受器；体液因素对呼吸运动的调节。
2．教学基本要求
识记：呼吸器官的结构特点，呼吸运动及其呼吸类型，肺通气、肺内压和胸内压的变化，肺容量，潮气量，肺活量，无效腔，肺泡通气量，影响气体的交换的因素，氧分压，氧容量，氧含量，血氧饱和度，氧解离曲线，CO2的运输及其影响因素，呼吸运动的神经和体液调节。
理解：影响气体的交换的因素，氧解离曲线，CO2的运输及其影响因素，呼吸运动的神经和体液调节。
掌握：呼吸系统的组成；肺通气原理及其动力与阻力；气体交换的动力与阻力；O2的运输及其影响因素；CO2的运输及其影响因素；呼吸运动的调节。
3．教学重点和难点
重点：肺通气的概念、动力与阻力；呼吸类型；胸内负压的成因及意义；肺容量；影响气体交换的因素；O2的运输及其影响因素；CO2的结合和运输及其影响因素；呼吸运动的神经调节和体液调节。
难点：胸内负压的成因及意义；影响气体交换的因素；O2的运输；CO2的结合和运输；呼吸运动的神经调节和体液调节。
4.教学方法
多媒体教学为主。
第八章：消化系统
1．教学内容
⑴概述：消化的概念和方式；消化道平滑肌的特性及神经支配。
⑵单胃消化：胃粘膜的结构及胃液分泌；非反刍动物的粘膜可分为贲门腺区、胃底腺区、幽门腺区；胃液的特性、组成及分泌调节；胃的运动及其排空。
⑶复胃消化：瘤胃微生物；瘤胃和网胃的消化；瓣胃和皱胃的消化。
⑷小肠消化：胰液的性质、成分、消化作用及分泌调节；胆汁的性质、成分、消化作用及分泌调节；小肠液的性质、成分及消化作用；小肠运动的形式及其调节。
⑸吸收：营养物质吸收的部位、吸收机理。
2．教学基本要求
识记：消化的概念和方式；消化道平滑肌的特性及神经支配；胃粘膜的结构；胃液的特性、组成及分泌；胃的运动及其排空；瘤胃微生物的消化作用；尿素再循环；反刍；胰液的成分、作用及分泌的调节；胆汁的成分、作用及分泌的调节；小肠液的成分及作用；小肠的运动形式及调节和吸收。
理解：胃液分泌的调节，胰液分泌的调节，胆汁分泌的调节；小肠的运动形式的调节，不同营养物质吸收机理。
掌握：消化道的组成及其生理特点；单胃消化及其调节；复胃消化；小肠消化及其调节。
3．教学重点和难点
重点：消化的概念和方式；消化道平滑肌的特性及神经支配；胃粘膜的结构及胃液分泌；胃液的特性、组成及分泌；胃的运动及其排空；胰液的性质、成分、消化作用及分泌调节；胆汁的性质、成分、消化作用及分泌调节；小肠运动的形式、神经和体液调节。营养物质吸收的机理。
难点：消化道平滑肌的特性及神经支配；胃液的特性、组成及分泌；胰液的性质、消化作用及分泌调节；胆汁的性质、消化作用及分泌调节；小肠液的性质及消化作用；小肠运动的形式、神经和体液调节。营养物质吸收的机理。
4.教学方法
多媒体教学为主，1学时的课堂专题讨论。
第九章：泌尿
1．教学内容
⑴尿的理化性质、组成：排泄、排泄物及排泄途径；尿液的理化性质和组成；
⑵尿的生成：肾脏的结构特点；肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收、分泌、排泄作用。
⑶尿生成的调节：肾血流量的调节；肾小管活动的体液调节（抗利尿素、醛固酮的作用）；
⑷肾脏的其它功能：调节血液的酸碱平衡；活化维生素D3；促进红细胞的生成；调节动脉血压。
2.教学基本要求
识记：排泄、排泄途径、尿液的组成；肾单位、肾单位的分类；肾小球旁器的结构特点；有效滤过压、肾小球滤过率、滤过分数、被动重吸收和主动重吸收；肾糖阈，渗透性利尿，水利尿；抗利尿激素的作用机理、醛固酮的合成部位、作用及引起其分泌的有效刺激；肾脏的其它功能。
理解：肾脏血液循环的特点，两类肾单位功能；不同物质的重吸收机理；尿液浓缩与稀释的机理；肾血流量的调节；抗利尿激素分泌的调节；醛固酮分泌的调节；H+-Na+交换、K+-Na+交换。
掌握：排泄的概念和途径；肾单位的组成及分类；肾小球旁器的结构与功能；肾小球滤过及其调节；重吸收及其调节；不同激素对尿液生成的调节作用。
3．教学的重点和难点
重点：肾单位的结构、分类；肾脏血液循环的特点；尿液生成的基本过程；肾血流量的调节；肾小管活动的调节。
难点：肾脏血液循环的特点；尿液生成的过程；尿液的浓缩与稀释；肾血流量的调节；肾小管活动的调节。
4.教学方法
多媒体教学为主。
第十章：能量代谢及体温
1.教学内容
⑴能量代谢：能量代谢的概念；能量来源及去向；测定能量代谢的方法；基础代谢。
⑵体温：产热和散热；体温调节。
2.教学基本要求
了解：能量代谢；呼吸商，氧热价，物理热价，生理热价，基础代谢率，等热范围，散热方式。
理解：能量来源及去向；测定能量代谢的方法；基础代谢；体温调节的方式。
掌握：能量来源及去向；测定能量代谢的方法；机体产热和散热的方式；体温调节的方式。
3.教学重点和难点
重点：能量来源及去向；测定能量代谢的方法；体温调节的机理。
难点：体温调节的机理。
4.教学方法
多媒体教学为主。
第十章：能量代谢及体温
1.教学内容
⑴生殖生理概述：配子在生殖中的作用、减数分裂、生殖系统的组成。
⑵雄性和雌性生殖系统：雄性生殖系统结构、的生成；雌性生殖系统的结构、卵子的生成。
⑶受精、着床和妊娠：受精、着床、妊娠。
2.教学基本要求
识记：生殖系统的组成、两性生殖系统的结构
理解：生成、卵子生成、受精。
掌握：生成、卵子生成、受精。
3.教学重点和难点
重点：和卵子的生成
难点：和卵子的生成
4.教学方法
多媒体教学为主。
五、 考核方式与成绩评定
（一）考核方式：考试
（二）课程考核成绩组成：
课程总评成绩=平时考核成绩×30％ + 课程结课考核×70％。
执笔人：
篇4
作为最受好评和畅销的行为学教材，本书是其第6版；首版于1998年出版。关于行为学，可以追溯到1963年廷伯根提出的“行为学4个基本问题”——功能、演化、因果、发育依然是动物行为学的“中心法则”。
本书分为7章，每章下面涵盖5到14主题。1. 导言。内容包括：有关动物行为的问题、逃脱的蜣螂、艾草松鸡的求偶、神经系统的单元、反射弧与复杂行为、行为学研究的分异与统和；2. 行为的发育。动物幼体的发育、基于机体的本能和学习、本能和学习的特征、遗传与行为、神经系统的发育和演变、激素与胚前发育、幼体经验和护幼行为的多样性、游戏、行为印记、鸟类鸣叫的发育；3. 刺激和交流。刺激的定义与作用、多样化的感知能力、模式识别的问题、信号刺激的特征、超常刺激、信号刺激的神经行为学基础、广义特征感知、交流、交流的定义、作为有效刺激的信号、蜜蜂的舞蹈、黑长尾猴的求救行为；4. 决策和动机。不同时间尺度的决策、决策与动机、动机大小的测量、动机是特异的还是普适的、目标作为决策点、稳态和负反馈、动机之间的竞争、抑制与去抑制、信息有限时的决策、烦躁和“异常”行为、决策的生理学基础、激素与行为时序、冲突和生理应激、决策、动机和动物福利；5. 学习和记忆。作为适应方式的学习、感知和习惯化、关联性学习、学习能力的特化类型、动物学习的实质、动物的学习有高级形式吗、动物学习的比较研究、社会化学习与文化、动物心智的本质、记忆的本质；6. 进化。行为的适应性、基因和行为演化、亲缘选择与内含性适应、演化性稳态的策略、性和性选择、种群隔离和选择、行为的种系发生学——廷伯根之问；7. 社会的组织化。群体中的个体、群体化的优势、社群的多样化、真社会性：等级分化、脊椎动物社群的领地、系统和社会组织、社会系统中的统治、哺乳动物社会行为、灵长类社会组织。
Aubrey Manning是爱丁堡大学的生物学院荣休教授，Marian Stamp Dawkins是牛津大学教授。两位作者在动物行为学领域研究多年，造诣深厚。本书适合动物行为学、生态学、动物生理学、保护生物学、心理学等领域的大学生及其他感兴趣人士。
魏玉保，博士生
（中科院遗传发育所）
篇5
由于药物具有保健和促生长作用，在动物养殖业中应用普遍。随着养殖业的迅速发展，其用量越来越大。美国动物保健研究所1986 年的统计，动物保健产品年销售额已达21 亿美元，包括药品、生物制品和饲料添加剂；仅药物添加剂就占销售额的50 %左右（即10. 5 亿美元） 。1989 年世界饲料添加剂销售额为91.18 亿美元。其中美国占33 % ，西欧占29 % ，其他地区占38 %；在药物添加剂年销售额中，预防的药物添加剂约占30 % ，治疗性药物添加剂占70 %。据统计，1998 年世界市场上动物保健品销售额为179. 23 亿美元，其中化学治疗药物87. 64 亿美元，生物制品23.66 亿美元，饲料添加剂67. 93亿美元，在11 年中增长了140.6 %。
2. 兽药和饲料添加剂的残留
由于药物及其添加剂的广泛使用，使肉、蛋、乳等产品中含有各种药物的残留不可避免。1987 年，美国加利福尼亚州查处了1166 例药物残留超标事件，同年，美国农业部检查了117 628 头肉用犊牛，发现有2 063 头食用组织中药物残留也超过允许标准，占1. 75 %。食品添加剂联合专家委员会（毒理学的国际专业小组） 于1987 年第32 次会议上报告了兽药残留的毒性评价，共评议了7 大类30 余种兽药残留。分别是抗生素类、驱肠虫类、生长促进剂类、抗原虫药类、灭锥虫药类、镇静药类、β- 肾上腺素能受体阻断剂- 咔唑心安，日本有60 %的牛和92 %的猪检出抗生素。日本学者阿部甫报道，对一批经过治疗的急宰动物进行调查，19 头牛中，有11 头（占57. 9 %）有青霉素残留，6 头（31. 6 %） 有四环素残留； 1988 年，日本报道，日本从台湾及美国产的猪肉中检出合成抗菌剂。我国动物性产品中药物残留是很严重的，因为我国尚未全面开展对动物性产品进行的药物残留的常规监测，所以许多养殖者及生产者还根本未认识到动物体内药物残留的危害性，也不清楚如何检测残留；近几年来，虽然我国加大这方面工作的力度，但是，很多人的认识还是很肤浅。
3.兽药和饲料添加剂残留的危害
3.1兽药
3.1.1抗生素
抗生素是某些微生物在代谢过程中产生的能抑制或杀灭其他病原微生物的化学物质。目前在动物生产中使用的主要有β-内酰胺类、四环素类、大环内酯类、氨基糖甙类等。抗生素是动物疾病治疗中应用最多的药物，其残留的来源主要是不遵守有关食品卫生法规和停药期的规定，对食品动物大量使用，甚至滥用抗生素，造成在动物产品中残留。
3.1.1.1过敏与变态反应
