多細胞生物特點精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的多細胞生物特點主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：多細胞生物特點范文

6億多年前“寒武紀生命大爆炸”還沒有出現(xiàn)，地球上的生命只不過是一些肉眼根本看不清、只有在顯微鏡下才能分辨的微生物。地球上最早的生命出現(xiàn)在35億年前，在漫漫的地球早期演化史中，有很多億年，生命只是一些單細胞，多少年不變。大概到了18、19億年前，地球的大氣中開始出現(xiàn)了氧氣，這時除了有原始的原核細胞，又開始進化出了真核細胞，這是一種需氧代謝的細胞，比原核細胞復雜得多了，它具備了出現(xiàn)多細胞生物和雌雄分化的可能。

張教授是將磷礦巖中的多細胞化石與某些現(xiàn)代紅藻的有性生殖結構加以比較得出結論的。以我們這些外行人的眼光來看，原核細胞也好，真核細胞也好，不過是些針尖大的小點點，似乎沒什么區(qū)別。但是對于生命進化來說，那是一次了不起的革命。因為原核細胞的繁殖是靠自身的分裂，一變二，二變四，四變十六……而真核細胞出現(xiàn)了有性繁殖，繁殖率大大提高，一對細胞一次甚至可以繁殖出成千上萬的后代。有性繁殖的另一大特點是使得物種遺傳的變異量大大增加。舉例來說，如果原核細胞在遺傳時有10個位點上發(fā)生突變，那么它就會出現(xiàn)10加1共11種變異；而有性繁殖時如果有10個位點上出現(xiàn)突變，它就會有3的10次方這么多的變異，大概是5千多種。有性繁殖大量繁殖后代，比如一條魚會生幾十萬幾百萬個魚籽，但只有不足百分之一的活下來，剩下的都成了其它生物的食物，這就造成了生物食物鏈的形成；而遺傳變異量的大大增加，則為我們這個星球帶來了如此煌煌大觀的萬千生物世界。張教授說，所以，我推斷有性繁殖的出現(xiàn)應該是后來的“寒武紀生命大爆炸”高等動植物突然大量出現(xiàn)的一個誘因。

生命自從有了雌雄分化，就有了它的大量繁殖，就有了它的種類爆炸，它的進化步伐大大加速。后來過了很久很久，才有了男人女人間的愛情，有了父母之愛和親子之情，有了由此產(chǎn)生的古今中外的燦爛文化……當6億多年前的小小細胞在進行自己的化分化合時，它們怎么會想到將來會有這樣了不起的結果？

我問張教授：原始的細胞為什么要出現(xiàn)雌雄變化呢？是什么在推動這種變化出現(xiàn)？

張教授說：你問得很關鍵，這就是一個謎。因為對于細胞個體來說，出現(xiàn)雌雄變化，進行有性繁殖，是要付出很大的代價的。生物在進行有性繁殖前，必要先生出雄性或雌性的單細胞，由這兩種細胞進行。這時候，細胞對環(huán)境的適應值就要下降50％。相比原核細胞的無性繁殖（它光是自己分裂就行了），有性繁殖是件非常麻煩的事。但是，生命的進化還是不可逆轉地朝著這個方向走過來了。這是為什么呢？動力是什么？這是當前許多科學家都在熱心探討的問題。或許我覺得可以這樣解釋：前面我們說過有性繁殖對于整個種群的種種好處，所以，盡管對于生物個體有性繁殖是件有代價的事，但它卻對整個種群有好處。

第2篇：多細胞生物特點范文

在本章復習過程中，一方面要注意運用比較的方法，找出知識點之間的相同點和不同點。，例如以下考試熱點：①原核細胞、真核細胞和病毒的相關知識；②細胞膜及各種細胞器的結構的功能；③葉綠體和線粒體的結構和功能及與細胞質遺傳的關系，等等；。

另一方面，要注意利用圖形輔助進行復習，。例如：①動植物細胞亞顯微結構模式圖；②有絲分裂的細胞圖像；③有絲分裂中DNA分子數(shù)、染色體數(shù)和染色單體數(shù)的變化曲線圖等。上述熱點知識點經(jīng)常會出現(xiàn)在識圖作答的簡答題中。另外，

另一熱點，在掌握基礎理論知識之余，還要注重知識在生活和生產(chǎn)科技上的應用，例如：①細胞分化和細胞全能性的應用；②癌細胞的特征、產(chǎn)生機理和預防，，等等。

同時要注意，由于細胞是生物體結構和功能的基本單位，在高考中常以細胞亞顯微結構為紐帶，密切聯(lián)系新陳代謝、生命活動的調(diào)節(jié)、生殖發(fā)育、遺傳變異、生物工程等內(nèi)容，因此同學們還需要在復習過程中一定要注重前后知識的融會貫通，做到舉一反三。

二、知識回顧與拓展總結

1．、正確區(qū)分病毒、原核生物和真核生物

病毒無細胞結構，僅由蛋白質和核酸（DNA或RNA）構成，不能把它當成原核生物。有細胞結構的生物才有原核生物和真核生物之分。

單細胞原生動物（草履蟲、變形蟲、瘧原蟲）、單細胞綠藻（衣藻）、單細胞真菌（酵母菌）等都是真核生物。

名稱中帶“菌”字的，不一定是細菌。細菌為原核生物，按形態(tài)可分為桿菌、球菌、螺旋菌和弧菌等，所以名稱中出現(xiàn)這些字眼的，如大腸桿菌、肺炎球菌、金黃色葡萄球菌、霍亂弧菌等都屬細菌。乳酸菌屬桿菌，也屬細菌。而霉菌、食用菌等屬真菌，為真核生物。

2. 、物質進出細胞膜的方式

①小分子和離子：

自由擴散和主動運輸。

②大分子和顆粒性物質：

內(nèi)吞和外排。

3. 、有關細胞器的小結

①植物細胞特有的細胞器：葉綠體、液泡；動物細胞和低等植物細胞特有的是：中心體；動、植物細胞都有但功能不同的細胞器：高爾基體。

②具有雙層膜的細胞器：線粒體、葉綠體；具單層膜的細胞器：內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體；不具膜結構的細胞器：核糖體、中心體。

④含DNA的細胞器：線粒體、葉綠體；含RNA的細胞器：線粒體、葉綠體、核糖體；含色素的細胞器：葉綠體、其它有色體、液泡；

⑤能產(chǎn)生水的細胞器：線粒體、葉綠體、核糖體；能產(chǎn)生ATP的細胞器：線粒體、葉綠體；能合成有機物的細胞器：葉綠體、核糖體、內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體；能自我復制的細胞器：線粒體、葉綠體、中心體；

⑥與有絲分裂有關的細胞器：核糖體、高爾基體、中心體、線粒體；與分泌蛋白合成分泌相關的的細胞器：核糖體、內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體、線粒體；與主動運輸有關的細胞器：線粒體、核糖體；能發(fā)生堿基互補配對的細胞器：線粒體、葉綠體、核糖體。

三四、典型例題

例1． 細胞質基質、線粒體基質和葉綠體基質的

A．、功能和所含有機化合物都相同B．、功能和所含有機化合物都不同

C．、功能相同，所含有機化合物不同D．、功能不相同，所含有機化合物相同

【[解析】]本題是考查細胞結構、成分、功能方面的基礎知識。涉及了細胞質基質、線粒體基質和葉綠體基質三個概念，它們在細胞內(nèi)被膜系統(tǒng)分隔開來，在成分和功能上有很大區(qū)別。如葉綠體基質中具有光合作用暗反應所需的酶，而其他兩者沒有；在線粒體基質中具有有氧呼吸相關的酶，而其他兩者沒有。

