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生物矿化与植物体内的生物硅化

东北林业大学学报 2008年第5期36卷 63-66页

作者：王爱华彭镇华孙启祥国际竹藤网络中心北京100102 中国林业科学研究院林业研究所

总结了硅在植物体内的沉积位点、存在形式、影响硅在植物体内沉积的因子以及生物硅化的作用,详细阐述了竹(木)材的生物硅化现象及其研究进展和展望。

关键词：生物矿化生物硅化硅石竹木材

低pH条件下纳米硅矿化沉积对豌豆根尖和根边缘细胞耐铝性的影响

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华中农业大学学报 2025年

作者：唐娇冯英明陈醒韵郭依唯郑雨欣田晓李学文喻敏佛山大学国际膜生物学与环境研究中心/农业与生物工程学院

为探究不同pH铝环境条件下纳米硅矿化对豌豆根尖及根边缘细胞保护机制的影响，通过聚乙烯亚胺（polyethyleneimine, PEI）诱导硅静电吸附形成纳米硅壳进行仿生矿化的方式，解析不同pH(pH 3.5、4.5、5.5)条件下纳米硅对豌豆根尖及根边缘... 详细信息

为探究不同pH铝环境条件下纳米硅矿化对豌豆根尖及根边缘细胞保护机制的影响，通过聚乙烯亚胺（polyethyleneimine, PEI）诱导硅静电吸附形成纳米硅壳进行仿生矿化的方式，解析不同pH(pH 3.5、4.5、5.5)条件下纳米硅对豌豆根尖及根边缘细胞缓解铝毒的生理调控机制。结果显示，各pH的铝处理都降低了根边缘细胞活性，而加硅处理后细胞应对铝毒环境的细胞活性显著提高，加硅处理细胞内的铝含量和活性氧（reactive oxygen species,ROS）含量低于缺硅处理且加硅后细胞线粒体膜电位上升；铝毒抑制了豌豆根尖伸长，在pH 3.5铝处理条件下加硅缓解根尖抑制作用的效果不明显，但pH 4.5、5.5条件下根尖伸长量显著增加；随着铝处理pH值升高，根尖铝含量降低，且加硅处理后根尖的铝含量都高于缺硅处理；硅使得细胞壁上更多带负电的官能团参与抗铝胁迫，降低了细胞壁各组分（包括果胶、纤维素、半纤维素、蛋白质等）的吸收峰值；pH 4.5和5.5铝环境条件下细胞表面形成纳米硅壳，硅铝在细胞壁上沉积形成铝硅酸盐。结果表明，低pH条件下纳米硅在细胞上的矿化沉积能够缓解铝离子毒害作用。

关键词：豌豆铝毒纳米硅生物硅化根边缘细胞

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海绵硅蛋白研究进展

生物工程学报 2009年第12期25卷 1882-1886页

作者：曹旭鹏曹恒虞星炬张卫中国科学院大连化学物理研究所海洋生物产品工程组大连116023 中国科学院研究生院北京100049 澳大利亚Flinders大学海洋分子生物过程及生物产品实验室

海绵是生物进化过程中最古老的多细胞动物,其中大部分能够利用二氧化硅在常温水环境下合成形状、大小和结构极为丰富的硅质骨骼。随着近年来人们发现其骨骼的基本组成单位骨针具有优异的光导性能和机械性能,海绵生物硅化过程及仿生纳米... 详细信息

海绵是生物进化过程中最古老的多细胞动物,其中大部分能够利用二氧化硅在常温水环境下合成形状、大小和结构极为丰富的硅质骨骼。随着近年来人们发现其骨骼的基本组成单位骨针具有优异的光导性能和机械性能,海绵生物硅化过程及仿生纳米和微米硅质生物材料合成的研究成为生物技术和材料科学的热点。在海绵生物硅化过程中,一类被称为硅蛋白(Silicatein)的蛋白质表现出了特殊的催化活性,也因此得到了生物学家、化学家和材料学家的关注。以下将对硅蛋白的国际研究现状进行了评述,以期促进国内相关领域的研究。

关键词：海绵硅质骨针硅蛋白生物硅化生物硅质材料

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海洋硅藻硅质细胞壁结构的形成机理研究概述

海洋学报 2010年第5期32卷 1-8页

作者：梁君荣陈丹丹高亚辉程金凤厦门大学生命科学学院滨海湿地生态系统教育部重点实验室福建厦门361005 西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100

硅藻具有形态各异、结构复杂、精美绝伦的硅质细胞壁,是海洋中进行生物硅化最主要的生物体。硅质细胞壁的形成同样是一个错综复杂的过程,它涉及硅藻细胞将硅酸从胞外转运到胞内;硅酸在细胞内的转移;在硅沉积囊泡(SDV)中的浓缩沉积;最后... 详细信息

硅藻具有形态各异、结构复杂、精美绝伦的硅质细胞壁,是海洋中进行生物硅化最主要的生物体。硅质细胞壁的形成同样是一个错综复杂的过程,它涉及硅藻细胞将硅酸从胞外转运到胞内;硅酸在细胞内的转移;在硅沉积囊泡(SDV)中的浓缩沉积;最后合成具种类特异性的细胞壁。重点介绍硅酸转运基因(SITs)的分子特征与作用机制;与生物硅化相关的三种蛋白即硅体蛋白(frus-tulins)、亲硅蛋白(silaffins)和侧壁蛋白(pleuralins)的结构与功能;硅质结构如何在硅沉积囊泡内最终形成的模式。

关键词：硅藻硅质细胞壁硅转运生物硅化

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硅质海绵骨针矿化机制及仿生应用研究进展

地球学报 2011年第2期32卷 129-141页

作者：王晓红汪顺锋甘露 Ute Schloβacher 周峰 Klaus P.Jochum Matthias Wiens Heinz C.Schrder Werner E.G.Müller 中国地质科学院国家地质实验测试中心北京100037 德国美因茨大学医学中心德国美因茨55128 德国马-普化学所德国美因茨55020

硅质海绵动物是地球上最简单、最古老的多细胞动物,它经几百万年的自然进化成就了适应自然和接近完美的技术蓝图,为人类利用纳米生物技术仿生合成生物无机矿物材料提供了一种崭新的节能和"环境友好"技术,在光纤、微电子和生物医学材料... 详细信息

硅质海绵动物是地球上最简单、最古老的多细胞动物,它经几百万年的自然进化成就了适应自然和接近完美的技术蓝图,为人类利用纳米生物技术仿生合成生物无机矿物材料提供了一种崭新的节能和"环境友好"技术,在光纤、微电子和生物医学材料等领域具有广阔的仿生应用前景。生长在深海1000m以下水深的单根海绵动物的根须骨针长达3m,是世界上最长的生物硅,也是生物硅化机制和仿生应用研究不多见的载体。本文系统总结了我们在单根海绵动物根须骨针结构、组成、机械性能、光物理性能、生化特性和分子生物学基础、矿化机制和生物医学领域仿生应用等方面的研究成果。

关键词：海绵动物六放海绵动物根须骨针生物硅硅蛋白生物硅化

基于化石校准点的评估和线粒体蛋白编码基因估算普通海绵(Demospongiae)早期分歧时间

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基于化石校准点的评估和线粒体蛋白编码基因估算普通海绵(Demospo...