过敏和变态反应是一种与药物有关的抗原抗体反应。临床诊断上过敏和变态反应无本质上的区别， 青霉素、四环素及某些氨基糖甙类抗生素潜在威胁较大，这些抗生素具有抗原性，能刺激机体形成抗体，尤以青霉素抗原性最强，当被致敏人体再接受这些抗生素治疗时，该抗生素就会与抗体结合生成抗原抗体复合物而发生过敏反应。对青霉素有过敏反应的人约为0.7%-10%，过敏休克的人约为0.004%-0.015%，重者可致死。同时对神经系统影响很大，抗生素无论是对动物全身用药或局部和乳导管用药，均可随乳汁排出，经加热亦不能完全失活，人食入残留药物的乳后，可引起皮肤瘙痒和荨麻疹。氨基糖甙类的链霉素，新霉素等亦不受高温的影响，因此，烹调不是避免变态反应的措施。
3.1.1.2 毒性作用
链霉素对听神经有明显的毒性作用，严重者可致耳聋；氯霉素可抑制骨髓造血细胞线粒体内蛋白质的合成，引起再生障碍性贫血，在我国已明令禁止使用。
3.1.1.3 细菌耐药性
细菌耐药性是指某些细菌菌株对通常能抑制其生长繁殖的某种浓度的抗生素产生了耐性，随着抗生素的不断应用，细菌中耐药菌株数量也在不断增加。细菌容易产生耐药性的抗生素有以青霉素为代表的β-内酰胺类，大环内酯类，部分氨基糖甙类，四环素类等。耐药菌最大的危害是通过食物链转给人类，使人类感染致病，同时往往会延误疾病的正常治疗或使治疗失败。另外，由于残留造成的长期低水平积累，可使人体正常菌群平衡遭到破坏，导致非致病菌死亡，致病菌大量繁殖，引起人群发病或维生素缺乏症。 如四环素类抗生素中的四环素、土霉素、金霉素、强力霉素及其衍生物等，在肠道菌群平衡破坏后，造成二重感染，导致中毒性胃肠炎，并对肝脏有一定的损害。
3.1.1.4 致畸致癌和致突变作用
在妊娠关键阶段对胚胎或胎儿有毒性作用，造成先天性畸形的药物或化学物品称为致畸物。能诱发细胞遗传物质产生变异的药物称为诱变剂或致突变剂。许多诱变剂具有致癌作用，四环素，氨基糖甙类和β内酰胺类等抗生素均可能有导致三致作用。这些药物通过肉、乳、蛋进入人体。
3.1.2 磺胺类药物
磺胺类抗菌药物种类很多，在动物生产中应用较多的是磺胺间甲氧嘧啶、磺胺二甲氧嘧啶和磺胺甲基异恶唑等。残留来源主要是不遵守停药期规定，作为饲料药物添加剂而饲喂不适宜的动物，长期或大量使用治疗细菌性感染和球虫病，因其在环境中不易降解#低剂量污染垫料和饲料等。磺胺类药物残留对人体的危害，主要是引起过敏中毒和导致耐药性细菌产生，另外还可引起造血系统障碍，急性溶血性贫血，粒细胞缺乏症，再生障碍性贫血等。
3.1.3 呋喃类药物
呋喃类药物为人工合成抗菌素类药物，主要包括呋喃唑酮、痢特灵、呋喃它酮、呋喃苯烯钠和呋喃西林等。常用于预防和治疗家禽、犊牛和仔猪的传染病，用于火鸡组织滴虫病的防治，在动物生产中也常用作饲料添加剂， 这些均是药物残留的来源，主要危害是对某些动物和人有致癌作用。我国和欧盟、日本均禁止在所有的食品动物中使用该类药物。
3.1.4 抗寄生虫药
目前认为在动物性食品中残留并对人体具有较大危害的主要是苯丙咪唑类驱虫药，如噻苯咪唑、丙硫苯咪唑、苯硫苯咪唑、甲苯咪唑、丙氧苯咪唑、苯砜苯咪唑等及其主要代谢物。苯并咪唑类驱虫药在水中的溶解度极小，在消化道可有一定程度的吸收，药物及其主要代谢物从组织中消除较快，在动物组织中未见长期存留；但使用后不经停药期，就会造成残留。苯丙咪唑类驱虫药的危害是由于长期而持久地残留于肝脏，对肝脏造成毒性作用，还有较大的胚胎毒性，具有潜在的致畸性和致突变性。
3.2 饲料添加剂残留及对人体健康的危害
3.2.1 激素残留
激素残留是指在畜牧业生产中，将激素作为饲料添加剂或埋植于动物皮下，达到促进动物生长发育、增加体重和肥育，以及促进动物同期等目的；结果导致所用激素在动物食品中残留，动物生产中常用的激素类饲料添加剂主要有性激素类，生长激素两大类。
3.2.1.1 性激素
动物生产中使用的性激素按其生理作用分为雄性激素和雌性激素，大量使用性激素及其衍生物以后，这类化合物可在食品动物体内残留，而且相当稳定，不易分解，随着食物链进入人体而产生不良后果；类固醇激素化合物残留对人体的危害主要表现在对人体生殖系统和生殖功能造成严重影响，如雌激素能引起女性早熟，男性女性化，雄性激素化合物能导致男性早熟，第二性征提前出现，女性男性化，诱发癌症。如长期经食物吃入雌性激素可引起子宫癌、乳腺癌、肿瘤、白血病等。对人的肝脏有一定的损害作用，我国和欧盟、美国等已禁止对食品动物使用己烯雌酚及其盐酯制剂，禁止将甲基酮、丙酸睾酮、苯丙酸诺龙、苯甲酸雌二醇及其盐酯制剂作为动物促生长剂用。
3.2.1.2 生长激素
动物生长激素是由动物垂体前叶分泌的一类天然蛋白质激素，其主要作用是调节动物物质代谢过程，提高动物生产性能，增加胴体瘦肉率，提高肉的品质和饲料转化率。目前在畜牧业生产中使用的主要有牛生长激素和猪生长激素。尽管许多国家在几十年的研究和生产应用中证实： 生长激素不同于以往使用的很多性激素制品，是一类蛋白质激素，具有种属特异性，在人和动物体内均不蓄积，无残留问题；但近年来大量使用生长激素，尤其是在使用BST 的过程中，还是发现了一些的问题。因此，对生长激素的使用应谨慎，大量使用牛生长激素，使奶牛炎的发生率显著增高，比未使用的奶牛高15%--45%。 尤其在我国，若大量使用BST就会使原来高发的奶牛炎失去控制，随之而来的便是大量使用抗生素。势必造成抗生素的残留尚不能得到有效检测和控制，对人体健康存在极大危害。
3.2.2 兴奋剂
β-兴奋剂全称为β-肾上腺素受体激动剂，又叫β-激动剂，是一类化学结构和生理功能类似肾上腺素和去甲肾上腺素的苯乙醇胺类衍生物。它能与动物体内大多数组织细胞膜上的β受体结合。激活β-肾上腺素受体，从而调节整个细胞新陈代谢。早期在医学上属于拟交感神经作用药，可兴奋支气管平滑肌的β-受体，使平滑肌松驰，支气管扩张。用于治疗支气管哮喘，在以后的研究中发现能刺激脂肪组织释放脂肪酸，并增加蛋白质沉积。β-兴奋剂对大多数动物具有促生长作用，尤其对反刍动物，能促进组织细胞内蛋白质合成，从而引起肌纤维内物质增多，体积增大，同时可减少胴体的脂肪含量和非胴体部分的脂肪沉积，另外还对生长激素和胰岛素具有调节作用。目前在畜牧业生产中使用的β-兴奋剂主要有莱克多巴胺、克喘素（又称克伦特罗，俗称瘦肉精），舒喘宁（又称沙丁胺醇），息喘宁（又称塞曼特罗），吡啶甲醇类等10余种，使用较多的是莱克多巴胺和克伦特罗，国内禁止将β-兴奋剂用于食品动物。β-兴奋剂虽然能促进动物生长、提高日增重、提高饲料转化率、改善胴体品质、 但它对动物生理，胴体品质产生严重的副作用，其残留亦对人体造成严重危害，克伦特罗在牛体内的半衰期不超过24h， 但在动物组织别是内脏中含有较高的残留，在肝、肾、肺、脾的浓度为血液的20-90倍，肌肉中的浓度为血液的3-15倍，乳中的残留量可相当于人体的治疗用量。人食用了残留量较高的动物食品后出现心跳加快、头晕、心悸、呼吸困难、肌肉震颤、头痛等中毒症状。
4.药物残留的控制对策
4.1 加强政府宏观控制 责成有关部门解决问题加强动物及其产品安全体系的标准化管理体制建设，政府加强对动物及其产品安全体系的法制化管理，通过立法，赋予管理部门职能和法律地位。建立依法行政、强化监督、职责清晰、运作科学的一体化管理体系。
4.2 建立一整套药物残留监控、监测体系
为控制动物性产品的药物残留，提高我国动物性产品在国内外的竞争力，必须建立一整套药物监控、监测体系，研究药残的检测技术与方法，特别是适应我国国情的检测方法，而且同国际先进水平接轨。在省级建立药残监测系统，按国家统一要求，药残监测工作应由省级动物疫病监测中心或专职机构负责，坚持长期监测动物及其产品中的药残，为我国药物残留控制对策提供依据。鼓励企业建立、完善自身监测体系，开展适应WTO 准则的基本、必要的监测项目。
4.3 严厉打击伪劣兽药及违禁药品的使用
严格控制人畜共用药的使用，如政府三令五申禁止使用β- 兴奋剂、安定类药物、激素类药等，因为这些药物残留直接危害着人体健康；凡在动物产品中使用这些假药及违禁药，只要发现就要狠狠打击，只有这样才能有效控制药物残留。
4.4 科学用药
引导养殖者以及药物、添加剂生产者、经营者，按药物的消减规律，科学使用药物。1999 年我国学者沈川等报道，3 周龄肉鸡以含新霉素饲料（140 mg/ kg） 饲喂14 d 后，除肾脏有明显残留，肌肉、肝脏、脂肪组织残留的检测结果不存在残留；而肉鸡以10 mg/ kgw 的齐量连喂4 d， 环丙沙星，停药期12d 后，肌肉、肾脏均不含有原形药物，而肝脏、肾脏、肌肉中原形药物及代谢物总残留药物的浓度低于0.03 mg/ kgw。只有掌握了药物消除规律，进行合理的用药，才能达到一定的满意效果。
4.5大力开发无公害、无污染、无残留的非抗菌素类药物及添加剂
非抗菌素类药目前很多，例如微生物制剂、中草药和无公害的化学药物，都可达到治疗、防病的目的，尤其以中草药添加剂和微生物制剂为主的生产前景最好。中草药制剂是从动物本身免疫功能上起作用，只有提高了自身免疫功能，才能提高机体对外界致病菌的抵抗力。这样的药物有微生态制剂，如肠病消、腐植酸、螺旋藻及中草药方剂等，都能有效替代各种抗菌类药物。总之，只有采取适合我国的国情，发展具有中国特色的具有保护生态环境的无公害、无残留、无污染的特色产品，才能从根本上解决药物的残留及对人体的危害。
5.结论
在兽药和饲料添加剂的使用过程中，只有严格遵守国家的相关规定；同时，大力开发利用中草药及其添加剂和微生物制剂，才能有效地减少有毒有害物质的残留，确保人民的身体健康。
参考文献：
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[2]张宏伟.动物性食品中兽药和饲料添加剂残留及其对人体的危害标，兽药与饲料添加剂2004年第9卷第4期1-2-3.
[3]陈杖榴.兽药和饲料添加剂残留的毒性与生态毒性研究进展[J]广东饲料2001，10（1）24-26.
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[5]毛国盛， 张福云， 孙鹏. 饲料添加剂应用技术[M]. 北京： 科学技术出版社，1988. 138-140.
[6]林云.饲料抗生素的应用及面临的问题[J]. 饲料研究， 2001， 4： 25-26.