[答案為]B。

例2 ．右圖為人體細胞示意圖，請根據(jù)圖回答：

【[解析】]本題以細胞的來亞顯微結構為紐帶，體現(xiàn)了細胞是生物體結構和功能的基本單位。涉及的知識比較基礎，卻體現(xiàn)了學科內(nèi)的綜合，注重知識的融會貫通。

例3 ．下列有關細胞分化的敘述，錯誤的是

A．高度分化后的細胞一般不具有分裂能力。

B．細胞分化是生物界的一種普遍存在的生命現(xiàn)象。

C．分化后的細胞只保留與其功能相關的一些遺傳物質。

D．細胞分化與生物發(fā)育有密切關系。

【[解析】]本題主要考查對細胞分化這一概念的理解。多細胞生物體，一般是由一個受精卵，通過細胞的增殖和分化發(fā)育而成。所以細胞分化是生物界的一種普遍存在的生命現(xiàn)象，與生物發(fā)育有密切關系。經(jīng)過細胞分化，在多細胞生物體內(nèi)就會形成各種不同的細胞和組織，高度分化的細胞一般不再分裂。從本質上說，細胞分化是一定時間、一定空間上基因選擇性表達的結果，即與其功能相關的一些遺傳物質（基因）得以表達，而一部分基因不表達，不表達的基因并沒有丟失，因此細胞內(nèi)仍然具有全套的遺傳物質。

[答案為]C。

例4 ．用放射性同位素分別標記堿基U和T的培養(yǎng)基培養(yǎng)蠶豆根尖分生區(qū)細胞，觀察到其有絲分裂周期為20h20小時，根據(jù)這兩種堿基被利用的速率，繪制成如下曲線。下列分析不正確的是

A．b點時刻，細胞正大量合成RNA。

B．d點時刻，細胞中DNA含量達到最高值。

C．c至e階段，細胞內(nèi)最容易發(fā)生基因突變。

D．處于a至e階段的細胞數(shù)目較多。

【[解析】]本題重點考查有絲分裂過程中分裂間期的特點。間期的最大特點是完成DNA復制和有關蛋白質的合成。而蛋白質的合成需經(jīng)過轉錄和翻譯過程。根據(jù)RNA和DNA堿基的組成特點，圖中U和T的利用速率分別代表了RNA和DNA的合成速率，b點和d點表示兩者的合成速率達到最大，正在大量合成。而細胞內(nèi)DNA的總量應該在DNA完成復制以后，即e點時達到最大。根據(jù)圖示，c至e正是DNA復制階段，容易發(fā)生基因突變。e點以前是分裂間期，e點以后逐漸進入分裂期，觀察根尖分生區(qū)細胞時，處于分裂間期的細胞最多，因為在一個細胞周期中，分裂間期所經(jīng)歷的時間最長。

第3篇：多細胞生物特點范文

[關鍵詞]耐藥性;抗菌肽;蛙的皮膚;傷口愈合。

中圖分類號：TD353.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0348-01

前言

動物中的傷口愈合是在組織受傷后修復和恢復機體功能的基本過程，設想我們看到正常皮膚，是外在保護和接受化學環(huán)境保護的上皮和真皮（1）。然而，接下來的外科手術，意外手術，燒傷，細菌感染，皮膚疾病或者新陳代謝出現(xiàn)的功能紊亂，破壞這個屏障。

傷口愈合伴隨著炎癥，這是受傷和損傷的自然反應，接下來伴隨著上皮形成的組織再生，血管生成，骨膠原蛋白重新恢復的過程。重要的是，修復受傷組織的機制存在潛在的失敗會形成沒有治愈的慢性傷害。在這篇文章中，糖尿病，靜脈或者動脈疾病和細菌感染是有利于建立慢性傷口最常見的因素。有可能的致病菌，例如，革蘭氏陰性菌銅綠假單胞菌和革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌能在皮膚傷口形成生物膜，特點就是細胞外粘合機制使細菌細胞固定的聚合成一個聚集體物質。為了確保上皮細胞的完整，多細胞機體已經(jīng)形成了一個主要宿主免疫分子機制，包括基因編碼抗菌肽，可以靶向控制微生物增殖和通過改變宿主細胞信號來應對受傷。這里我們評估了抗菌肽作為內(nèi)源介質對傷口愈合的作用和治療的潛能。

抗菌肽和先天免疫

抗菌肽是我們已知的作為生物進化先天免疫系統(tǒng)保留的存在于所有活的生物界的物質（2）。早在1980年的先期工作結果從天蠶血淋巴中發(fā)現(xiàn)了抗菌肽，接著就是哺乳動物粒細胞。第三個轉折點是在1987年，邁克爾.扎斯羅夫發(fā)現(xiàn)非洲蟾蜍光滑皮膚包含豐富的腺體抗菌肽，由全質分泌機制來警報或皮膚病變。從那時以來，接近2000種大量種類的抗菌肽被發(fā)現(xiàn)。盡管他們的氨基酸序列不同，絕大多數(shù)的抗菌肽共有一個陽離子的特點，因為在模擬膜環(huán)境中的兩親性和普遍的殘留。他們的抗菌作用機制大部分是由于細菌細胞膜陰離子磷脂靜電相互作用對后者的分解和擾亂，從而導致細胞死亡。由于這個原因，相對于傳統(tǒng)抗生素，他們不太可能在微生物具有代表的單一信號中感應阻力，大部分是以酶催化為目標。

在健康和疾病中的人類皮膚抗菌肽

在哺乳動物中，包括人類，在皮膚顆粒層合成的角化細胞和脂質顆粒分泌的內(nèi)片狀體儲存抗菌肽（3）。這個半層小體釋放到上皮表層的細胞間隙，形成了可以限制微生物生長的物理屏障?？咕脑谌说慕】灯つw中主要存在于核糖核酸酶5，核糖核酸酶7，活躍于革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌，以及鐵/鋅綁定的s100蛋白。然而，在炎癥和感染皮膚疾病中有另一個抗菌肽家族在角化細胞表達有光譜的殺菌活性，例如β-防御和轉換為活躍的抗菌肽hCAP18，LL-37。尤其特別的是，優(yōu)先對大腸桿菌S100A7的活躍水平，在銀屑病患者的批復中S100A8/S100A9明顯升高。另一方面，在過敏性皮炎的條件下，導致hCAP18mRNA在傷口的轉錄受到抑制，這是假設細菌雙重感染率的增加。

人源抗菌肽在傷口愈合中有重要作用

大量的研究表明假設人源抗菌肽通過多重方法促進了皮膚傷口的愈合，包括細胞因子生產(chǎn)的調(diào)制，細胞遷移，增值和在某些情況下的血管生成。例如，人hBD-2的表達通過表皮生長因子受體激活和角化細胞因子增加和遷移引起人體皮膚傷口。另一個防御素，hBD-3在角化細胞傷口高度表達，促進了細胞因子的分泌，細胞遷移和增值通過表皮生長因子受體和信號轉導及轉錄激活蛋白，并顯著地加速了傷口的愈合在豬的皮膚傷口感染模型中。重要的是。hBD3已經(jīng)顯示出通過抑制免疫中的TLR促炎信號通路的體外和體內(nèi)抗炎活性，這可能有助于解決炎癥。此外，hBD-3已顯示作為巨噬細胞受體CCR2的配體，將巨噬細胞吸引到上皮損傷部位。LL-37的幾種作用似乎通過EGFR的反式激活介導，包括形成膠質細胞遷移。值得注意的是，皮膚LL-37表達在創(chuàng)傷后也增加并且在立體皮膚傷口愈合模型中，針對LL-37的抗體抑制上皮形成的再生。

