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“生物钟与健康”通识课程建设与思考

生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 481-488页

作者：王田清华大学生命科学学院北京100084

科学类通识课程是高校通识教育中的重要组成部分。本文介绍了清华大学“生物钟与健康”科学类通识课程的建设情况,从课程建设的必要性出发,介绍课程的教学内容设计和评价标准,分析课程开课情况,并对未来课程规划进行讨论。课程已开设3... 详细信息

科学类通识课程是高校通识教育中的重要组成部分。本文介绍了清华大学“生物钟与健康”科学类通识课程的建设情况,从课程建设的必要性出发,介绍课程的教学内容设计和评价标准,分析课程开课情况,并对未来课程规划进行讨论。课程已开设3个学期,选课学生已覆盖了全校27个院系,学生评教成绩优异。通过课程学习,学生自述生活习惯有明显改善,对生物学研究的思维方式和方法的理解有显著提升;课程在教学内容和教学方法上有关键创新点。本门课程建设的思路和方法,对高校科学类通识课程建设具有借鉴意义。

关键词：生命科学生物钟通识教育课程建设

一种罗丹明内酰胺类高分子pH荧光探针的合成及性能

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化工进展 2024年第1期43卷 473-479页

作者：李桂贞胡英元章博杨耀祖翟荣佳赵鑫苏州科技大学化学与生命科学学院江苏苏州215009

用罗丹明B、丙烯酰胺等为主要原料,设计制备出一种高分子pH荧光探针PRAM,在结构表征的基础上,探究此探针的光物理性质和活细胞的荧光成像。结果表明,探针PRAM的pKa为4.30,在pH为3.0~7.0区间内,对H+表现出高度灵敏性和选择性,可实时监测... 详细信息

用罗丹明B、丙烯酰胺等为主要原料,设计制备出一种高分子pH荧光探针PRAM,在结构表征的基础上,探究此探针的光物理性质和活细胞的荧光成像。结果表明,探针PRAM的pKa为4.30,在pH为3.0~7.0区间内,对H+表现出高度灵敏性和选择性,可实时监测体系pH变化。在pH为5.0~6.0区间内,其585nm下的荧光强度与pH呈现出良好的线性关系,线性相关系数为0.9955,可用来精确测定体系的pH。在常见的金属离子存在下,PRAM表现良好的抗干扰性和选择性。同时还具备很好的可逆性,可重复利用。PRAM具有良好的水溶性和膜透性,弱酸性条件下可快速穿透细胞膜,并能实现活细胞pH变化的荧光成像。因此,可用于弱酸环境下细胞器(如溶酶体、癌细胞等)内生理pH变化的检测。

关键词：高分子荧光探针罗丹明B酰肼 pH探针细胞成像合成

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大分子拥挤环境下多酚结构类似物抑制人血清白蛋白聚集的研究

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食品工业科技 2024年第15期45卷 34-44页

作者：姜梦瑶闫雨关姣王梦凡彭鑫天津大学生命科学学院天津300072

为了揭示生理拥挤环境下巴西苏木素(Brazilin,Bra)、苏木素(Hematoxylin,Hto)和氧化苏木精(Hematein,Hte)抗蛋白质聚集能力,本文首先利用大分子拥挤试剂聚乙二醇构建了模拟拥挤环境,然后利用荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法、动态光散... 详细信息

为了揭示生理拥挤环境下巴西苏木素(Brazilin,Bra)、苏木素(Hematoxylin,Hto)和氧化苏木精(Hematein,Hte)抗蛋白质聚集能力,本文首先利用大分子拥挤试剂聚乙二醇构建了模拟拥挤环境,然后利用荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法、动态光散射法和原子力显微镜法研究了这三种结构类似的多酚类化合物对人血清白蛋白(HSA)聚集行为的抑制机制。结果表明,在拥挤环境中它们均能够维持HSA结构的稳定,减少形成的淀粉样纤维数量,缩短其长度,从而抑制蛋白质的聚集过程,且抑制能力依次为:Hto>Bra>Hte,此外,与体外稀溶液环境相比,拥挤试剂的存在会导致这三个抑制剂的抑制活性降低。总之,本研究表明Hto可作为潜在的蛋白质聚集抑制剂和功能性食品成分,用于淀粉样变性疾病的治疗干预。

关键词：巴西苏木素苏木素氧化苏木精人血清白蛋白蛋白质聚集大分子拥挤

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CoZn-MOF衍生多级孔取向碳载CoP及其析氢性能

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化工进展 2024年第1期43卷 447-454页

作者：汪尚姚瑶王佳董迪迪常刚刚武汉理工大学化学化工与生命科学学院湖北武汉430070 武汉东湖学院生命科学与化学学院湖北武汉430212

在“双碳”背景下,高效、清洁的氢能源成为代替传统化石能源的重要选择,而电解水产氢是开发氢能源需要攻克的关键技术之一。目前,电解水产氢催化活性较高的催化剂主要以贵金属催化剂为主,然而贵金属价格高昂、资源稀缺严重阻碍了它们在... 详细信息