篇6
概念既然是事物本质特征的抽象概括，当然理解起来就会有一定的难度。有经验的老师总是善于联系学生的日常生活，举出学生所熟悉的具体事例，把一些抽象的生物概念和具体的实例联系起来，逐步引入概念。在学生通过实例获得比较丰富的感性认识后，再及时引导他们进行比较、分析、综合、抽象、概括等，以便形成科学概念。
例如：在高中生物教学中，每当教到“染色体组”这一概念时，我就颇为头疼，尽管讲了几遍，学生仍是雾里看花，不知所云，即便学力好的同学，也只是略知一、二，不能从深处理解。为了解决这一难题，经过几次思考，我从失败中总结教训，决定通过让学生看得见的具体的生活实例构建这一概念。首先我就地取材，从粉笔盒中取出红、绿、黄长短不一的三种颜色粉笔各两支，（同一种颜色的两支粉笔长短一致）将学生分成两组，每组红、绿、黄各一支，这样一种分法，所形成的一个组，就相当于一个细胞中的染色体组。这种教学既直观又具体。“染色体组”这一抽象概念就被具体化了，更重要的是：“染色体组”具有的两个特点（①组内无同源染色体，形状、大小各不相同；②携带本物种全套的遗传信息）学生也容易理解，一组红、绿、黄各一支粉笔中，形状、大小、颜色各不相同，这相当于一个染色体组同内无同源染色体，这一组粉笔中，包括了各种颜色，这又相当于一组染色体携带本物种全套的遗传信息。讲到这里，如果再做些相关的配套练习，理解概念就会水到渠成，事半功倍。
二、分析概念的构成要素，解剖概念
一个完整的概念往往是由几个要素构成的，引导学生找出概念的要素，从而理解、掌握概念。怎样准确找出概念的要素呢？在概念的内涵和外延中有些词语反映了事物最本质的特征。
例如：“环境容纳量”的概念——在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，其中有三大要素：环境条件不受破坏、一定空间、种群的最大数量。并通过问题：“如果环境遭到破坏了，这个种群的K值变不变呢？”进一步巩固这个概念，使学生容易掌握并理解环境容纳量的概念。再如：“相对性状”的构成要素有三个：一种生物、同一性状、不同表现类型。这些概念中的要素缺少一个都不能形成一个完整的科学概念，此法适合于大多数概念教学。
三、改变陈述概念的模式，解读概念
严格地讲，生物学中所给出的概念的定义都是十分严谨的，这是毋庸置疑的，这些概念语句精炼，表达含蓄，理解起来有一定困难，如果在不影响整体意思的情况下，我们换用一种表达方式，可能就会达到意想不到的表达效果。
例如“单倍体”这一概念的教学让我十分揪心，教材上是这样定义的：体细胞中含有本物种配子染色体数的生物个体，称为单倍体。结合多年来的教学实践，我认为，如果将这一概念直接呈现在学生面前，教学时就一定会冷场，学生无法理解，教师一遍又一遍地讲解，只能让概念越来越糊，最后连自己都不明白。对此，我变通了方法，传授这一概念，课堂上这样给出“单倍体”的概念：由配子直接发育构成的个体，不论配子中含有几个染色体组，都称为单倍体。变通之后的这一概念，变抽象为具体，说出了单倍体的来源、特点，学生理解起来非常简便，更重要的是有利于学生对“多倍体”概念的理解，便于后续学习。
四、展开对比，区分易混淆的概念
在生物学中有很多相似的名词、术语和概念，学生往往存在模糊不清的印象。因此在教学过程中，我们有必要将这些易混淆的生物学名词术语加以比较、区分，以期使学生更好地掌握基础知识，提高解题技能。为了搞好概念教学，提高学生掌握概念的能力，对一些相近或关系密切的概念，可把它们的各种属性，尤其是关键属性进行对比，使学生明确这些概念的共同点和差异点，从而将它们科学有效地区分，使概念的外延和内涵更清晰。
篇7
1 资料与方法
1.1 一般资料 针对本院从2007年5月～2013年5月收治的2000例黄褐斑患者作为分析的对象。其中男性有472例，女性有1528例。患者的年龄为19～46岁，平均年龄（32±7.8）岁。所有患者均符合中国中西医结合皮肤病专业委员会色素病组学关于黄褐斑的临床辨证标准。所有的患者在采取治疗之前均无采取其它药物治疗，并且排除各种慢性皮肤病和肝肾疾病。另外选取无黄褐斑的健康妇女300名作为实验的对照，健康妇女的皮肤健康白皙，无可见色斑。
1.2 方法 在治疗之前，针对患者的黄褐斑情况采取特定的数码设备进行拍照，在设置的固定官员和各种拍摄系数下进行统一的拍摄，进行患者面部真彩色的图像手机。患者在拍照之前需要对拍照部位进行清洁和处理，以确保不会受到化妆品、遮盖剂或者其它条件的影响。选取健康皮肤的患者在同样的环境下进行拍照，对位对照。针对患者在凌晨未进食之前抽取5ml血液作为检测用，以测定患者的体内的雌激素水平，采取植物激素作为药物使用之后，一1w之后，再次测定患者激素水平。并和治疗前进行比较。
1.3 判断指标 比较治疗前后患者皮肤的色斑面积和平均灰度。根据标准，灰度可以分为0～255级，数值越大表示色斑颜色越浅。治疗的有效性指数=（治疗前的灰度值/治疗之后的灰度值）/治疗前的灰度值×100%。患者痊愈：灰度值≥90%，显效60%～89%，有效20%～59%，无效：低于20%[4]。
1.4 统计学方法 采取SPSS 19.0软件数据包对于收集的数据进行统计学分析和比较，计量性资料采取均数加减标准差的形式表示，组间比较采取t检验，计量性资料采取χ2检验。当P
2 结果
患者在治疗前后和对照组之间的血清中的激素水平存在显著性的差异（P
从治疗之后患者和治疗之前的灰度值来进行判断，比较在治疗前后的效果。采取雌激素进行治疗之后，其治疗效果较为明显，痊愈310人，显效264人，有效1009人，无效417人。明显要好于治疗之前的情况（见表2）。
3 讨论
黄褐斑也称肝斑，为面部的黄褐素沉着。多对称蝶形分布于颊部。多见于女性，血中雌激素水平高是主要原因，其发病与妊娠、长期口服避孕药、月经紊乱有关。病因尚不清楚，多见于女性，血中雌激素水平高是主要原因。其发病与妊娠、长期口服避孕药、月经紊乱有关。也见于一些女性生殖系统疾患、结核、癌症、慢性乙醇中毒、肝病等患者。日光可促使发病。男性患者约占10%，有研究认为男性发病与遗传有关。临床诊断上，多见损害为黄褐或深褐色斑片，常对称分布于颧颊部，也可累及眶周、前额、上唇和鼻部，边缘一般较明显。无主观症状和全身不适。色斑深浅与季节，日晒，内分泌因素有关。精神紧张，熬夜，劳累可加重皮损[5]。
植物雌激素的分子结构与哺乳动物雌激素结构相似，是一类具有类似动物雌激素生物活性的植物成分，尤其是针对一些例如骨质疏松、心血管病、绝经期综合征、前列腺癌和乳腺癌等激素相关病症有着较好的预防疗效。虽然被我们称之为植物雌激素，但是其本质上并不是激素的一种，只不过是在化学结构上和人体的雌激素比较类似，能够在人体内起到暂时替代，干扰女性生理内分泌的调节过程，其本质是一种植物异黄酮。主要来源于豆科类的食物中提取而来，本次实验的结果显示患者在治疗前后和对照组之间的血清中的激素水平存在显著性的差异（P
总而言之，在临床上，采取植物雌激素治疗黄褐斑，确实具有较为显著的效果，但是由于存在未知的副作用和影响，所以在使用过程中需要谨慎。
参考文献：
[1]邹宏超，付香莲.黄褐斑病因及发病机制研究进展[J].皮肤病与性病，2010（04）.
[2]尕丽娜，罗小军，张峻.黄褐斑从“调理气血”论治探讨[J].中国实验方剂学杂志，2010（18）.
篇8
1.1 中医学的基本特点就是整体观念，认为人是一个有机整体，重视人体内部以及人与外界环境之间的协调统一。七情学说强调情志与脏腑之间依靠气机正常升降而产生的统一协调，认识到情志与脏腑气机之间任何一个方面出现异常，均可以导致疾病的发生。应激理论则适应了生物—心理—社会医学模式的需要而迅速发展起来，神经、内分泌、免疫系统构成的应激中介机制将应激源（生活事件）与最终的心理生理反应联系在一起。
1.2 七情学说与应激理论均认同七情与应激具有积极与消极两方面的作用。七情是人们对外界刺激产生的正常情绪体验，能够促进脏腑功能协调和机体对外界环境的适应；当情志过于强烈持久，超过了人体心理生理的承受能力时，则会损伤机体，造成阴阳失衡、脏腑精气虚衰而产生病变。应激则是个体对变化着的内外环境所做的一种适应，是机体提高警觉系统以应付可能的威胁与挑战的防御反应。适度应激可以提高机体的适应及应对能力，而积极应激，强烈、持久的应激则会使体内的稳态打破，形成消极应激，波及多个系统及易感内脏，导致疾病。可见七情与应激都强调一个内环境的平衡。
2 怒致病与心理应激的相关性
尽管中医学中没有“心理应激”这一概念，但中医藏象及七情学说很早就认识到不良的环境或精神刺激与疾病的发生发展密切相关。心理应激理论与中医情志内伤理论在理论框架与对发病原理的认识上存在一致性［1］，周萍等［2］认为中医情志致病与现代心理应激理论在认识方法上有很大的相同之处，其扼要模式S-R(S：外界刺激，R：人体心理性的、生理性的多层次的反应)是一致的；从中医角度而言，机体调节应激反应的核心脏腑是肝［3］。严灿等［4］则认为应激理论与中医学阴阳气血、脏腑机能平衡的整体观高度一致，肝主疏泄的功能更是在机体心理应激中起决定作用。肝在志为怒，负性生活事件是怒致病的始发因素，所以怒致病与心理应激之间必然存在一定的相关性。
2.1 病理机制的相通性 怒致病的病理机制。现代医学认为怒主要是通过引起神经—内分泌—免疫网络系统的失调而致病的。愤怒情绪发生时，激活交感神经系统，引起交感肾上腺髓质系统兴奋；内分泌系统被激活，血中肾上腺皮质激素、肾素血管紧张素、甲状腺素、胰高血糖素、垂体后叶激素分泌增加，这些激素对肝脏和其它一些器官都有影响［5］，从而引发了一系列的病症。
心理应激的生物学机制。Vuitton等学者［6］提出心理应激与疾病的关系是一系列连锁的过程——紧张性刺激、对应激刺激的反应、神经内分泌的改变、免疫应答失调、疾病的发生。严灿等［7］结合中医基础理论及相关研究进展，将现代心理应激理论引入中医理论的研究中，从脏腑学说提出，任何形式的应激首先是影响了机体的正常气机。肝失疏泄所致生理病理改变的发生发展在一定程度上也是一种病理性的心理应激反应。所谓“疏泄”与调节心理应激反应过程中的中枢与外周多种神经递质、神经肽、激素以及酪氨酸羟化酶的变化有关。心理应激的物质基础是神经一内分泌-免疫调节（NIM）网络，有学者通过对中医肝脏象及证候的有关研究得出：肝的实证和虚证都表现出不同程度的神经内分泌功能紊乱［4］,肝的疏泄功能也存在着一定的NIM网络调节机制，其中枢神经生物学机制在整体上与调节下丘脑——垂体——肾上腺轴有关,具体而言,可能与调节慢性心理应激反应(情志活动异常)过程中中枢多种神经递质及其合成酶、神经肽、激素、环核苷酸系统以及即刻早期基因los蛋白表达等的变化有关［8］。因此，心理应激反应已成为研究怒致病生物学机制的一个很好的切入点。
2.2 怒致病动物模型的制备 基于怒致病和心理应激的相关性，运用心理应激制作怒的动物模型已是现代模型的发展趋势，并且目前此领域已经取得了很大的进展。如刘晓伟等［9］参考了Breuer［10］的方法，对成年雄性大鼠利用入侵成功制作怒的动物模型。岳文浩［11］使用刺激猫怒吼中枢的方法诱发猫的怒反应，对怒伤肝机制进行研究。陈小野等［18］用自制的颈部枷锁模具影响大鼠日间理毛、挠痒等活动，从而引起大鼠情志变化；而乔明琦等［13］用“择时挤压造模法”制作以急躁易怒、月经前加重的经前期综合征肝气逆证猕猴模型，利用和人类情绪变化极其相似、具有丰富表情和行为的灵长类动物进行造模，为中医情志研究提供更为理想的动物模型。