結論

文獻中的證據(jù)支持在哺乳動物和非哺乳動物系統(tǒng)中內(nèi)源表達抗菌肽的傷口修復的重要調(diào)節(jié)劑抗菌肽衍生物，具有作為新治療劑的潛力?？咕牡挠幸嫘Ч梢园ǎ╥）：直接的抗微生物活性，其防止感染引起的傷口愈合延遲;（ii）：分子例如LPS的結合和失活，減少有害的促炎反應;（iii）：一種或多種對細胞行為增強遷移和增值作用。這個多因素作用機制非常強大，并伴有抗菌肽降低的選擇微生物抗性趨勢，使抗菌肽成為特別有吸引力的候選者，優(yōu)于常用抗生素，用于局部治療感染的皮膚傷口。重要的是，盡管已經(jīng)發(fā)展了抗菌肽在體外的電阻或交叉抗性的報道132-134迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)在體內(nèi)可比較的結果，可能因為在實際中抗菌肽抗性菌株的選擇是在慢得多的過程并且他們現(xiàn)有的內(nèi)源性抗菌肽協(xié)同作用。但是長期仔細評估抗菌肽的治療途徑，以免危機我們的先天免疫的防御風險，因此控制共微生物組的能力微生物感染。

參考文獻

[1] Enyedi B， Niethammer P. Trends Cell Biol. 2015： 25： 398-407.

第4篇：多細胞生物特點范文

[關鍵詞]抗菌肽 細菌細胞膜 基因表達

中圖分類號：R378 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）24-0225-01

前言

抗菌肽是陽由7-100個氨基酸（AA）組成，形成先天免疫應答系統(tǒng)的一部分為生命系統(tǒng)所共享。抗菌肽對細菌， 真菌 ，病毒以及癌細胞都有抑制作用。目前這些化合物被用來研究作為替代抗生素的潛在的藥物。至少可以和抗生素互補作用來抵抗各種病菌?，F(xiàn)在已經(jīng)被報道的抗菌肽已經(jīng)有3000多種，包括已經(jīng)合成的和在生物體中天然產(chǎn)生的。大多數(shù)的抗菌肽至少含有10個氨基酸殘基，凈電荷范圍從-3到+20，疏水性<60%，這些特性奠定了抗菌肽的抗菌活性，使它們能夠與革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌的細胞膜結合，并破壞細菌細胞膜形成孔洞，引起細菌細胞內(nèi)容物泄露。與常規(guī)抗生素相比，抗菌肽可以增強細菌細胞膜的通透性或者通過抑制細菌細胞內(nèi)的基因表達，從而達到殺死細菌的效果。

1.抗菌肽功能的概述

不管抗菌起源與哪里，他們都有共同的特點。比如具有較小的相對分子質量和螺旋結構?？咕牡慕?jīng)典作用機制涉及細胞膜損傷。雖然陽離子抗菌肽可以與帶負電荷的細菌細胞膜表面通過靜電相互作用，但是，有些抗菌肽破壞細胞膜通過抗菌肽與細胞膜表面特異性識別作用?？咕膶毦憩F(xiàn)出廣譜的抗菌活性，因為抗菌肽不能與特異性受體相互作用，他們的微生物靶標很少發(fā)展為抗性表型。例如短桿菌素是第一個應用于臨床的抗菌肽，該化合物是直連和環(huán)狀D型氨基酸的混合物。非常令人鼓舞的是，在臨床使用超過60年后，并沒有發(fā)現(xiàn)病原微生物對其產(chǎn)生抗性，除了抗菌作用外，由于它們作為特定細胞功能調(diào)節(jié)劑的推定作用，一些抗菌肽還顯示出了意想不到的功能。例如，導管素是抗菌肽中除了具有抗菌活性還具有其他活性的良好實例。 通過蛋白酶的作用對化合物進行酶處理，已產(chǎn)生凱瑟琳家族抗菌肽以及IL-37抗菌肽。盡管這兩種抗菌肽都具有抗菌活性，但是凱瑟琳家族抗菌肽也可以作為蛋白酶抑制劑，從而參與細胞內(nèi)的各種生命過程。

2.抗菌肽作用機制的研究

抗菌肽的作用機制已經(jīng)通過選定一些抗菌肽進行了簡單的研究，這些肽的功能不同，一些抗菌肽可能是通過破壞細胞膜從而殺死細菌，一些抗菌肽是使細胞膜相互作用，使細胞膜形成瞬時孔洞，使抗菌肽進入細胞并且與細胞內(nèi)的靶標接觸，從而達到殺死細菌的作用。

2.1 抗菌肽與細菌細胞膜的相互作用

抗菌肽的經(jīng)典作用方式就是和細菌細胞膜的相互作用，其特點就是膜通透性?？咕牡谋砻鎺в姓姾?，與帶有負電荷的微生物表面相互作用，導致導致細胞膜的雙層磷脂的頭基團滲透。 因此，跨膜電位和pH梯度被破壞，滲透調(diào)節(jié)受到影響并且呼吸被抑制。從而達到殺死細菌的效果。目前提出抗菌機制的模型有桶板模型，毯式模型和環(huán)孔模型。

2.2 抗菌肽能夠抑制并破壞細胞內(nèi)的靶標

抗菌肽除了能和細菌細胞膜相互作用之外，一些實驗證據(jù)還表明抗菌肽可以消除細胞內(nèi)的靶標它們可以具有多個細胞內(nèi)靶并且可以結合細菌細胞內(nèi)的DNA，RNA和蛋白質，抑制細菌細胞壁合成，以及DNA，RNA或蛋白質合成。 此外，抗菌肽還可以干擾細菌細胞的分裂。 所以說抗菌肽可以通過抑制細菌細胞壁的形成以及抑制核酸合成，還可以通過抑制蛋白質的合成從而抑制細菌細胞內(nèi)膜的活性，從而達到殺死細菌的效果。

結論

抗菌肽作為一種新型化合物具有廣譜的殺菌活性，低細胞毒性和獨特的作用機制被認為可能作為抗菌新藥代替原有的抗生素 ， NDM-1超級細菌的出現(xiàn)提示我們需要找到或生產(chǎn)更多種類的抗菌肽來抵抗他們，抗菌肽一方面可以通過破壞細胞膜殺死細菌，另一方面可以通過抑制細菌細胞內(nèi)基因表達，從而達到殺死細菌的效果。所以說抗菌肽具有廣闊的發(fā)展前景

參考文獻：

[1] Hu Y， Aksoy S. An antimicrobial peptide with trypanocidal activity characterizedfrom Glossina morsitans morsitans. Insect Biochem Mol Biol2005;35：105-15.

[2] Imamura M， Wada S， Ueda K， Saito A， Koizumi N， Iwahana H， et al. Multipeptide precursor structure of acaloleptin A isoforms， antibacterial peptidesfrom the Udo longicorn beetle， Acalolepta luxuriosa. Dev Comp Immunol2009;33：1120-7.

[3] Bond PJ， Parton DL， Clark JF， Sansom MS. Coarse-grained simulationsof the membrane-active antimicrobial peptide maculatin 1.1. Biophys J2008;95：3802C15.