在“双碳”背景下,高效、清洁的氢能源成为代替传统化石能源的重要选择,而电解水产氢是开发氢能源需要攻克的关键技术之一。目前,电解水产氢催化活性较高的催化剂主要以贵金属催化剂为主,然而贵金属价格高昂、资源稀缺严重阻碍了它们在清洁能源领域的大规模应用。因此,开发高效、耐用、廉价和地球资源丰富的电催化剂是实现电解水产氢的迫切需求。本文以无定形的锌钴双金属有机框架为前体,通过酸溶液处理制备了一种具有独特多面体结构的新型骨架材料(ZnCo-MOF),然后通过逐级碳化磷化过程,在保留原有形态的基础上得到了CoP负载的具有规则形貌的多级孔碳(H-CoP/C)。研究表明:多级孔碳作载体不仅能够负载更多活性位点,而且有利于活性位点的暴露、材料的导电性和催化过程中的传质。凭借有利的结构特征、充足的活性位点,所获得的电催化剂H-CoP/C在碱性介质中展现出优异的HER性能,驱动10mA/cm^(2)的电流密度只需168mV的过电位,优于大多数的非贵金属电催化剂。

关键词：电解水析氢 CoP 金属有机骨架多级孔碳

PIEZO1影响HaCaT细胞的趋电性迁移

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生物化学与生物物理进展 2024年第3期51卷 673-684页

作者：张桂诚龚鹏王一凡赵三军云南师范大学生命科学学院昆明650500

目的伤口中心产生的内源性电场是指导细胞定向迁移促进伤口愈合的重要因子。PIEZO1是机械门控阳离子通道家族成员之一,它参与细胞迁移,影响细胞的趋化迁移,并且受到电压的调节,在伤口愈合过程中发挥重要作用。但PIEZO1是否参与影响电场... 详细信息

目的伤口中心产生的内源性电场是指导细胞定向迁移促进伤口愈合的重要因子。PIEZO1是机械门控阳离子通道家族成员之一,它参与细胞迁移,影响细胞的趋化迁移,并且受到电压的调节,在伤口愈合过程中发挥重要作用。但PIEZO1是否参与影响电场指导的细胞定向迁移过程尚不清晰,本文以HaCaT细胞为模型探讨PIEZO1及其下游相关蛋白质对细胞趋电性迁移的影响。方法应用活细胞工作站追踪HaCaT细胞在微直流电场中的迁移,使用抑制剂及RNAi技术调控PIEZO1功能和表达,研究PIEZO1对于细胞趋电性迁移的影响;用蛋白质印迹(Western blot)检验细胞的整合素(integrin)β1与FAK磷酸化水平在电场作用下的变化情况,探讨PIEZO1与integrinβ1及FAK等对电场信号的响应及细胞趋电性迁移的影响。结果PIEZO1广谱抑制剂钌红、GsMTx4和RNAi处理显著抑制了HaCaT细胞向正极趋电性迁移的能力;电场和GsMTx4单独作用升高FAK磷酸化和integrinβ1表达,GsMTx4阻止电场进一步升高FAK的磷酸化水平和integrinβ1表达;siRNA干扰PIEZO1表达后显著下调FAK的磷酸化水平,并且电场对FAK磷酸化和integrinβ1表达的促进作用受到抑制;Integrinβ1和FAK的抑制剂使HaCaT细胞的趋电性迁移能力均显著降低。结论PIEZO1参与HaCaT细胞的趋电性迁移,是影响HaCaT细胞趋电性迁移的重要分子之一;抑制integrinβ1和FAK会影响HaCaT细胞的电性迁移;电场信号可能通过PIEZO1介导的信号通路调控integrinβ1的表达和FAK的活化进而影响细胞趋电性迁移。

关键词：电场趋电性细胞迁移 HaCaT细胞 PIEZO1 整合素β1 FAK

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生物大分子相分离及其在转录调控中的功能

生物化学与生物物理进展 2024年第4期51卷 743-753页

作者：赵相东王乐马卢杰谢德宝高梦迪孟亚南曾凡力河北农业大学生命科学学院保定071001

相分离(phase separation)是包括蛋白质、核酸在内的生物大分子形成凝聚体或无膜细胞器(membraneless organelles,MLOs)的基本组织原理。已发现生物大分子发生相分离需要一些典型的内在特征条件,如无序区域、模块化结构域、多价相互作... 详细信息

相分离(phase separation)是包括蛋白质、核酸在内的生物大分子形成凝聚体或无膜细胞器(membraneless organelles,MLOs)的基本组织原理。已发现生物大分子发生相分离需要一些典型的内在特征条件,如无序区域、模块化结构域、多价相互作用等。生物大分子相分离在许多重要细胞活动中发挥关键功能,近年来基因转录调控中生物大分子相分离成为研究热点。RNA聚合酶、转录因子(transcription factors,TFs)、超级增强子(super enhancers,SEs)等转录调控元件都通过相分离发挥重要作用。而且转录调控过程中的相分离与癌症发生密切相关。本文就生物大分子相分离形成的内在特征条件和相分离在转录调控中的重要作用进行综述,为理解基本细胞活动和癌症中的基因调控提供参考。