运用心理应激方法研制中医证候动物模型具有创伤性少的优点，既克服了之前中医证候动物中过多使用化学药物导致的偏差，又能与中医传统的情志、劳倦、饮食等致病因素相吻合，特别是情志病本身的特点决定了其动物模型的复制是很困难的，再加上中医学的证候特点要求就更加困难。因此，借助现代医学的应激理论和方法复制情志动物模型已是现代模型的发展趋势。
3 问题与展望
从现代应激理论入手，结合中医的脏象理论和七情学说，研究“气”和“气机”的内涵，探讨中医证候及脏象的本质［1］。同时要考虑不同的应激反应会有不同的神经内分泌的改变和不同的病理变化，在明确所采用的应激模型的基本生理病理变化的基础上进行中医药的研究，促进中医对怒所致疾病的辨证及治疗的量化、标准化。采用循证医学的理论和临床流行病学的研究方法，对处于心理应激状态的人群或具有精神性障碍的人群中进行属于中医肝病证候的调查，寻找中医肝病证候在此类病症中的分布规律，并借助于中医体质理论，在细胞、分子等不同层次上揭示证候形成的物质基础，从而为进一步揭示肝主疏泄，调畅情志功能的神经生物学机制提供科学的依据。在动物模型方面，可病证结合制备模型，并建立量化评价标准。同时由于情绪反应是复杂的，导致应激反应的因素不可能像中医七情致病理论那样对七情与五脏的相关性作出严密的区分，所以如何在实验动物身上体现出某一具体情绪改变所致的特定病理变化，还是具有相当难度的，这一领域还需要进一步的突破与创新。
怒致病与心理应激的研究显示了中西医学在神经——精神这一高层次领域中的密切沟通合作和优势互补，它不仅为中医不同脏腑功能本质和证候机理研究提供了新的思路和技术方法，而且符合医学模式的转变及社会发展对健康的新的要求，具有很大的发展空间和良好的发展前景。
篇9
1Xenohormesis假说
地球上的物种都经历了漫长的进化过程。在此过程中，生物体需不断面对与应付各种有害刺激或不利环境因素，而逐步演化出适应性的自身结构与能力， 称之为胁迫适应性反应（adaptive stress response），为生物体生存的基本原则之一[3]。低水平有害刺激或不利因素激活生物体的胁迫适应性反应，形成保护机制，进而可对抗严重的、甚至毁灭性的伤害，这种现象称之为Hormesis[4-5]。Hormesis较常译为“化学兴奋效应”或“毒物兴奋效应”，是进化论中的基本概念，具保守性，广泛体现于各物种上，解释了生物体是如何适应环境胁迫而得以生存的，其剂量效应曲线具双相性（biphasic），呈倒置U型或J型，表现为低剂量促进或有益，高剂量抑制或毒性[4-5]。同时，地球上的生物体亦是相互联系（interconnectedness）而存在。生物体的生存不仅与其内在环境有关，亦受同一环境下其他生物体所影响[3]。与胁迫适应性反应相关的是，一种生物体可受益于其他生物体的胁迫适应性反应，此种现象归纳为Xenohormesis。Xenohormesis假说，也可称之为“外源性化学兴奋效应”或“外源性毒物兴奋效应”[6]。 此假说认为在自然选择压力下，异养生物（动物与真菌）经进化能感知植物及其他自养生物由环境胁迫产生的作为化学信息素（chemical cue）的次生代谢产物，进而预知环境状态，诱导防御反应，提高对逆境适应能力，增加生存机会。同时，Howitz K T和Sinclair D A将其Xenohormesis假说中对化学信息素的感知只局限于进化出了结合口袋（binding pocket）的酶或受体[2]。2010年Hooper P L等[3]与2011年Surh Y J[7]将Xenohormesis假说中对化学信息素的识别扩展至所有的细胞应激响应（cellular stress response）机制。即一物种由胁迫适应性反应产生的化学信息素使另一物种的胁迫耐受性增强而受益。本文认为前者提出的可称之为狭义Xenohormesis假说，后者的可称之为广义Xenohormesis假说。考虑到Xenohormesis可能是一种普遍性规律，同时中药的作用不仅仅只见于对酶或受体的直接结合，其他细胞应激响应机制亦是其常见作用方式，因此，本文的论述将适用于广义Xenohormesis假说。
2Hormesis与植物次生代谢产物
植物在复杂的生态环境中需面对各种生物胁迫（昆虫取食、病原菌感染、个体密度等）与非生物胁迫（紫外线、高温、高盐、干旱、重金属等）。由于不能经位置的改变来趋利避害，植物进化出了物理防御（如针叶、刺等），但最主要的还是进化形成了次生代谢途径以合成次生代谢产物来应对[8]。这是植物的一种胁迫适应性反应，特别是面对昆虫取食、病原菌侵染以及营养匮乏时，往往以合成次生代谢产物构成化学防御（chemical defense）。以昆虫取食为例，当植物受到植食性昆虫取食，组织被破坏，释放出自身的或感受到植食性昆虫口腔分泌物中的诱导因子时，能迅速作出反应，释放出早期信号，如活性氧簇（ROS）或钙离子（Ca2+）等，再进一步诱导蛋白激酶信号级联反应，激活转录因子，诱导合成酶基因表达，合成毒性次生代谢产物，构成直接化学防御或合成挥发性次生代谢产物吸引植食性昆虫的天敌形成间接化学防御，以避免遭受过度啃食[9]。植物由进化形成的这种胁迫适应性反应符合典型的Hormesis机制。
环境胁迫因素可诱导药用植物次生代谢产物累积的现象及Hormesis机制已逐渐为中药研究领域的生药学研究者所认识，用以探究道地药材的形成机制以及指导药用植物的生产[10-11]。目前在国内研究较多的为非生物胁迫因素的影响，如低水平稀土元素、重金属与盐等环境胁迫可诱导提高中药细胞、组织或植物中的有效成分，而高水平的胁迫因素往往会导致相反的结果[12-14]。生物胁迫对药用植物次生代谢产物的影响在国外有报道，如海灰翅夜蛾幼虫可致银杏内部分黄酮与挥发性化合物作为化学防御物质增加[15]。
3植物与昆虫的Xenohormesis关系
植物对次生代谢产物选择的进化动力，很显然是来自其生存的微环境。而在植物生存的微环境中，与之相互作用的最主要生物因素来自于无脊椎动物 ，特别是其中的昆虫。因为在至少4亿年前，昆虫就进化成以植物为食，从而建立起密切联系。在种类丰富度和生物数量上，植物和昆虫代表了地球上2个非常广泛的类群[16-17]。而且，这2个物种类群存在着密切的协同进化（co-evolution）关系[18]。实际上，自Mode[19]于1958年首次提出协同进化一词以来，特别是1964年Ehrlich和Raven[17]在发表了“蝴蝶与植物：协同进化研究”一文后，昆虫与植物间的协同进化关系备受生态学家关注。植物与昆虫协同进化过程中的自然选择是造成植物次生代谢产物的种类和功能多样性的主要因素。因此，植物对次生代谢产物自然选择的进化动力主要来自于其生存微环境中的昆虫。
Xenohormesis效应体现的是物种间的互相联系。因此，从进化与生态角度研究次生代谢产物的Xenohormesis效应最直接的应是探究植物与昆虫间的Xenohormesis关系。本质上，Xenohormesis指的是物种间的Hormesis效应[3]。在生存的微环境中，植物产生的次生代谢产物作为化学信息素，首先被昆虫味觉或嗅觉化学感受器上的酶或受体所感知，形成相应的编码神经传导信号，通过中枢神经系统发出指令，使机体作出适应性反应[20]。而进入消化道和吸收进入体内的次生代谢产物亦可使机体作出相应胁迫适应性反应[20]，使之对潜在的环境胁迫提前作出准备，这即形成了植物与昆虫间的Xenohormesis效应。植物与昆虫间的Xenohormesis关系存在不同形式。有些Xenohormesis关系体现于植物与昆虫间的互惠关系之中。例如植物可通过次生代谢产物吸引昆虫授粉，昆虫在取食植物次生代谢产物后可能增加其生存能力，也就能更加成功地在恶劣环境中散播植物的基因[3]。有些Xenohormesis关系是植物次生代谢产物直接产生的，其中较为典型的是昆虫可将植物次生代谢产物隔离，进一步为己所用。如Longitarsus跳蚤甲虫可选择性地隔离植物环烯醚萜中的桃叶珊瑚苷与梓醇，这类环烯醚萜的苦味与使拒食性成为了昆虫抵抗捕食者的有效防御武器[21]。有些Xenohormesis关系是植物次生代谢产物激活了昆虫的胁迫防御机制而产生。如激活昆虫的解毒酶P450与谷胱苷肽S-转移酶（GST）等[20]。值得注意的是，次生代谢产物对昆虫的作用以及昆虫的反应，往往不是单一的，而是多靶标性的。
4植物次生代谢产物对人体的Xenohormesis作用
虽然人类对植物进化贡献微小，但由于源于共同祖先、进化保守性以及适应趋同性，使得动物（包括人类）与植物具有很多的生物相似性。许多细胞生理过程具保守性而广泛存在，如合成和降解蛋白质、核酸、糖与脂质。一系列相互关联的、古老的信号分子与通路在植物与动物中亦都有保留[22]。如NO在植物与动物细胞信号通路中均起着关键的作用[23]；细胞应激与氧化还原信号通路亦在不同种类生物间不同程度得以保留；一些在动物中枢神经系统中存在的神经化合物，如乙酰胆碱（acetylcholine），亦广泛存在于所有的真核细胞[24]。CYP450酶系广泛进化保守性地存在于所有生物体，参与了化合物的生物合成、解毒、代谢等诸多过程之中[25]。此外，脂肪酸衍生的茉莉酮酸酯（jasmonate）族植物生长调节信号分子与很多哺乳动物旁分泌信号分子，如前列腺素与其他类二十烷酸类物质，均由同样的遗传保守性通路所控制合成[26]。2组信号分子均在生物与非生物胁迫反应时扮演关键角色。与植物相比，昆虫除亦包含上述特征外，还与人类更具相似性。如大多数神经化合物：神经肽、荷尔蒙、神经递质多巴胺、5-羟基色胺、谷氨酸、乙酰胆碱等，在昆虫与人类中都存在[22]。以及非脊椎动物所特有的神经递质/调节物质章鱼胺（octopamine）在功能与结构上亦与人类的去甲肾上腺素（noradrenaline）类似[27]。甚至昆虫脑认知体系亦与人类具有相似性[22]。由以上论述可知，人类与植物以及昆虫均存在较高的生物相似性，而这些相似性是构成植物次生代谢产物对人体Xenohormesis效应的基础。目前研究得较多的Xenohormesis信号通路如下。
4.1AMPK通路 AMPK（腺苷单磷酸活化蛋白激酶）是细胞能量感受器，在所有的真核生物中均保守遗传。其在酵母中的同源物为SNF1（（蔗糖非发酵-1）蛋白，植物中的同源物为SnRK1 （蔗糖非发酵-1相关蛋白激酶1）。该蛋白质激酶能够通过感受细胞能量状态来维持真核细胞的ATP生成和消耗的平衡，即能量稳态[28]。如烟草在受到烟草天蛾幼虫取食时，SnRK1能调控增加植物体内的糖转移分布至根部，而提高植物对取食昆虫造成的能量失衡（叶片破坏致光合作用减弱）的耐受性[29]。而AMPK通路的调控直接影响着人体能量与代谢相关疾病，如：糖尿病、肥胖症、衰老、心血管疾病、癌症以及痴呆与中风等中枢神经系统疾病[30]。
4.2HSF1通路 核转录子热休克因子1（HSF1）是调控机体蛋白毒性应激响应（proteotoxic stress response）的关键分子机制。热休克蛋白在进化过程中具高度保守性，而且广泛存在生物界中。在正常细胞生理过程中，热休克蛋白负责蛋白折叠、组装、转运与降解以及稳定蛋白与膜。在应激状态下，可作为伴侣蛋白协助蛋白重折叠[31]。如在热、干旱、高盐等环境胁迫下，植物许多细胞蛋白质的酶性质或结构组成受影响，结果变成非折叠或错误折叠状态，而丧失其催化结构及活性，通过热休克蛋白可重建正常蛋白构象，维持细胞稳态，以保护植物免受环境胁迫损伤[32]。热休克蛋白在细胞中广泛存在，因此，与癌症、退行性疾病、心血管疾病、糖尿病等众多人体疾病都相关联[31]。