[4] Kim C， Spano J， Park EK， Wi S. Evidence of pores and thinned lipid bilayersinduced in oriented lipid membranes interacting with the antimicrobial peptides，magainin-2 and aurein-3.3.Biochim Biophys Acta 2009;1788：1482-96.

第5篇：多細胞生物特點范文

《生物學課程標準（2011版）》中指出“生物學課程的目標、內(nèi)容和評價都旨在提高每個學生的生物科學素養(yǎng)”“初步形成生物學基本觀點”，此處的生物科學素養(yǎng)應當包括基本的“生物學科思想”，“生物學基本觀點”即生物學學科思想。思想指導行為，生物學學科思想是“生物知識”背后的“靈魂”。如結構與功能相適應、穩(wěn)態(tài)、層次觀、系統(tǒng)整體觀等學科思想是貫穿生物學學習的核心知識。

一、通過觀察生物學事實發(fā)現(xiàn)生物學科思想

生命科學的建立與發(fā)展離不開對大量的生物學事實、現(xiàn)象的觀察，可以說生命科學始于觀察。達爾文進化論的誕生源于達爾文細致的觀察與記錄，細胞的發(fā)現(xiàn)源于顯微鏡的發(fā)明，可以幫助人們看到微觀的生命世界。所以說學會觀察是學習生物學的首要前提，在初中生物教學中，教師首先要引導學生有目的的觀察，讓學生在觀察前對將要觀察的對象有意識有目標，而不是漫無目的的隨意觀察；其次要引導學生有方法的觀察，幫助學生建構科學有序的觀察方法；最后要引到學生有思想的觀察，即能夠將觀察到的事實、現(xiàn)象等與生物學概念相聯(lián)系。例如在教學“觀察根毛和根尖的結構”時，要引導學生首先直觀觀察根尖結構，形成整體認識，然后進一步通過顯微鏡進行微觀觀察，觀察過程中不僅要觀察根尖不同部位的細胞結構，而且要聯(lián)系根尖的功能進行分析。如分生區(qū)細胞很小且排列緊密，是因其功能是通過分裂不斷產(chǎn)生新細胞；緊鄰分生區(qū)的細胞停止分裂，只進行生長，越向上越大，因此稱為伸長區(qū)；成熟區(qū)細胞停止生長，開始分化形成根毛、導管等，而細密的根毛增大了與土壤的接觸面積，更有利于吸收土壤中的水分，所以成熟區(qū)是植物的根吸收水分無機鹽的主要部位。通過這樣的聯(lián)想觀察，讓學生體會到生物學結構與功能相適應的學科思想，意識到任何結構都有其存在的必然性是因為結構的功能性。結構與功能相適應的思想在生物學科中普遍存在，如鳥類適行的結構特點，小腸適于消化和吸收的結構特點，細胞膜適于物質交換的結構特點等。

二、通過建構核心概念提煉生物學學科思想

自然科學的學科核心概念是指課程中能夠展示當代學科圖景的概念和原理，是學科結構的主干部分，是位于學科中心的概念性知識。學科核心概念包括了重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋，生物學核心概念處于學科中心位置，包括了對生命現(xiàn)象、規(guī)律、理論等的理解和解釋，對學生學習生物學及相關學科具有重要的支撐作用。概念是客觀事實在人腦中的主觀反應，因此概念的形成需要有豐富的事實支撐，更重要的是需要經(jīng)過大腦的分析、總結、抽象的過程。例如“細胞是生物體結構功能的基本單位”這一核心概念是高度抽象概括的，需要通過一些生物學事實和次位概念來幫助學生進行抽象，如通過“顯微鏡的使用”、“臨時裝片的制作”等活動，學生可以真切地感受到“一些生物由單細胞構成，一些生物由多細胞構成”；再通過“觀察各種組織永久裝片”、分析歸納生物體結構層次等活動，可以建立“多細胞的生物體具有一定的結構層次”的概念；再通過學習細胞各結構的功能，觀察、分析單細胞生物等活動，理解“細胞能進行分裂、分化，以生成更多的不同種類的細胞用于生物體的生長、發(fā)育和生殖”這一次位概念?；诖耍瑢W生就會建構起“細胞是生物體結構和功能的基本單位”這一核心概念。再如，學習生態(tài)系統(tǒng)這個概念時，學生需要建構個體、種群、群落的概念，并通過分析綜合這些次位概念抽象出生態(tài)系統(tǒng)的概念。在以上概念的建構過程中，要注意引導學生體會到生物學科的層次觀思想，生命物質只有組成一定的結構，才能完成生命活動，生物結構從微觀到宏觀的層次是：組成細胞的亞顯微結構細胞組織器官系統(tǒng)生物個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)。細胞是進行生命活動的基本結構單位，生物個體是生態(tài)系統(tǒng)的基本單位，生態(tài)系統(tǒng)是生物結構的最高單位，生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。

三、通過解釋生命現(xiàn)象運用生物學學科思想

“生物學科是自然科學中的基礎學科之一，是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的一門學科。”生物學科的性質決定了生物學科與生命世界的密切關系，因此，在學習生物學過程中有很多生命現(xiàn)象和規(guī)律都會蘊含著生物學科思想，教師不僅要引導學生從觀察、總結生命現(xiàn)象和規(guī)律中感悟生物學科思想，更需要幫助學生學會運用生物學科思想去解釋生命現(xiàn)象。如學習人類的起源和動物的主要類群時，向學生滲透生物發(fā)展進化的觀點?，F(xiàn)存的生物是經(jīng)歷了千百萬年與環(huán)境相互作用不斷發(fā)展進化的產(chǎn)物。在生物進化過程中，生物的形態(tài)結構由簡單到復雜、生理功能由低級到高級、生活環(huán)境由水生到陸生，形成了對環(huán)境的適應性，也形成了生物的多樣性。到學習生物的進化時，學生就會自覺運用生物發(fā)展進化的觀點來解釋生物進化的歷程及原因。再如對于讓人望而生畏的癌癥，為什么那么可怕，學習了生物學后學生可以運用穩(wěn)態(tài)的思想解釋，癌細胞由于遺傳特性的改變發(fā)生非常快速的無法停止的分裂，并形成腫瘤或是進行轉移，導致人體失衡。還有學習保護生物多樣性時，讓學生解釋為什么要保護生物多樣性，讓學生聯(lián)系食物鏈、食物網(wǎng)、能量物質流動等相關知識，運用穩(wěn)態(tài)的學科思想解釋，某一個物種的滅絕會引起與其相關的食物鏈失衡，進而影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

四、通過生活體驗感悟遷移生物學學科思想

第6篇：多細胞生物特點范文

纖毛蟲是進化程度最高的原生動物，其結構也最復雜，分化出了類似多細胞動物的細胞核與細胞器。纖毛蟲個頭小，通常只有100微米，生命力卻極為旺盛，一天可繁殖一至數(shù)代，并且分布廣泛。水池、湖邊、河邊、海邊、土壤，甚至極地都可尋到它們的蹤影，有的甚至將人類的血液、器官作為安身之所。纖毛蟲的家族異常龐大，種類繁多，各自具有不同的生命調(diào)節(jié)機制，用以適應長期生存的環(huán)境，常見的主要種類有：游仆蟲和三緣雙軸蟲、草履蟲以及它的天敵雙環(huán)櫛毛蟲、具有“毒舌”的長頸蟲、在基因工程研究領域久負盛名的“四膜蟲”、“大嘴巴”的棘尾蟲以及寄居在反芻動物瘤胃中的瘤胃纖毛蟲等。