关键词：无膜细胞器相分离转录调控生物大分子癌症

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黏土矿物表面羟基介导的分子氧活化机理

高等学校化学学报 2024年第3期45卷 103-113页

作者：杜晴牛慧斌徐艳张静兰星黄应平谈云志陈晓婷方艳芬三峡大学材料与化工学院宜昌443002 三峡大学水利与环境学院宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院宜昌443002

天然黏土矿物表面羟基(Me-OH,Me=Al,Si,Fe)对分子氧(O2)活化机制目前尚不明晰.本文通过在N2气氛中对红黏土(R-Clay)进行不同温度热处理,调控其表面Me-OH位点数及形态,使其不同程度地活化O_(2),进而降解水中四环素(TC).研究结果表明,随... 详细信息

天然黏土矿物表面羟基(Me-OH,Me=Al,Si,Fe)对分子氧(O2)活化机制目前尚不明晰.本文通过在N2气氛中对红黏土(R-Clay)进行不同温度热处理,调控其表面Me-OH位点数及形态,使其不同程度地活化O_(2),进而降解水中四环素(TC).研究结果表明,随着温度的升高,R-Clay内高岭土结构逐渐被破坏,Fe_(2)O_(3)结构更加突显.其中,红黏土R-Clay400表面Me-OH以Al-Al-OH和Al-Si-OH形态存在,可高效降解(86.36%)和矿化TC(40%,6 h).在可见光照射下,R-Clay400 Si-O-Al上氧原子和TC分子均可作为电子供体,它们将光生电子(e-)转移给吸附在R-Clay400表面的O_(2)生成超氧自由基(•O_(2)-)及单线态氧(1O_(2)),实现对TC的高效降解.机理研究表明,表面Me-OH可作为Brönsted酸位点,通过氢键吸附O_(2),促进了电子转移,而非传统认为的电子供体.

关键词：热处理红黏土表面羟基分子氧活化机理降解

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铜基固体废弃物促进的末端炔烃交叉偶联反应

有机化学 2024年第7期44卷 2341-2349页

作者：徐童张宁张永红王斌夏昱金伟伟金聘入刘晨江新疆大学化学学院中国计量大学生命科学学院光大城乡再生能源(柘城)有限公司

开发了一种使用铜基固体废弃物代替传统铜盐参与Sonogashira和Glaser-Hay偶联反应的方法,在较为温和的条件下,高效地合成了多种二取代炔烃.对于Sonogashira偶联反应,各种取代的苯乙炔和碘代芳烃反应效果良好,以57%～97%的产率生成二芳... 详细信息

开发了一种使用铜基固体废弃物代替传统铜盐参与Sonogashira和Glaser-Hay偶联反应的方法,在较为温和的条件下,高效地合成了多种二取代炔烃.对于Sonogashira偶联反应,各种取代的苯乙炔和碘代芳烃反应效果良好,以57%～97%的产率生成二芳基乙炔类化合物.对于Glaser-Hay偶联反应,多种末端炔烃既能以优秀的产率生成对称二取代1,3-丁二炔衍生物,也能以中等的产率合成交叉偶联产物.克级规模实验和循环实验表明该固体废弃物在有机合成中有潜在的应用前景.

关键词：铜基固体废弃物末端炔烃 Sonogashira偶联反应 Glaser-Hay偶联反应

6-甲基-5-庚烯-2-酮诱导砀山酥梨虎皮病发生与活性氧代谢的关系

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食品科学 2024年第5期45卷 250-256页

作者：崔子璇高旭常姗杨晓露惠伟陕西师范大学生命科学学院陕西西安710119

探究6-甲基-5-庚烯-2-酮(6-methyl-5-hepten-2-one,MHO)处理对砀山酥梨虎皮病关系及对活性氧代谢影响。测定MHO处理砀山酥梨果皮在冷藏过程中α-法尼烯、共轭三烯、MHO、丙二醛、过氧化氢(H_(2)O_(2))、超氧阴离子自由基、总酚含量及过... 详细信息

探究6-甲基-5-庚烯-2-酮(6-methyl-5-hepten-2-one,MHO)处理对砀山酥梨虎皮病关系及对活性氧代谢影响。测定MHO处理砀山酥梨果皮在冷藏过程中α-法尼烯、共轭三烯、MHO、丙二醛、过氧化氢(H_(2)O_(2))、超氧阴离子自由基、总酚含量及过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)的活性,并观察和统计虎皮病的发病情况。结果表明,外源MHO可以诱发相似虎皮病的症状,并且显著增加果皮中MHO、H_(2)O_(2)和超氧阴离子自由基的含量,降低抗氧化酶CAT、POD和SOD的活性,增加了α-法尼烯、共轭三烯的含量。果皮MHO含量与H_(2)O_(2)和超氧阴离子自由基含量呈极显著相关,但果皮的MHO含量比H_(2)O_(2)与虎皮病发病率的关系更密切,这些结果表明MHO可能通过增加活性氧的积累而引发梨虎皮病。

关键词：虎皮病活性氧 6-甲基-5庚烯-二-酮梨