4.3Nrf2通路 核转录子NF-E2相关因子2 （Nrf2）被认为是调控着机体抗氧化应激损伤的关键信号通路，调控一系列抗氧化、II相解毒、抗炎的保护性基因表达，如血红素加氧酶-1 （HO-1）与NAD（P）H：醌氧化还原酶1（NQO1）等[33]。Nrf2通路被证实与神经退行性疾病、炎症、癌症、脂肪生成相关代谢性疾病以及其他多种病理过程都相关[33]。Nrf2具高度进化保守性，不仅在哺乳动物，在鱼及昆虫中均保守地存在相应同源基因[34]。而在植物中，几乎所有动物Nrf2通路调控的防御性基因均保守性存在[35]。这些基因的启动子区域所包含的顺式调控元件为As-1，保守性地包含动物ARE调控元件的核心TGACG序列。序列及功能类似性显示As-1与ARE启动子调控元件及相应信号通路很可能是由同一远古防御性基因调控系统分化而来[36-37]。植物中能与As-1调控元件特异性结合是TGA转录子，与Nrf2 DNA结合区域的碱性域（basic region）序列保留着中等程度的相似性[36] 。
5中药Xenohormesis效应
中药的应用是数千年来我国人民长期与疾病作斗争的经验总结和智慧结晶。但同时绝大多数中药也是自然界的一部分，尤其是植物源中药，其活性成分往往是自身次生代谢产物，因此，也将遵循自然界的基本规律，形成也将受到进化与生态等因素的影响。如果我们对每种中药都从进化与生态角度去重新审视，追本溯源，一定可以对中药的传统功效或现代生物效应作出更加合理的解释。例如，人参被认为具有适应原（adaptogen）样作用，增强机体对来自环境、生理以及心理的各种不利因素的非特异性抵抗力，使机体恢复到稳态[38]。即符合中医理论中的“扶正固本”思想。那么前述的Xenohormesis效应是否与此作用相关，能否从进化与生态角度理解此作用呢？人参皂苷被认为是人参主要有效成分。研究发现茉莉酮酸甲酯能显著提高体外培养的人参毛状根中人参皂苷产量[39]。而茉莉酸与茉莉酮酸甲酯是植物特有的信号分子，能调控植物在昆虫与病原菌侵袭时的防御反应，诱导具化学防御作用的次生代谢产物生物合成，增强植物对胁迫的抵抗力[40]。人参皂苷具显著抗菌活性。而且，其苦味能使昆虫拒食。同时，由于与蜕皮激素具结构类似性，人参皂苷亦具昆虫蜕皮变态激素样作用[41]。昆虫在蜕皮时不吃少动，对植物没有危害，所以，促使昆虫蜕皮是植物对昆虫进行化学防御的方法之一。而很多昆虫能将某些累积的植物毒性次生代谢产物经蜕皮生理过程由外壳排泄掉[20]。这也正体现出植物与昆虫间的协同进化。因此，人参皂苷的产生可能与人参受到昆虫或病原菌的胁迫有关，用以增强其对更危险胁迫的抵抗力，符合Hormesis机制。那么，是否具有Xenohormesis效应呢？目前，研究证实人参对果蝇寿命具显著延长作用[42]。而且，人参皂苷能调控Nrf2通路，诱导相应的抗氧化与II相解毒酶基因表达，而减轻病理或外源性物质引起的氧化损伤。如Rb1对抗6-羟多巴胺引起的人SH-SY5Y细胞氧化损伤[43]。Rg3能显著降低环境致癌物苯并芘导致的DNA损伤[44]。Rg1能降低PM（2.5）造成的氧化损伤[45]。而且，结构类似的人参皂苷合用可能产生协同作用，如Rb1，Rg1，20（S）-原人参三醇可协同地激活人HepG2-C8细胞Nrf2通路，发挥抗氧化作用[46]。人参皂苷亦可通过调控AMPK通路对一些代谢相关疾病模型具较好作用效果，如Rg3可抑制脂肪细胞分化，从而对肥胖症有效[47]。Rg2可抑制肝糖生成[48]，Re可降低血糖[49]，Rc，CK与Rg1可提高葡萄糖摄取[50-51]，从而可能用于糖尿病的治疗。Rb1可增强新生大鼠心肌细胞耐缺氧能力[52]。此外，Rh2可诱导小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1分化与钙化，具抗骨质疏松作用[53]。目前，人参皂苷还被证实可直接作用于类固醇受体上的配体结合位点，如Rg1，Re，CK，Rh2是糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor， GR）的功能配体[54-57]，而Rg3，Rg1，Rb1是雌激素受体（estrogen receptor， ER）的功能配体[58-61]。类固醇受体具较高的进化保守性，无脊椎动物与脊椎动物的类固醇受体均由远古类固醇受体在进化过程中保留并分化而来，包括GR，ER，雄激素受体等[62]。植物产生具动物类固醇激素样作用的次生代谢产物（如植物雌激素）。其原因可能是植物通过协同进化产生模拟动物类固醇激素结构的次生代谢产物。当遭受动物取食后，可扰乱动物原有的激素平衡，引起各种生理机能紊乱，对取食动物造成严重后果[63-64]。而当这些植物源激素应用到人体后，针对不同病理状态善加利用，即可产生很多有益的治疗效果。如通过作用于GR受体介导的不同信号通路，Rg1与Re可促进血管新生[54-55]，Rh2可分别促进前脂肪细胞与神经细胞分化[57]，CK可抑制炎症反应[56]。而通过作用于ER受体介导的不同信号通路，Rb1可分别减少β-淀粉样蛋白肽与MPP+诱导神经凋亡[61]，Rg1还可促进淀粉样前蛋白降解[60]，从而对阿尔茨海默氏症（Alzheimer′s disease）产生疗效，而Rg3可促进血管新生[58]。因此，对于人参现在研究得比较清楚的作用机制均可找到其进化与生态的本原，体现出Xenohormesis效应，使我们能对人参生物效应的认识更加深入。由人参的例子可以看出植物类中药在受到胁迫后，可合成次生代谢产物，激活此物种在进化过程中形成的胁迫适应性反应，构成保护，提高耐受性（图1）。在为人所服用，次生代谢产物经物种间转移后，可能调控人体多种进化保守的细胞应激响应信号通路，从而增强机体对潜在病理因素的抵抗力。这种作用模式即为中药Xenohormesis效应，可称之为“中药外源性兴奋效应”。
6总结与展望
Xenohormesis能够解释为何植物受环境胁迫，如昆虫、病原菌、高温、干旱、紫外线等，产生的活性次生代谢产物，作为化学信息素，可使动物或真菌对潜在逆境作出适应性准备。这些次生代谢产物或源于共同祖先或形成于协同进化或进化趋同过程中，而动物与真菌进化保守性地保留着感知这些胁迫信号分子的能力[2-3]。因为在特定的环境胁迫下，这些胁迫信号分子将被动物或真菌持续不断地接触到，在如此背景下，自然进化可能使动物或真菌更倾向于保留体内那些能够对其感知的信号通路，形成胁迫适应性反应[2]。同作为自然进化的产物，植物源中药与人体间亦存在Xenohormesis关系，即中药外源性兴奋效应。认识到中药外源性兴奋效应，对研究中药存在诸多益处。不仅可由特定的环境胁迫因子提高活性次生代谢产物的产量以及阐明药材的道地性，还可使我们从进化与生态的角度去考虑中药的生物效应本质。寻求到中药活性成分易于在体内代谢的缘由。增进对中药毒性的理解以及为何中药毒性普遍较合成药物低。可为同一中药内成分协同作用以及同一中药成分作用的多靶点性寻找到合理的解释。通过追踪植物类中药在环境胁迫下化学成分的变化，可能发现具强生物活性的中药成分。鉴于前述的昆虫在研究植物Xenohormesis效应的特殊作用，开展涉及植物类中药次生代谢产物与昆虫相互关系的中药化学生态学研究，对提高次生代谢产物产量以及阐明其生物效应十分重要。同时，以基因组已经明确的模式昆虫，如果蝇与家蚕等，作为药物筛选的模型，可能更符合潜在中药活性成分的作用本质，而易于得到更多意想不到的回报。本文虽主要论述植物源中药，其实动物源中药，如斑蝥、红娘子、九香虫、蝎子、蜈蚣、蛇类等，亦是在进化过程中受生态环境影响形成了强活性物质（如毒性肽等），当对症度量善加利用，即可对人体产生疗效，这也属Xenohormesis效应范畴。目前，这些涉及中药外源性兴奋效应的各方面，或处于研究的起步阶段或仍然空白，还需中药研究者协同其他相关学科的研究者进行更深入的研究，尤其是中药化学生态学方面的研究。
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Xenohormesis： understanding biological effects of traditional Chinese
medicine from an evolutionary and ecological perspective
QI Hong-yi*， LI Li， YU Jie
（College of Pharmaceutical Sciences， Southwest University， Chongqing 410075， China）
篇10
早先，希腊著名的哲学家柏拉图曾对记忆进行过探索。他认为，记忆就像火烤蜡纸一样，蜡纸上出现的许多景象就是记忆的信号。显然，这只是一种虚无的想象猜测，没有事实根据。
随着科学技术的进步，现在人们对大脑的记忆认识已深入得多。
一种理论认为，记忆贮存在蛋白质分子（或者多肽――蛋白质片段）里。这个理论是瑞典神经化学专家海登于1958年首先提出的，后来有若干实验给出了证明。例如，世界著名的生物化学家乔治・昂加尔对两种大白鼠脑细胞的化学物质做了分析比较，发现受过记忆训练的大白鼠脑细胞中的蛋白质、多肽含量，比未受过训练的大白鼠要高。为此，他进一步指出，记忆就是脑细胞中多肽分子迅速形成的结果：多肽分子每一种排列组合顺序，就代表着一种记忆。但这种观点并没有得到公认，原因是有的科学家重新做昂加尔实验，发现有2/3的大白鼠效果不明显，因此对海登的“蛋白质分子记忆”学说产生了怀疑。
还有一种观点认为，记忆与传递信息的化学物质――乙酰胆碱有密切关系。如果让产妇服用一种名为东茛菪碱的药，它能使人体的乙酸胆碱分解，结果产妇就失去了对手术的记忆。美国医生也曾做过临床试验，让记忆力衰退的老年人服用一定的乙酰胆碱药物，结果老人记忆力有所好转，这证明乙酰胆碱与记忆确实有一定的关系。但究竟为什么它能促进记忆，它是否就是贮存记忆信息的物质，目前还不清楚。
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1.相近类型概念
相近类型概念往往代表相同的物质、相似的空间或相似的过程,却又有着一定的差异。
1.1染色体和染色质。
染色质和染色体的主要成分都是DNA和蛋白质,是同一物质在细胞分裂间期和分裂期的不同形态表现而已。它们在核内的螺旋程度不一,螺旋紧密的部分,染色较深;有的螺旋松疏染,色较浅,染色质出现于间期,在光镜下呈现丝状,不均匀地分布于细胞核中。细胞分裂时染色质细丝高度螺旋化形成较粗的柱状和杆状等不同的形状形成染色体。不同生物的染色体数目、形态不同,具有种的特异性,而且比较恒定。
1.2生殖和繁殖。
生殖是延续种系的重要生命活动,是生物的基本特征之一。高等动物和人的生殖过程包括生殖细胞(和卵细胞)的形成、、受精、着床、妊娠、胚胎发育、分娩和哺乳等环节。而繁殖包括性器官的成熟、筑巢、占区、示爱、等。因此,生殖的范围小,繁殖的范围大。
1.3花药和花粉。
花药是位于花丝顶端的结构,是植物的器官,花粉是花药里的花粉母细胞(或小孢子母细胞)通过一次减数分裂产生四个花粉粒。
2.包含类型概念
概念之间是包含、从属关系。
2.1脂类和类脂。