通過掃描電鏡，我們可以看到它周身布滿了纖毛的蟲體。借助纖毛的擺動，蟲體可以隨心所欲地去往任何地方；通過透射電鏡，則能看到一個內(nèi)涵豐富的“內(nèi)在世界”，將纖毛蟲的細胞核、線粒體、食物泡、自噬泡等結構盡收眼底。真可謂“麻雀雖小，五臟俱全”。很難想象，在它小小的體內(nèi)，竟然存在著一整套完備的生存體系，從呼吸到排泄，從消化到吸收，從運動到防御，一應俱全。

器官演變，隨境而動

除了某些厭氧型纖毛蟲(在缺氧的條件下存活的纖毛蟲)，自由生活的纖毛蟲同高等生物一樣，均靠線粒體(生物體主要能量之源，形態(tài)像“鞋底”，由許多“鞋棱”――嵴構成)吸納自然之精華。相較之高等生物，纖毛蟲的線粒體具有其獨特性。自由生活的纖毛蟲其線粒體數(shù)目眾多，或扎堆、抱團聚集在細胞核、細胞膜以及代謝旺盛的區(qū)域，或分散、點綴在細胞質中，呈不規(guī)則狀態(tài)分布。厭氧型纖毛蟲的呼吸器官極為獨特，是線粒體的變體，是對環(huán)境的一種適應性產(chǎn)物。為了生存，內(nèi)部結構器官可隨環(huán)境而發(fā)生相應的變化。為了減輕體內(nèi)缺氧的壓力，線粒體要么在體積上下功夫，要么在功能方面加以改進。在體積上下功夫主要表現(xiàn)在個頭增大，與普通線粒體相比，以“巨人”之姿挺立于細胞質中；在功能方面，線粒體不僅要保證產(chǎn)能，還能夠產(chǎn)氫氣，用以滿足不同環(huán)境的需要。

消化吸收，自有絕活

自由生活的纖毛蟲沒有完備的消化系統(tǒng)，不能像高等生物一樣在消化道里完成消化工作，它的消化吸收以其特有的方式進行。食物通過纖毛的擺動進入體內(nèi)，在流動的過程中不斷聚集成團，并與體內(nèi)分泌的膜相融，食物裹進膜泡后，形成食物泡，開始了體內(nèi)之旅。食物泡在體內(nèi)旅行時，會遇到含有消化酶的顆粒狀物質一一溶酶體，從與之結合的那一剎那開始，食物已經(jīng)不能繼續(xù)保持其完整性，開始慢慢解體，最靠近膜的食物首當其沖，然后波及到內(nèi)部，最終大部分食物在酶的作用下消失在無形中，殘留的則被打上“廢渣”的印記，被毫不留情地排出體外。而消化產(chǎn)生的營養(yǎng)物質待遇明顯不同，或者以“營養(yǎng)泡”的形式存于體內(nèi)，聽從體內(nèi)調(diào)遣，哪里需要去往哪里，或者以糖原的形式儲存起來，作為能量來源，以備不時之需。

然而，在環(huán)境惡劣，食物缺乏時，原有的消化模式被打亂，取而代之的是一種“自殘”行為。體內(nèi)出現(xiàn)一種膜泡，它將體內(nèi)的細胞器作為食源，一口吞噬掉，之后，與溶酶體相結合，步入隨后的消化過程。因其通常只吞噬自身“器官”，且殺傷力極強，所以將其命名為“自噬泡”。通過這種“自殺行為”得到的消化產(chǎn)物能為蟲體提供能量，暫時渡過難關。為了生存，為了渡過逆境，不惜消化自身“器官”，以得到暫時的保障。如同古代戰(zhàn)爭時期，百姓易子而食，以求生存。大自然是殘酷的，一切生物，只能遵循自然規(guī)律，適應環(huán)境，否則，定遭淘汰。

順境逆境，自有謀略

在自然界中纖毛蟲處于弱勢地位，稍不留神，就會變成別人的腹中食，盤中餐。在食物充足時，它利用刺絲泡、毒素泡等武器進行自我保護；在遇到不良環(huán)境時，則以包囊的形式暫避風頭，并可隨風飄散，隨水而動，飄往世界各地。

草履蟲在遇到雙環(huán)櫛毛蟲時，刺絲泡會立即射出許多刺絲，穿過表膜，形成一道“雨簾”般的保護性屏障。只可惜，這道屏障對暴食性纖毛蟲――雙環(huán)櫛毛蟲來說，如同花拳繡腿，不堪一擊，常常難逃劫運。長頸蟲的武器比較特別，形同彈簧，又如“舌頭”一般，可自由調(diào)節(jié)長度，在遇到弱勢生物時，它將“舌頭”伸出，毒素泡同時出現(xiàn)，毒素隨之附在“舌頭”上，這條帶毒的“舌頭”頓時殺傷力倍增，被它打到的生物紛紛倒地，成為它的“舌下亡魂”。

纖毛蟲極其“聰明”，當它意識到周圍的環(huán)境不適合生活(如食物缺少、溫度驟變、纖毛蟲數(shù)量過于密集等)時，將身體縮成一團，形成球狀，同時分泌一種類似細胞壁的物質包裹在外，形成一道防線，與外界隔開。纖毛蟲在休眠期間，體內(nèi)的生理活動并未停止。由于無法進食，許多細胞器被體內(nèi)的自噬泡打上“食物”的烙印，一口吞噬掉，其產(chǎn)生的能量則用來維持生命。而當環(huán)境轉好時，纖毛蟲則脫離包囊的束縛，重組體內(nèi)的“器官零件”，恢復其自由之身，獲得重生。

繁衍絕技，以多取勝

纖毛蟲在繁衍后代方面，可謂煞費苦心。它走的是“以多取勝”的路線。在長期的進化中，纖毛蟲找到了延續(xù)后代的最佳方式――無性生殖與有性生殖交替并行。在食源充足的情況下，它通常采用無性生殖方式繁衍后代，即“一分二”方針：分裂1次，產(chǎn)生2個與母體相同的個體，這2個個體，完全承繼了母體的特點。此方法既可保證后代具有與母體一致的形態(tài)特征，又在繁殖數(shù)量上有無可比擬的優(yōu)越性。纖毛蟲繁殖力極旺盛，平均一天可繁殖一至數(shù)代。

第7篇：多細胞生物特點范文

關鍵詞小rna;發(fā)現(xiàn);特征;功能;作用機制

abstractthe discovery of small rna was expounded,the characteristics,function and mechanism of action were introduced,and the prospect of the research was made for the small rna study.

key wordssmall rna小rna是一類新發(fā)現(xiàn)的長度為21~25個核苷酸的小分子rna,它普遍存在于多細胞生物中,占整個基因組基因總數(shù)的2%左右。小rna是最為重要的調(diào)控rna分子,它可直接調(diào)控某些基因的開關,從而控制細胞的生長發(fā)育,并決定細胞分化的組織類型。根據(jù)小rna的生長、結構和功能大約可分為3類:小干涉rna(small interfering rna,sirna)、微rna(micrornas,mirnas)和其他小rna。小rna在生物進化過程中高度保守,并已被證實參與和調(diào)控包括時序發(fā)育、細胞凋亡、神經(jīng)元發(fā)育、激素分泌等在內(nèi)的多種生理過程[1]。小rna自1998年被發(fā)現(xiàn)以來,至今已有飛速的發(fā)展,目前在種類、特征、分子機制等方面的研究都有了突破性的進展,研究前景十分廣闊。