脂类包括脂肪、类脂、和固醇等;类脂是脂类的一种形式。因此脂类概念范围大,而类脂概念范围小。
2.2肽链和肽键。
肽链是多个氨基酸经过脱水缩合形成的链状大分子物质;而肽键是由两个氨基酸经脱水缩合而形成的有机化合键。所以一条肽链中可能含有多个肽键。
2.3核酸和核苷酸。
核酸是由许多核苷酸聚合而成的生物高分子化合物为生命的最基本物质之一,是生物体遗传信息的载体。而核苷酸是由含氮碱基(嘌呤或嘧啶)、戊糖(核糖或脱氧核糖)与磷酸所组成的小分子化合物,是组成核酸的基本单位。
2.4种群和群落。
从概念的内涵上看,种群和群落都是许多生物个体的总和。但种群强调是同一物种生物在特定时间、特定空间内的所有个体的总和。而群落则是一定区域内所有生物个体的总和。虽然都是生物群体,但这两个群体是不同的生物群体。
3.相反类型概念
字面意思相反,往往代表相对的空间领域,或者是相反含义的概念,或者过程相反。
3.1细胞液、细胞内液和细胞外液。
细胞液是指植物细胞液泡内的液体,其中含有生物碱、色素、无机盐、蛋白质等物质,对细胞的内环境起着调节作用,可以使细胞保持一定的渗透压,以维持膨胀状态。
细胞内液是指动物体液中存在于细胞内部的液体,相对于细胞外液而言。它是细胞中进行各种化学反应的场所。
细胞外液指人体内,存在于细胞外的体液叫做细胞外液。主要包括:组织液(组织间隙液的简称)、血浆(血液的液体部分)和淋巴、脑脊液等,占体液总量的八分之三。人体内的细胞外液,构成了体内细胞生活的液体环境,这个液体环境叫做人体的内环境。
3.2有丝分裂和无丝分裂。
细胞有丝分裂是细胞进行分裂增殖的方式之一,在分裂过程中经过染色体的复制和平均再分配,形成两个具有与亲代细胞相同遗传物质的子代细胞,由于在分裂过程中出现纺锤丝(纺锤体),所以称之为有丝分裂。
细胞无丝分裂过程一般是细胞核先延长,从核的中部向内凹进,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢列成两部分,形成两个子细胞。因为在分裂过程中没有出现纺锤丝(纺锤体),所以叫做无丝分裂。例如,蛙的红细胞的无丝分裂。
3.3无氧呼吸和有氧呼吸。
无氧呼吸一般是指细胞在无氧(缺氧)条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。这个过程对于高等植物、高等动物和人来说,称为无氧呼吸。如果用于微生物(如乳酸菌、酵母菌),则习惯上称为发酵。有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程。有氧呼吸是高等动物和植物进行呼吸作用的主要形式,因此,通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。细胞进行有氧呼吸的主要场所是线粒体。一般说来,葡萄糖是细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质。
4.并列类型概念
概念之间是并列的关系。
4.1抗原和抗体。
抗原是一类能诱导免疫系统发生免疫应答,并能与免疫应答的产物(抗体或效应T细胞)发生特异性结合的物质。抗原具有免疫原性和反应原性两种性质,对于生物体而言,抗原就是“外来物”。抗体是人或动物接受抗原物质(如细菌或其毒素、病毒等)刺激后,由浆细胞合成和分泌的一种特异性蛋白质。
4.2细胞分裂和细胞分化。
细胞分裂是活细胞繁殖其种类的过程,是一个细胞分裂为两个细胞的过程。分裂前的细胞称母细胞,分裂后形成的新细胞称子细胞。通常包括核分裂和胞质分裂两步。
细胞分化则是在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态结构和生理功能上发生稳定性的差异的过程。其结果是在空间上细胞之间出现差异,在时间上同一细胞和它以前的状态有所不同。一次细胞分化是在细胞分裂的基础之上进行的。
4.3生长素和生长激素。
生长素是植物激素,又名吲哚乙酸,是一种有机酸。产生的部位是叶原基、嫩叶和发育中的种子。其分布的范围很广,主要集中在生长旺盛的部位,趋向衰老的组织和器官中很少。其生理作用是促进生长,促进枝条生根、发芽、促进果实发育,防止落花落果。生长素的生理作用还表现出两重性――高浓度抑制生长,低浓度促进生长。
生长激素是动物激素,其成分是一种蛋白质。是由动物的内分泌腺(垂体)分泌的一种激素,直接进入血液循环,随血液流向全身。其主要生理作用是促进生长,此外还能影响动物的糖类、脂类和蛋白质的代谢。
上述这些概念在字面意思上虽然只有一字之差,但在结构或者功能方面有着或多或少的差异,但更重要的是关注学生原有概念和生物学科学概念之间的认知冲突,[3]如果学生能正确地加以区别,将有助于培养在生物学学习中的基本能力。
参考文献:
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1.2方法
chang[2l于1957年首次报道了乳化、喷雾干燥和静电法3种微胶囊制备方法以来，微胶囊制备的新方法、新技术一直是众多研究者的方向之一目前已形成化学法、物理化学法和物理法3大类多种制备方法(表2).图2是对80年代以来研究报道中所使用的微胶囊制备方法的统计结果.研究者多以溶剂蒸发法、相分离法、界面沉积法和喷雾干燥法等物理化学法以及聚合法和乳化法等化学法制备微胶囊.这些方法通常需要高温条件，或者使用破坏性有机溶剂，而且反应剧烈，对于那些日用化工行业中内含物性质较稳定的体系而言基本上没有不良影响.然而这些条件很难满足医药工业和生物技术领域中保持生物物质活性的要求.
另外，一般应用中要求微胶囊尺寸均匀，即具有较窄的粒径分布，而上述方法制备的微胶囊通常粒径分布宽，需要筛分过滤，增加了工艺步骤和设备投资.静电法通过电场中离子型物质间反应制备微胶囊，过程比较温和.然而应用并不普遍，主要原因是该方法规模小，产量通常为每小时数十毫升，而且微胶囊粒径在200林m以上，不能满足对小粒径微胶囊的需要.Lencki等人123]以离子型多糖物质为材料，提出了乳化/内部凝胶化方法，即以海藻酸盐和难溶钙盐混合悬浮液为分散相，以含有酸的油相为分散介质，形成乳化液，利用酸溶解难溶钙盐释放出Ca2+，ca2+再与海藻酸盐生成海藻酸钙凝胶珠，实现了较温和条件下小粒径微胶囊的规模生产.Benedetti等人〔24]利用超临界流体技术制得粒径小于20林m，甚至平均直径只有0.5林m的微粒，并指出了该方法在制备药物释放体系中的应用前景.他们发现:超临界反溶剂CO:为连续流体时，导致微粒聚结和纤维结构的形成，而为间歇流体时则形成球形微米粒子;温度实际上对粒子的形状和尺寸影响并不显著;而溶质浓度越高，生成的粒子聚结程度越低.Nakashima等人[25]制备出一种微孔玻璃膜(SPG)，采用膜乳化方法制备出单分散性乳化液滴.
受此启发，Muramatsu等人1261以白蛋白溶液为分散相，含有表面活性剂的煤油为分散介质制备出尺寸均一的乳化液滴，再经过加热使之变性固化得到白蛋白微球.研究发现，加热变性过程并不影响微球单分散性;白蛋白浓度越高，微球尺寸分布越宽，而浓度较低易形成非球形粒子;另外较高的变性温度利于形成较小的粒子.众多研究均表明就单分散性来说，膜乳化法优于任何传统的方法，而且通过选择膜孔径可以控制微胶囊的尺寸.
2微胶囊结构与性能的表征
2.1微胶囊膜结构及表面性质微胶囊膜结构及表面性质的表征对了解微胶囊膜渗透性具有重要作用.利用传统的光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)lz7]可以观测微胶囊形态、大小、膜厚、表面及断面显微结构.近年来，出现借助现代仪器分析方法开展微胶囊膜结构及表面性质的研究报道.Levy等人[28，29〕利用Fourie:变换红外光谱(FTIR)分别考察了人血清白蛋白与对苯二酞氯表面交联制备微胶囊过程中pH(5.9一11)、交联反应时间(2一60min)对表面配基、醋基、梭基等功能团吸收峰的影响.pH升高导致配基和醋基峰增强而梭基峰减弱，且在pH=9时得到表面粗糙直径<巧林m的微胶囊;微胶囊进一步在pH=7.5缓冲液中浸泡导致配基消失而梭基增强醋基减弱，相应的微胶囊膜表面变得光滑，直径明显增大.延长反应时间导致酷基、醉基峰增强而梭基峰减弱，反应2min得到形状很好的球形颗粒，冻干后为表面光滑完整的卵形颗粒;反应5min后为表面粗糙的球形颗粒，且时间越长，膜表面粒状物越多.
xu等人l30]利用原子力显微镜(AFM)对处于液体环境中的微胶囊表面三维形态进行了观测，考察了表面不同摩尔比的反凝胶和凝胶离子(Na+/caz+)对其表面形态和粗糙度的影响.Na+/eaZ+比值越高(分别为0.921，2.520.6，4.5/0.6)，微胶囊表面垂直方向最大高度(Zmax)越低(相应为488，369和263nm);且比值为0.9/1，2.510.6的样品表面有皱缩，4.5/0.6的样品则是光滑的，而光学显微镜仅观测到0.9/1的样品有皱缩，无法区分后两个样品.我们使用两个参数，平面在垂直方向的偏离度(Ra)及其平方根(RMS)，对微胶囊表面粗糙度进行了定量评价，结果对应于Na+/ca2+比值升高，R。和RMs均降低，即微胶囊表面粗糙度降低.Asaki等人[3’]制备了含有海藻酸作为水溶性大分子配基的聚酞胺微胶囊，萃取铜、钻、镍、银等金属离子，实验中发现不仅微胶囊内部的配基，而且微胶囊膜本身都能够吸附累积金属离子.他们利用X射线光电子谱(XPS)分析了微胶囊表面组成，发现海藻酸配基的一些功能团穿过微胶囊膜分布于表面，所以膜表面也能富集金属离子.
2.2微胶囊的物理化学性能
微胶囊膜具有保护膜内物质和控制膜内、外物质跨膜传递的双重作用，是微胶囊物理化学性能的决定因素.膜强度和膜渗透性是通常用于表征微胶囊膜物理化学性能的主要参数.
2.2.1微胶囊膜强度膜强度大小决定了微胶囊在生物环境停留期间能否保持基本完整，从而保证囊内细胞或物质活性，是微胶囊的重要性能之一，但至今仍未建立微胶囊膜强度的直接测试方法.Jay等人[32l采用泡形弹性计对含有血红蛋白的聚己撑癸二酞胺微胶囊的膜强度进行了定量研究，他将与可调水银柱相连通的微量滴管伸到悬浮在水中的微胶囊表面上，通过改变汞柱高度的方法将膜的小舌吸人微量滴管内，测定膜表面张力，从而表征膜强度.zhang等人[33}把测定细胞强度的微控制方法引人微胶囊膜强度的测定研究，即将微胶囊置于两水平探头间，采用挤压方法测定破碎微胶囊所需的破碎力.
测得典型微胶囊的破碎力一般在5一20林N，而且还给出了单个微胶囊的直径.一般认为，微胶囊膜强度是膜厚和膜弹性的综合结果，而相同条件下制备的微胶囊，其膜强度与膜厚之间成正比关系，所以通过对微胶囊膜厚的评价即可定性地表征微胶囊膜的强度.马小军等人134}在假设微胶囊尺寸均匀和膜内液体密度D;与微胶囊密度Dw相等的情况下，建立了微胶囊湿态膜厚的定量计算方法:L=R{l一[(Ww一Wm)/Ww]113}，通过实验手段测定微胶囊总重Ww，微胶囊湿态膜重砚n和微胶囊平均半径R，即可确定微胶囊湿态膜厚L，从而定性表征膜强度.而且，他们还发现:微胶囊制备过程中体积膨胀率与膜厚之间成反比关系，进而可以推出体积膨胀率与膜强度成反比关系，定义体积膨胀率为S(%)=100[(V(胶囊)一V(胶珠)/V(胶珠)]，通过实验手段测定微胶囊体积V(胶囊)和胶珠体积V(胶珠)，即可计算出体积膨胀率，同样可定性表征膜强度.
2.2.2微胶囊膜渗透性膜的渗透性是微胶囊的另一重要性能，尤其对于生物环境中应用的微胶囊来说，了解膜渗透性更为重要.生物环境中营养物质能否扩散进入微胶囊，细胞代谢产物能否扩散出微胶囊，微胶囊能否隔离具有杀伤性的抗体等性能都将影响微胶囊内生物物质的活性.因而膜的渗透性是决定微囊化技术能否用于临床移植治疗或细胞培养的关键.目前，国际上普遍使用截留分子量[35]，即不能透过微胶囊膜的蛋白质的最低分子量，来衡量微胶囊的渗透特性.但是，截留分子量只反映了微胶囊膜对不同分子量溶质的阻隔能力，不能反映低于截留分子量的各种溶质的渗透速率等特性，因而它作为表征微胶囊膜渗透特性的手段显得不够准确也不够全面.Jalsenjak和Un。等人[36，’7]建立了平板膜模型，使用渗透率来衡量微胶囊膜的渗透性，分别利用NaCI扩散进人水相分离法制备的明胶一一阿拉伯树胶微胶囊以及苯巴比妥扩散进人乙基纤维素微胶囊的实验数据对模型进行了验证，认为物质扩散通过微胶囊膜的机理主要是溶解一扩散作用.Kwok等人138}建立了海藻酸钠/聚赖氨酸微胶囊的物质扩散模型，对物质跨膜传递现象作了理论预测.他们利用牛血清白蛋白扩散实验数据与模型计算所得扩散系数进行了对比，结果比较吻合.解玉冰等人139〕综合膜分离技术中表示超滤、微滤和透析过程分离透过特性的物化参数，使用膜相扩散系数、截留率、截留分子量等参数较为全面地表征了微胶囊膜的渗透性，并建立了非稳态球形渗透扩散模型，从理论上对微胶囊膜的物质传递特性进行了分析，认为APA微胶囊内外物质扩散阻力主要集中在膜上.
进而利用葡萄糖扩散进人海藻酸钠/聚赖氨酸微胶囊的实验数据拟合，求算出其膜相有效扩散系数，从而对葡萄糖的膜内浓度分布有所了解.何洋等人140在非稳态球形渗透扩散模型基础上，提出膜扩散阻力特性参数和膜内基质分配系数，重新建立了蛋白质在APA微胶囊中的扩散数学模型.该模型一方面消除了原模型在编程差分拟合中需调整初值以防结果发散的问题，利于大批数据处理;另一方面清晰地反映出制备条件对物质扩散性质的影响，为APA微胶囊制备条件的优化提供了重要的理论依据.但是上述基础研究大都是对微胶囊膜性能初步的、静态的表征，相关的应用环境中微胶囊膜行为动态过程规律的研究是相对薄弱的一环，这一方面的研究工作有待加强.
2.3微胶囊生物相容性
对于生物环境中应用的微胶囊来说，其主要目的是保护并运载生物活性物质或细胞进入生物体内发挥一定的功能，因而其材料除应具备一定的物理化学性能外，还必须具备生物相容性，即材料在特定应用环境中，引起适当宿主反应和产生有效作用的能力.它决定于材料和活体系统间的相互作用，要求材料尽可能不引起生物体异常反应(如炎症、过敏等)，生物体对材料性能也不产生较大影响(如强度降低、老化等).Mille:等人14’l通过体外细胞培养和动物体内模型考察了组织/材料界面的细胞相互作用，发现一些材料能不同程度地激活单细胞/巨噬细胞分泌具有不同生物活性的蛋白质，如白细胞介素一1和一种促纤维细胞增殖及胶原质合成的调节因子，而正是这些物质在宿主反应中起了决定性作用.
Gin等人[’2〕分别考察了植人大鼠腹腔和脾脏的聚丙烯酞胺微胶囊的生物相容性.微胶囊在整个20周植人期内每4周回收检测一次，结果发现腹腔中微胶囊保持很好的独立性，而脾脏中的微胶囊引起了轻微的炎症反应，进而发现这是微胶囊吸附了纤维细胞并促进其生长的结果.研究表明，在微囊化Langerhans胰岛细胞移植实验中囊周宿主反应常最终导致移植失败.Robitaille等人143〕将海藻酸钠/聚赖氨酸微胶囊移植人大鼠附翠脂肪垫，考察了细胞因子在宿主反应机理中的作用.在移植14d后检测了转生长因子p，(TGF一p，)基因的表达情况，发现在囊周浸润物包含的细胞中细胞因子TGF一plmRNA水平明显高于非移植组织细胞和盐水注射组织细胞中的水平.这表明TGF一p，在宿主反应中起了一定的作用.
同样的方法可用于研究其他成纤维细胞因子的作用机理，从而可通过控制其水平而控制囊周宿主反应，以获得理想的移植效果.由于生物相容性的研究涉及多学科交叉的综合性因素，是十分复杂的，所以人们对生物相容性的认识基本上还是经验性的.如何从本质上认识生物相容性问题，进而指导成膜材料的选择仍将是微胶囊研究中的主要课题之一。
3微胶囊在生物医学领域的应用研究
3.1在临床医学中的应用研究
人体器官和组织缺损或衰竭正日益成为威胁人类健康乃至生命的突出问题.同种或异种器官移植是世界医学界对付器官衰竭的主要手段，当前心脏和肾脏等器官整体移植手术的成功率已经相当高，挽救了许多患者的生命.但是供体来源有限和机体免疫排斥反应限制了其应用和发展.在器官供体来源严重匾乏的情况下，人们研制了人工器官，即人造的装置或机器(如人工心脏和人工肾)，它们可以替代人体有缺陷的部位，完成复杂的任务以维持生命.
另一方面，糖尿病、帕金森氏症、早老性痴呆、肝功能障碍、甲状腺功能减退和侏儒症等神经/内分泌系统疾病则是部分组织细胞功能丧失引起的，如糖尿病是因为患者自身免疫系统选择性地破坏了分泌胰岛素的胰腺细胞，导致胰岛素分泌不足，血糖水平升高130].对此类疾病目前尚无法实现相关的整体器官移植，只能期望通过组织细胞水平移植得以治疗.这时的组织细胞移植人体内又将遇到强烈的机体免疫排斥反应.微胶囊则依靠膜的隔离保护性能和选择透过作用，可以保证生物活性物质扩散通过，抗体或免疫细胞被截留隔离，从而在生理上避免了个体的免疫排斥，成为解决组织细胞移植过程免疫排斥问题的理想手段，因而引起众多研究者的兴趣.继糖尿病大鼠模型取得进展之后，sun等人147}实验室又进行了灵长类糖尿病动物模型的研究.他们将APA微囊化猪胰岛细胞移植人9只自发性糖尿病猴的腹腔中，7只病猴在不注射胰岛素的情况下维持正常血糖水平4个月以上，最长达804d.进一步检测发现受试猴体内葡萄糖清除率和胰岛素分泌量明显高于移植前.血糖正常3个月后从两只病猴体内回收得到完整的微胶囊且没有细胞过度生长的迹象，囊内胰岛清晰可见.
而且移植人体内长达两年的微胶囊对两只病猴器官无不良影响.薛毅珑等人149]以右侧帕金森氏症病样大鼠和猴为模型，分别将APA微囊化和非微囊化牛肾上腺嗜铬细胞(BCC)及空微囊定向植人右侧脑纹状体内，结果表明植人的微囊化BCC能在动物脑内存活、分泌多巴胺(一种神经化学信号物质，帕金森氏症就是中脑黑质多巴胺能神经元变性减少，不能正常分泌多巴胺造成的)等单胺类物质并纠正帕金森病样大鼠和猴的异常行为(偏侧旋转)，作用超过10个月.非囊化BCC仅能改变部分动物的偏侧旋转，且作用时间基本只能持续1个月;空微囊组则与对照组模型一样，症状没有改善.甲状腺功能减退症是由多种原因引起的甲状腺激素(TH)合成、分泌或生物效应不足所致的一种内分泌疾病.其中占90%以上的是由免疫反应或病毒感染、放疗和缺碘等引起的甲状腺组织破坏.吴美慧等人150〕以甲状腺功能减退大鼠为模型，进行APA微囊化和非微胶囊化猪甲状腺组织移植治疗.微囊化甲状腺组织显著提高了受体T3，T4水平，降低了促甲状腺激素(TSH)水平且作用持续超过40周，且微胶囊回收率100%，回收的微囊化甲状腺组织存活率达80%.
非囊化甲状腺组织在初期也明显改善了上述指标，但9周后均回复到了移植前的水平.上述临床前动物研究均表明:采用一定材料、方法制成的微胶囊本身并不具备治疗疾病的作用，但能保证囊内包埋的细胞存活且正常代谢、应答式分泌有效物质，如胰岛素、多巴胺和甲状腺激素等，从而达到治疗疾病的目的;微胶囊膜的选择透过作用可以保证细胞分泌的有效物质扩散进人生物体内发挥生理功能，而将免疫球蛋白等抗体阻隔在囊外，避免了异种移植中最棘手的免疫排斥问题.临床应用的主要技术问题一是获取高产量、高活性、高纯度的供体组织细胞;二是作为免疫隔离工具的微胶囊材料的生物相容性;三是微囊化细胞的大规模培养和保存.
3.2在生化药物控制释放中的应用研究
蛋白质和多肤类大分子生化物质(如生长激素、胰岛素、肝素、干扰素、白细胞介素等)由于在侏儒症、糖尿病、肝硬化以及许多癌症等难以治愈疾病的治疗过程中表现出药理作用强、副作用少且很少引起过敏反应的特点而备受重视.另一方面，重组DNA技术的出现使得具有疗效的蛋白质的规模生产成为现实15’〕.然而由于此类生化药物稳定性差，采用传统口服给药后在人体胃肠道内易被酶降解，所以目前多限于注射给药，如胰岛素在其被发现75年之后仍只是以注射途径治疗糖尿病[52〕.另外，此类药物体内半衰期短，以至于不得不多次注射以维持疗效.此外在非保护状态下这类药物的生物利用度通常很低(<5%)，不能获得满意的疗效.所以，开发适于蛋白质和多肤类生化药物的释放体系已成为重要的研究方向.
微胶囊膜能最大程度地保持囊内生化物质活性，且通过调节制备条件可以控制微胶囊膜的厚度和孔尺寸，从而实现囊内生化药物的控释或缓释.Redding等人1531将黄体激素(LHRH)包埋于乳酸一乙醇酸共聚物(PLGA)微胶囊中，采取肌肉注射途径实现该肤在大鼠体内持续释放30d以上，显著降低了雄激素依赖型前列腺瘤的重量和体积，成功抑制了大鼠血清中肇酮水平，而且效果优于每天皮下注射等量或双倍剂量的未包囊激素.纤维原细胞生长因子具有刺激细胞生长和组织修复的功能，传统的基于聚合物基质的释放体系虽然能实现缓释，但其99%的分裂活性将丧失.Edelman等人154]将其与肝素一琼脂糖凝胶珠键合以便于长期稳定保存，再以海藻酸钠包囊，然后在肝素酶酶解断键作用下实现了该因子以活性状态的控制释放.Johnson等人155]将重组人生长激素包埋于PLGA微球中，经皮下注射人大鼠和恒河猴体内，实验结果表明微囊化激素性质稳定，动物血清中重组人生长激素维持高水平达30d以上，是等量该激素以溶液形式经皮下注射后维持时间的20倍.Takada等人f56}设计了leuprorehn的微胶囊控制释放体系，以大鼠和狗为动物模型，一次注射即可实现3od内维持血清中稳定的leuprorelin水平.
该微囊化leuprorelin对前列腺癌、子宫内膜异位及性激素依赖型疾病的临床疗效已在60多个国家得到了证实.Isobe等人157]将重组人骨形成蛋白包埋于乳酸一乙醇酸共聚物微胶囊中并移植人大鼠皮下，经组织化学检测发现随着骨形成蛋白的释放，具有碱性磷酸酶活性的骨诱导细胞出现在胶囊周围，而且在异位骨诱导形成过程中并不生成软骨，该结果表明骨形成蛋白的作用是诱发间质细胞分化为成骨细胞.另外对干扰素158〕、促甲状腺素[59]、人类免疫缺损疫苗L60]等物质释放体系的研究结果均表明微胶囊(微球、微粒)可以起到控(缓)释作用，保护了药物的生物活性，延长了半衰期，提高了稳定性，不同程度地提高了药物的生物利用度.临床应用的主要技术问题一是如何更好地保持囊内蛋白质的生物活性;二是作为控制释放载体的微胶囊材料的生物相容性;三是开发条件温和且易于规模化生产的微胶囊制备技术.