1小rna的發(fā)現(xiàn)

1998年,生物學家發(fā)現(xiàn),在果蠅和其他真核生物中導入外源雙鏈rna分子,可以使內(nèi)源基因相應序列基因的mrna降解,從而引發(fā)同源基因轉錄后基因沉默,這種基因表達的抑制作用稱為rna干擾。小干涉rna在rna干擾途徑的中間產(chǎn)生,最終可導致靶mrna降解產(chǎn)生rna干擾作用[2]。

mirnas是sirna(small interfering rna)之后發(fā)現(xiàn)的一種調(diào)節(jié)mrna穩(wěn)定的rna。多數(shù)微rna具有高度保守性、時序性和組織特異性。線蟲的lin-4[3]和let-7[4]是最早被發(fā)現(xiàn)的微rna,它們參與調(diào)控線蟲的發(fā)育時序,后來將類似的rna統(tǒng)稱為微rna。微rna具有重要的調(diào)控功能,與生物體的階段性發(fā)育密切相關。隨著研究的深入,已發(fā)現(xiàn)微rna在生命起源和早期進化、基因復雜性、疾病機理等方面的研究中具有更為深遠的意義。

近年來,德國、英國、美國3個實驗室[5-7]利用生物信息學、cdna文庫及分子克隆技術,在不同生物體細胞中克隆到包括lin-4和let-7在內(nèi)的約150個21～25個核苷酸的非編碼小分子rna。這些rna具有極強的調(diào)控作用,與生物體的階段性發(fā)育密切相關,并意識到這是一個極為廣闊的小分子rna世界。

2小rna的特征

截至目前,人們認為小rna具有以下幾個特點:一是小rna是長21～25個核苷酸的單鏈,非編碼蛋白的短序列rna,本身不具有開放閱讀框及蛋白質編碼基因的特點,而是由獨立的轉錄單位表達成熟的小rna,有5′磷酸和3′羥基。二是具有高度的保守性。小rna在進化過程中保持著“謹慎”的態(tài)度。一些小rna的基因在進化中呈保守的趨勢,在不同生物間行使同一功能,這些基因稱為直向同源基因。三是在不同組織、不同發(fā)育階段中,小rna的水平有顯著差異,一些小rna呈時間發(fā)育特異性。四是小rna絕大多數(shù)位于已知基因序列的外圍,還有一些是成簇的,且簇生排列的基因往往協(xié)同表達。五是成熟的小rna由dicer酶從折疊的發(fā)夾狀前體約60個核苷酸的一條臂上切割得來。

3小rna的功能

小rna有組織特異性,可能在調(diào)控基因表達及個體發(fā)育中起著重要作用,動物基因組中小rna的豐富性和表達模式的多樣性,表明它們廣泛參與基因表達調(diào)控[8],還可能以多種調(diào)節(jié)途徑發(fā)揮作用[9]。小rna序列、結構、豐度和表達方式的多樣性使其可能作為蛋白質編碼rna的調(diào)節(jié)子,對基因表達、細胞周期調(diào)控及至個體發(fā)育產(chǎn)生重要影響。生物個體中的一群小rna,可通過自身的rna干擾機制在生命過程的各個階段關閉或調(diào)控基因表達水平,從而控制細胞的多種生命活動,尤其在發(fā)育過程中。

4小rna的作用機制

小rna能通過risc以2種后轉錄的機制之一來調(diào)節(jié)基因表達。當mirna進入到細胞質中的risc復合物,如果成熟的mirna識別并與目的mrna序列高度互補配對,那么mirna能使rna在互補區(qū)特異斷裂,并且斷裂位點與小干涉 rna的相同,即在與mirna第10、第11個殘基配對的mrna的核苷酸處;如果mirna與目的mrna的配對不是很精確,那么mirna將抑制其翻譯過程從而調(diào)控目的基因的表達。在mrna斷裂之后mirna還保持完整,并且能繼續(xù)識別和降解其他的mrna。近幾年人們對mirna的形成和作用機制已經(jīng)基本研究清楚,只是一些細節(jié)有待研究。

5研究展望

盡管小分子rna的研究飛速發(fā)展,但在基因調(diào)控的機制研究和在功能基因組學應用方面還存在許多問題,如risc的組成、risc和dicer自身的調(diào)控等,小分子rna與轉錄因子的關系,小分子rna對發(fā)育的調(diào)控機制等。隨著這些問題的解決,對功能基因組學的研究將更加快速和深入。

6參考文獻

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第8篇：多細胞生物特點范文

一、以俗語“導”，具有趣味性

“人是鐵飯是鋼，一頓不吃餓得慌”“牙痛不是病，痛起來要人命”“不干不凈，吃了得病”等日常俗語導出相關的人體消化系統(tǒng)方面的內(nèi)容。例如在講解不定根的定義時，不定根是指從莖葉上生出的根。（1）從莖上生出的根叫不定根，如甘蔗，我們在吃甘蔗時，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)在基部的節(jié)上生長有許多條根，這些根就叫做不定根；再如柳樹，俗語說：“有心栽花花不開，無心插柳柳成蔭”，為什么“無心插柳柳成蔭”？這主要是在柳樹的枝條的下端在適宜的條件下生長出的不定根，形成了一個新的柳樹。（2）從葉上生出的根也叫不定根，“落葉生根”同學們都聽說過了，比如說“秋海棠”就是其中一個典型的植物，它的樹葉落到地上就能在適宜的條件下萌發(fā)出許多條不定根，而形成許多個新的植物體。

二、以比擬“導”，具有形象性

知識大都是抽象的，也是看不見、摸不著的，恰當運用比擬法，使知識形象化，學生積極主動參與進來。如在“細胞的結構和功能”中，把細胞比作“國家”，學生受此啟發(fā)，把細胞膜比為國家的“防線”，控制內(nèi)外物質的“進出”。

三、以成語“導”，具有簡練性

許多成語撇開引申義，只看本義，包含著特定的生物學知識。如“肝膽相照”道明了動物的肝臟與膽囊的結構和功能聯(lián)系；“飛蛾撲火”“蜻蜓點水”揭示了非條件反射現(xiàn)象；“華而不實”說明了硼對植物的特殊作用；“螳螂捕蟬，黃雀在后”“望梅止渴”“移花接木”都具有豐富的生物學意義。

四、以古詩“導”，具有生動性

在“心臟”的導入中，恰當運用南唐李煜的“恰似一江春水向東流”生動形象引出心臟的結構和功能；南宋詩人楊萬里的“兒童急走追黃蝶，飛入菜花無處尋”生動描繪出生物的保護色現(xiàn)象還有器官移植，基因工程，“生物導彈”，試管嬰兒，仿生學，轉基因食品等，一開始就調(diào)動了學生的很大興趣，也就想努力要而且也一定能學好生物這門學科。這樣旁征博引、深入淺出，使學生整個身心都融于生生不息、奧秘無窮的生物界之中，這就為學生學好初一生物知識夯實了基礎。

五、掌握基本知識要點，“先記憶，后理解”

同學習其他理科一樣，生物學的知識也要在理解的基礎上進行記憶，但是，高中階段的生物學還有著與其他理科不一樣的特點。對于大家學習了許多年的數(shù)學、物理、化學來說，這些學科的一些基本思維要素同學們已經(jīng)一清二楚。比如數(shù)學中的未知數(shù)x和加減乘除運算，化學中的原子、電子以及物理中的力、光等等。而對于生物學來說，同學們要思考的對象既思維元素卻是陌生的細胞、組織各種有機物和無機物以及他們之間奇特的邏輯關系。因此同學們只有在記住了這些名詞、術語之后才有可能生物學的邏輯規(guī)律，既所謂“先記憶，后理解”。

六、弄清知識內(nèi)在聯(lián)系，“瞻前顧后”

在記住了基本的名詞、術語和概念之后，同學們就要把主要精力放在學習生物學規(guī)律上來了。這時大家要著重理解生物體各種結構、群體之間的聯(lián)系（因為生物個體或群體都是內(nèi)部相互聯(lián)系，相互統(tǒng)一的整體），也就是注意知識體系中縱向和橫向兩個方面的線索。如關于DNA，我們會分別在“緒論”“組成生物體的化合物”和“生物的遺傳和變異”這三個地方學到，但教材中在三個地方的論述各有側重，同學們要前后聯(lián)系起來思考，即所謂“瞻前顧后”。再比如：在學習細胞的結構時，我們會學習許多細胞器，那么這些細胞器的結構和功能有何異同呢？這需要大家做一下比較才能知道，即所謂“左顧右盼”。

七、深刻理解重點知識，讀書做到“六個W”

第9篇：多細胞生物特點范文

【關鍵詞】 血管損傷

近距離放療應用于臨床治療雖已有100多年的歷史，但應用之初由于對其放射生物學效應知之甚少，加之防護困難、有限的治療效果和較重的組織損傷，使這種治療方法在之后很長的一段時間內(nèi)處于停滯的狀態(tài)。20世紀80年代，新型的放射性核素125I和103Pa進入臨床。由于這兩種核素與以往所使用的226Ra、222Rn以及192Ir相比具有低劑量率以及低能、射程短等獨特的物理學優(yōu)勢，臨床上防護簡單；利用計算機三維治療計劃系統(tǒng)制定治療計劃，在影像系統(tǒng)的引導下布源，從而使得靶區(qū)劑量分布均勻，周圍正常組織損傷很??；與以往常規(guī)放療相比在比較短的時間內(nèi)就能完成整個治療計劃。目前，在臨床上某些腫瘤如前列腺癌等的治療中取得了很好的治療效果，顯示了廣闊的應用前景[1]。

1 持續(xù)低劑量率放療的物理學特點

“近距離治療”（brachytherapy）一詞來源于希臘文brachy，是“近”的意思。它與希臘文tele“遠”一詞相對。與傳統(tǒng)的外照射相比近距離照射具有局部劑量高，達到邊緣后劑量突然下降；照射范圍內(nèi)劑量分布不均勻，近源處最高；照射時間短；采取一次連續(xù)照射或數(shù)次照射完成治療這些特點。近距離治療的模式根據(jù)參考點劑量率的不同劃分為以下幾個區(qū)段和類別：低劑量率(low dose rate，LDR12Gy/h）；脈沖劑量率（pulse dose rate，PDR，指劑量率在1Gy/h～3Gy/h，照射間隔1次/h，每次治療10min左右的模式）[1，2]。

2 持續(xù)低劑量率放療的生物學特點

臨床上之所以將近距離治療的模式根據(jù)參考點劑量率的不同劃分為幾個區(qū)段和類別是因為在不同的劑量率下對應的生物效應各不相同。

HDR是指劑量率>12Gy/h，即劑量率高到足以在很短時間內(nèi)（短于亞致死性損傷的修復，即

2.1 持續(xù)低劑量率放療時的劑量率效應

通常所說的劑量率效應是指：實施放射治療時，每單位劑量生物效應隨劑量率降低而下降，這是由于在較長的照射期間發(fā)生了亞致死損傷的修復。當劑量率>2Gy/min時，在多數(shù)真核細胞系統(tǒng)中有生物學意義的照射劑量將在數(shù)分鐘內(nèi)完成，在照射過程中極少發(fā)生或不發(fā)生DNA單鏈斷裂的修復，也觀察不到劑量率效應。當劑量率

2.2 持續(xù)低劑量率放療時的反劑量率效應

在LDR放射治療中，每單位劑量生物效應隨劑量率降低而下降，但臨床經(jīng)驗和大量的研究都顯示，持續(xù)降低照射劑量率，許多細胞系中細胞的死亡率并不是隨劑量率的降低平行下降。而是當劑量率下降到某一個臨界值時，繼續(xù)降低劑量率，細胞的死亡率反而明顯增加，產(chǎn)生所謂的“反劑量率效應”（inverse dose rate effect ）。Mitchell CR等[4]報道，當給予一個低于30cGy/h的持續(xù)低劑量率照射時可以觀察到明顯的反劑量率效應，他以T98G人類膠質細胞作為研究材料進一步研究了當給予一個LDR預照射是否會消除通常觀察到的反劑量率效應。結果是當給予一個30cGy/h～60cGy/h，總量5Gy（使用60Co）的預照射后，馬上用240-KVpX-射線給予持續(xù)低劑量率照射時反劑量率效應沒有出現(xiàn)，但間隔4h后重新出現(xiàn)；當給予5cGy/h～10cGy/h，總量2Gy的預照射時，反劑量率效應不受影響。當預照射總量從5Gy逐漸下降到2Gy時，反劑量率效應也在逐漸增強。關于反劑量率效應的產(chǎn)生，目前有如下幾種假說：①“G2期阻滯”，有些細胞系如Hela細胞系，在1.54Gy/h的照射后，細胞被阻滯在周期的不同時相而停止分裂。當劑量率降至0.37Gy/h時，細胞在周期內(nèi)前進并被阻滯于輻射敏感的G2期，因此在持續(xù)低劑量率照射時，一個本來非同步化的細胞群體變成了一個G2的細胞群體[5]。但Mitchell CR等[6]觀察以前已被證實對低劑量敏感的前列腺癌細胞PC-3，膠質母細胞瘤T98G和AT細胞系，用60Co-γ線照射，發(fā)現(xiàn)在劑量率0.02Gy/h～1Gy/h表現(xiàn)出反劑量率效應，分析細胞周期，未發(fā)現(xiàn)反劑量率效應與G2/M期積累或其他周期阻滯呈相關性。②DNA損傷傳感器失活。Collis SJ等[7]通過研究認為，細胞內(nèi)存在一種對細胞損傷的探測機制，當輻射引起的DNA DSB（輻射可以引起多種類型的細胞DNA損傷：包括單鏈斷裂（single strand breaks，SSB），雙鏈斷裂（double strand breaks，DSB），堿基損傷和蛋白交聯(lián)等）的數(shù)量達到一定閾值時，DNA損傷傳感器激活，啟動細胞的修復機制，使部分細胞損傷得以修復，從而降低細胞的損傷。在LDR放療時，隨著劑量率的降低，DNA DSB的數(shù)量減少。當劑量率下降到某一個閾值時，他所導致的DNA DSB的數(shù)量已不足以激活DNA損傷傳感器，沒有DNA損傷修復，最終結果是細胞損傷的數(shù)量反而超過劑量率高于該閾值時的數(shù)量，產(chǎn)生所謂的反劑量率效應。

3 持續(xù)低劑量率放療對血管的損傷

Fajardo LF[8]總結了電離輻射導致血管損傷的形態(tài)和病理改變：電離輻射主要導致內(nèi)皮細胞致死性和亞致死性損傷，造成微血管（毛細血管和血管竇）的破裂及血栓形成；中等直徑的血管主要表現(xiàn)為新內(nèi)膜增生、纖維素樣壞死、血栓形成以及急性動脈炎；射線對大血管的損傷比較少見，而且靜脈損傷多于動脈，主要有新內(nèi)膜增生、動脈瘤、血栓形成以及管壁破裂。