4展望
篇13
Key words： Kidney-Yang deficiency; Hypothalamic-Pituitary-Thyroid axis
肾阳虚证是肾脏阳气虚衰表现的证候，以全身功能低下伴见寒象为审证要点。《内经》中就有“阳虚则外寒，阴虚则内热”的论述。在肾阳虚证辨证因子评分表中，辨证因子出现频率较高的前两位是畏寒、肢冷。1979年沈自尹院士等发现肾阳虚证患者存在下丘脑-垂体-甲状腺轴不同环节、不同程度的功能紊乱。甲状腺功能低下在肾阳虚病机学上占有重要的地位。目前研究者们从动物实验和临床研究两方面，运用现代技术和方法如放射免疫、组织形态学观察、免疫组化、基因组学、蛋白质组学等，以下丘脑-垂体-甲状腺轴为切入点研究肾阳虚证，已取得了一系列的进展。现综述如下。
1 动物实验研究
从甲状腺轴研究肾阳虚证基于“肾阳是人体阳气之根本，对脏腑组织起温煦、生化作用”。肾阳虚动物模型常选用药物或手术抑制甲状腺功能造模、老龄“肾亏”造模、皮质酮大鼠造模、“劳倦过度、房室不节”小鼠造模等方法，并通过应用补肾药观察模型动物下丘脑-垂体-甲状腺轴结构和功能的变化，依据证效关系推断肾阳虚证与甲状腺轴的关系。
1.1 肾阳虚证在甲状腺轴的神经内分泌变化
肾阳虚大鼠血清中三碘甲腺原氨酸（T3）、甲状腺素（T4）明显低于正常大鼠，腺垂体分泌的促甲状腺激素（TSH）也明显低于正常大鼠，补肾中药可上调肾阳虚大鼠血清T3、T4，TSH水平［1］。用他巴唑制备甲减肾阳虚小鼠模型，模型组小鼠T3、T4浓度均降低，TSH浓度升高，用参附注射液后，T3、T4浓度明显升高，TSH浓度降低［2］。郭凯等［3］对金匱肾气丸的拆方研究，表明金匱肾气丸比单纯的补阳药、补阴药更能够促进下丘脑-垂体-甲状腺轴内分泌功能，显著提高肾阳虚小鼠T3、T4水平。我们发现，“劳倦过度、房室不节”肾阳虚小鼠同样存在T3，T4，TSH较正常组下降，但对造模不同时期（2，4，6周）TSH的比较表明，模型组小鼠血清TSH含量先降后升，第2周下降，第4，6周回升，但仍低于对照组，这可能与T3，T4明显下降对腺垂体造成的反馈调节有关。
1.2 肾阳虚证在甲状腺轴的病理形态学变化
激素致肾阳虚模型大鼠垂体TSH细胞、甲状腺滤泡上皮细胞出现核降解、线粒体肿胀、嵴空化、内质网扩张，表明线粒体的氧化磷酸化及内质网的蛋白质合成受到影响，使细胞物质和能量代谢功能下降，合成和分泌激素能力下降。补肾中药可以明显改善垂体的超微结构改变，但可能由于药量或时程有限对损伤较重的甲状腺损伤改善不明显［4］。我们对“劳倦过度、房室不节”肾阳虚小鼠的甲状腺超微结构进行观察，也发现线粒体肿胀，线粒体嵴不清楚，内质网肿胀，胞浆有胶质颗粒，微绒毛少，核膜肿胀，核膜间隙增宽。用金匱肾气丸治疗后线粒体、内质网肿胀减轻，微绒毛稍多，核膜稍模糊。
1.3 肾阳虚证在甲状腺轴的相关基因表达变化
对激素致肾阳虚大鼠下丘脑、垂体、甲状腺组织中钙调蛋白基因表达情况研究表明［5］，下丘脑的钙调蛋白基因mRNA表达过度，可抑制生长激素释放激素的基因表达，促进一氧化氮合酶的基因表达，生成过量一氧化氮，使环磷酸鸟苷酸升高导致下丘脑-垂体-靶腺轴功能紊乱，而羊藿总黄酮可明显降低大鼠血清一氧化氮含量，减少环磷酸鸟苷酸生成，进而恢复下丘脑-垂体-甲状腺轴功能。“劳倦过度、房室不节”肾阳虚小鼠模型脑基因芯片研究结果显示［6］，差异表达基因显著下调的前5位依次为：糖蛋白激素α链前体（FSH、CG）、泌乳素前体（PRL）、生长激素前体（GH）以及下丘泌素和黑色素（MCH）前体基因下调，后两者与下丘脑分泌有关，其余则与下丘脑－垂体的促性腺、促甲状腺的调节有关。沈自尹等［7］以药测证对肾阳虚大鼠基因表达谱的研究发现，羊藿总黄酮能显著上调皮质酮大鼠热休克蛋白（HSP）、细胞色素P450（CytP450）和TSH的大幅度上调，提出肾阳的主要物质基础是甲状腺激素促进能量代谢的氧化磷酸化过程。
1.4 肾阳虚证在甲状腺轴的蛋白质组学变化
肾阳虚证明显的特征是能量代谢功能障碍，而对体内许多组织的代谢起调节作用的激素主要是甲状腺素及肾上腺皮质激素。给动物喂饲他巴唑或甲基硫氧嘧啶可造成甲状腺功能降低的肾阳虚。卢德赵等［8］通过应用凝胶内差异显示电泳技术研究补肾阳对甲基硫氧嘧啶肾阳虚动物肝线粒体蛋白质组学的影响，发现药物性肾阳虚能导致甲状腺内过氧化酶系阻滞，抑制甲状腺激素的合成，导致机体多种功能代谢紊乱。二氢硫辛酰胺支链酰基转移酶表达量增加，导致糖代谢紊乱；异戊酰辅酶A脱氢酶、羟氨基辅酶A脱氢/酮脂酰辅酶乙酰辅酶A脱氢酶α亚基表达增加，使肾阳虚动物脂肪酸β-氧化加快；氨甲酰磷酸合成酶和鸟氨酸转氨甲酰酶合成增加，促进鸟氨酸循环。应用温补肾阳治疗后，上述酶的表达有所下调，以免体内糖和脂类物质大量消耗。而唐利华等［9］对激素致肾阳虚动物肝线粒体蛋白质组的影响研究则表明，肾阳虚动物的糖和脂肪代谢功能降低，而蛋白质和核酸代谢增强。两种肾阳虚动物模型肝线粒体蛋白质组的表达有所不同，可能与药物的损伤靶点不同或导致肾阳虚的不同阶段有关。
1.5 肾阳虚证在甲状腺轴与性腺轴功能的关系研究
汪胜等［10］通过观察氢化可的松复制肾阳虚模型大鼠在肾阳虚早期（第15天）、中期（第23天）、晚期（第30天）T3、T4与睾酮（T）指标，建立T3、T4与T的径向基函数网络模型，发现肾阳虚早期模型中T随T3、T4的改变呈同向改变，波动幅度最大，T对T3、T4变化敏感，而中期T随T3、T4的改变呈同向改变，波动幅度最小，晚期模型中T随T3、T4的改变呈反向改变，进而揭示了肾阳虚演变进程中甲状腺与性腺功能的动态变化关系，为进一步探讨肾阳虚证的内在变化规律提供了参考依据。
2 临床研究
临床对肾阳虚证的研究主要从神经内分泌、基因表达、蛋白质组学等方面入手。按照中医异病同证的理论，许多慢性病如肾病综合征、慢性肾功能衰竭等均可出现肾阳虚证，因此临床上研究肾阳虚证涉及多种疾病。这里综述的是有关肾阳虚证与甲状腺轴变化的临床研究。
2.1 肾阳虚证的神经内分泌变化
青姚等［11］观察肾阳虚患者血清甲状腺激素水平变化及温补肾药的疗效，发现肾阳虚患者治疗前血清T3、T4、游离T3（FT3）、游离T4（FT4）均明显低于正常人，而TSH则相反。用自拟的肉蓉补阳汤治疗后可改善残存的甲状腺组织功能，调节下丘脑神经递质和神经激素，使基础代谢提高，T3、T4上升，TSH下降。程冕等［12］将39例肾病综合征患者按中医辨证分型标准，分为肝肾阴虚型，脾肾阳虚型，湿热型，探讨不同证型与血清甲状腺激素的关系，结果：脾肾阳虚型TT3、TT4明显下降，但TSH与正常对照组无明显差异，说明肾病综合征脾肾阳虚型的形成原因之一可能是下丘脑-垂体-甲状腺轴系统正反馈调节机制失衡。将慢性肾功能衰竭患者分为脾肾阳虚、气阴两虚、肝肾阴虚，分别观察甲状腺轴指标，发现脾肾阳虚型T3下降最明显，中药治疗后TT3、TT4值显著升高，因此甲状腺激素水平改变可以作为临床判断中医辨证分型及治疗效果的观察指标 ［13］。
2.2 肾阳虚证的基因表达变化
倪红梅［14］利用基因芯片技术研究青少年肾阳虚体质差异表达基因，发现符合标准的差异表达基因涉及到免疫、发育、细胞生长、细胞受体、信号与传递蛋白、蛋白翻译合成等。而细胞的生长和发育与甲状腺激素密切相关。如果以基因芯片为手段，研究肾阳虚证在甲状腺轴的基因表达谱，同时以药测证，纠正基因网络失衡，将是肾阳虚证实质的研究中一个非常有意义的探索方向。
2.3 肾阳虚证的蛋白质组学变化
蛋白质组学对于机体、组织或细胞全部蛋白质表达和功能进行研究的思路与中医证候认识疾病的整体观、辨证观有着趋向性。刘希成等［15］利用双向电泳（2-DE）对老年体虚肾阳虚患者血清蛋白质组学研究发现，肾阳虚患者存在转甲状腺球蛋白、视黄醇结合蛋白及前清蛋白A链的异常表达，这三种蛋白之间存在密切的关系，它们能够与T3、T4结合，将血液中的甲状腺素转运至脑部。尽管三种蛋白的变化趋势不完全相同，但这些变化都在不同程度影响着甲状腺功能及下丘脑-垂体-甲状腺轴的调控。
3 思考
3.1 进一步探索反映肾阳虚证甲状腺轴损伤的理想动物模型
目前多种肾阳虚动物模型均可表现出甲状腺功能不同程度的受损，但还不能确定具体哪一种造模方法更能反映典型的甲状腺轴损伤。他巴唑动物模型所模拟的肾阳虚状态似乎更能反映出下丘脑-垂体-甲状腺轴的功能异常［16］。但这种病理模型导致证候病理的是非自然因素，与临床肾阳虚证产生的病因条件迥然不同。而病因型肾阳虚动物造模，将引起相应证候的病因施加在动物身上，以造成模型与病人的临床表现相一致，既突出了中医理论的指导作用，又能够体现“以证测因”。尽管这在一定程度上增加了造模的难度，但对于更深入地阐述肾阳虚证的实质将是一个必要的探索方向。
3.2 进一步探索更适合肾阳虚证概念研究的方法
学体系肾阳虚证在下丘脑-垂体-甲状腺轴上的改变涉及神经内分泌、病理、基因组学、蛋白质组学等多个方面，机械地理解肾阳虚证的本质就是某些细胞因子或生化指标的异常，单纯地运用直观、线性的方法将肾阳虚证和西医理化指标进行简单相关与叠加研究，难以揭示肾阳虚证本质的内涵。现代兴起的基因组学、蛋白质组学、代谢组学等系统生物学研究方法以其整体性、动态性、复合性为特点，将微观的物质定性定量与宏观的分析方法融为一体，这将以更接近肾阳虚证概念的方法学体系阐释证的实质，也必将推动中医学证实质的现代研究。
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