血管的最初形成是由內(nèi)皮細胞(vescular endothelial cell，VEC)的激活、遷徙以及增殖來完成的。正常的VEC和毛細血管的特點在許多病理狀態(tài)下都發(fā)生了明顯的變化。Mao[9]定量研究了電離輻射對VEC和毛細血管網(wǎng)形成的作用。通過體外試驗模型，他評估了VEC在不同的照射劑量下（2Gy～6Gy）功能和動力學方面的變化。與對照組相比，在受照24h后 VEC出現(xiàn)了呈時間和劑量依賴的丟失；高劑量時血管的生成明顯受阻；受照的VEC群停留在G1期的細胞比例增加；一個呈劑量依賴的DNA鏈損傷亦出現(xiàn)。這些結果表明：輻射誘導的VEC損傷破壞了血管的結構，而凋亡增加可能是VEC損傷的分子機制。

3.1 電離輻射對內(nèi)皮細胞凋亡的影響

治療性照射被廣泛地應用于腫瘤治療，放射治療的成功不僅取決于腫瘤細胞的放射敏感性，同時也取決于腫瘤組織血管內(nèi)皮細胞的放射敏感性。Kumar P等[10]發(fā)現(xiàn)p38 MAPK介導輻射引起的內(nèi)皮細胞（VEC）的凋亡，而血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）通過磷酸肌醇-3激酶（PI3K）-AKt-Bcl-2途徑來保護血管內(nèi)皮細胞。他們在研究中發(fā)現(xiàn)p38 MAPK的抑制劑（PD169316）或拮抗劑可以顯著提高VEC對γ射線的耐受，而PI3K-AKt-Bcl-2途徑的抑制可以明顯增加γ射線介導的p38 MAPK的活性，導致VEC凋亡增加。Bcl-2的表達在受照后的VEC內(nèi)顯著降低，而經(jīng)VEGF處理后的受照VEC內(nèi)Bcl-2表達維持在一個更高的水平。

抑癌基因p53主要調(diào)控DNA損傷后細胞的生長抑制和凋亡程序。Scott S等[11]研究發(fā)現(xiàn)p53在輻射致血管平滑肌細胞（VSMCs）DNA損傷時具有活性，而在其他原因如血管球囊擴張術等引起的VSMCs的損傷中沒有活性。進一步的研究發(fā)現(xiàn)在上述兩種損傷中p53表達是一致的，但對兩類損傷卻產(chǎn)生了完全不同的生物效應：只在受照后的VSMCs中導致了細胞生長抑制和凋亡增加。同時在受照后的VSMCs中由于DNA的損傷而引起的細胞周期蛋白D降解增加。因此，他們認為：在受照后的VSMCs中p53表達和功能是正常或增加，p53引起受照后的VSMCs的生長抑制和凋亡增加主要是由于細胞周期蛋白D這一關鍵的生長介質降解增加反作用于p53的結果。最近，Kaliski A等[12]的研究表明，當射線照射黑色素瘤細胞系B16 時，可以上調(diào)基質金屬蛋白酶-2（matrix metalloproteinase-2，MMP-2）的表達，進而促使其下游效應分子VEGF的分泌 ，結果導致瘤體內(nèi)人微血管內(nèi)皮細胞（human microvascular endothelial cell，HMEC）增殖和侵襲力增加，瘤體內(nèi)血管生成。

3.2 電離輻射對內(nèi)皮細胞增殖的影響

Fareh J等[13]報道，β線照射抑制血管平滑肌細胞增殖，且呈劑量依賴。血管內(nèi)皮細胞的ED50（半數(shù)有效劑量）為2.15±0.10Gy， 血管平滑肌細胞ED50為1.08±0.12Gy。血管平滑肌細胞與內(nèi)皮細胞的ED50比較顯示；在一定輻射劑量條件下，輻射對血管平滑肌細胞增殖的抑制更大，對血管內(nèi)皮細胞抑制較小。Henning E等[14]研究了188Re所釋放的β和γ線對于人血管壁細胞增殖抑制的劑量特點，照射對血管內(nèi)皮細胞（endothelial cells，EC）和人主動脈平滑肌細胞（human aortic smooth muscle cell，haSMC）的生長和克隆形成能力均有明顯的抑制，而且呈劑量依賴關系：受照8Gy時haSMC的生長被完全抑制，而EC在受照16Gy時仍有部分增殖能力。Scott NA等[15]觀察了低壓X射線對血管平滑肌細胞和外膜細胞的抑制作用：和γ射線一樣，低壓X射線對這兩種細胞的增殖也產(chǎn)生了明顯的劑量依賴的抑制作用，與對照組相比受照射后24h～96h內(nèi)，停留在細胞周期S期的細胞上升了65%，同時p53和p21（細胞周期抑制因子）的表達明顯增加。因此，他們認為持續(xù)低劑量率照射能有效抑制血管平滑肌細胞和外膜細胞的增殖。這種抑制作用主要是對細胞分裂周期阻滯的結果，其分子機制是照射導致了細胞分裂周期抑制因子的表達增加。

3.3 電離輻射對內(nèi)皮細胞與白細胞黏附的影響

輻射導致血管通透性增加，產(chǎn)生血管周圍水腫和血管萎縮，微循環(huán)障礙影響血流和能量供應，從而導致缺血和代謝障礙、區(qū)域內(nèi)結構的破壞。研究表明：電離輻射在體內(nèi)外均可引起白細胞與受照血管內(nèi)皮細胞的黏附增加，而這正是上述病理改變的分子基礎，細胞間黏附分子（ICAM-1）及E-選擇素等表達上調(diào)可能是其重要機制。黏附分子（adhesion molecule，AM）是一類介導細胞與細胞，細胞與細胞外基質間粘附作用的膜表面糖蛋白，目前主要分五大類：選擇素家族，免疫球蛋白超家族，整合素家族，黏蛋白樣家族，鈣離子依賴的細胞黏附素家族。目前研究表明，與照射后白細胞和受照血管內(nèi)皮細胞之間粘附增加有關的黏附分子有三類：選擇素家族；免疫球蛋白超家族和整合素家族。轉錄因子NF-κB可調(diào)節(jié)這些黏附分子的表達，正常情況下NF-κB與拮抗劑κB（I-κB）結合滯留在細胞質中，在電離輻射或其他炎癥介質的刺激下，I-κB磷酸化而失活，允許NF-κB進入細胞核而發(fā)揮轉錄活性，造成照射區(qū)域強烈的炎癥反應。最近的研究表明NF-κB的激活提高了細胞存活、對抗外部刺激（如電離輻射）的能力[16]。

4 小 結

血管內(nèi)皮細胞和血管平滑肌細胞是構成血管的主要結構，其中血管內(nèi)皮細胞通過單層排列以及細胞間的連接形成血管內(nèi)表面，其不僅是構成血管與組織間屏障的主要成分，而且具有多種重要的生理調(diào)節(jié)功能，在維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用。電離輻射對血管的損傷從細胞角度看主要是對血管內(nèi)皮細胞和血管平滑肌細胞的損傷，具體表現(xiàn)在這兩種細胞的凋亡增加，增殖抑制以及各種細胞因子炎癥介質和炎性細胞引起組織受照區(qū)的炎性反應。

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