F 發育生物學(2 / 3)

鳳 梨 科

鳳梨科為單子葉植物綱薑亞綱的一科,多為短莖附生草本,但有時也為陸生耐旱植物(如菠蘿)。葉互生,在短莖上形成葉叢,或有時散生於稍長莖上,狹而具平行脈,時具刺齒。

鳳梨科花兩性或有時單性,形成簡單或複合的穗狀,總狀或頭狀花序,通常具豔色苞片或稀為單花。萼與花瓣各3,花瓣分離或微聯合,常在基部邊緣具一對鱗片狀密腺。雄蕊6,2輪,3心皮聯合成3室,上位子房或全部下位。果為漿果、蒴果、稀為肉質聚花果(鳳梨),種子有時具翅或羽狀冠毛。約有51屬2100餘種,主產熱帶南美洲。鳳梨通稱菠蘿(波羅),為有名的熱帶水果之一,於19世紀傳入中國,已為台灣、廣西、廣東和雲南熱帶的習見栽培植物。該科還有許多種供室內盆栽觀賞。

分子生物學

分子生物學是指在分子水平上研究生命現象的科學,從生物大分子(核酸、蛋白質)的結構、功能和生物合成等方麵來闡明各種生命現象的本質。研究內容包括各種生命過程,如光合作用、發育的分子機製、神經活動的機理、癌的發生等。

生物大分子,特別是蛋白質和核酸結構功能的研究,是分子生物學的基礎。現代化學和物理學理論、技術和方法的應用推動了生物大分子結構功能的研究,分子生物學和生物化學及生物物理學關係十分密切,它們之間的主要區別在於:

(1)生物化學和生物物理學是用化學的和物理學的方法研究在分子水平,細胞水平,整體水平乃至群體水平等不同層次上的生物學問題。而分子生物學則著重在分子(包括多分子體係)水平上研究生命活動的普遍規律;

(2)在分子水平上,分子生物學著重研究的是大分子,主要是蛋白質,核酸,脂質體係以及部分多糖及其複合體係。而一些小分子物質在生物體內的轉化則屬生物化學的範圍;

(3)分子生物學研究的主要目的是在分子水平上闡明整個生物界所共同具有的基本特征,即生命現象的本質;而研究某一特定生物體或某一種生物體內的某一特定器官的物理、化學現象或變化,則屬於生物物理學或生物化學的範疇。

分子馬達

分子馬達是一類蛋白質,它們的構象會隨著與ATP和ADP的交替結合而改變,ATP水解的能量轉化為機械能,引起馬達形變,或者是它和與其結合的分子產生移動。就是說,分子馬達本質上是一類ATP酶。例如肌肉中的肌球蛋白會拉動粗肌絲向中板移動,引起肌肉收縮。而另外兩種分子馬達:驅動蛋白和動力蛋白,它們能夠承載著分子“貨物”——如質膜微粒,甚至是線粒體和溶酶體,在由微管構成的軌道上滑行,起到運輸的作用。

肌球蛋白是微絲結合蛋白,最早發現於肌肉組織,1970年代後逐漸發現許多非肌細胞的肌球蛋白。其家族有13個成員,每個成員在結構上都分為頭,頸和尾部三個部分,形似豆芽,而組成上則有輕重兩種鏈。其中的調節輕鏈是肌球蛋白接受調解的位點,就是說,調節輕鏈的磷酸化/去磷酸化狀態影響著肌球蛋白的活性。其中Ⅰ和Ⅱ型是研究得最徹底的分子馬達。一些細胞具有突變的肌球蛋白,它們能正常伸出偽足,但是卻不能成功移動。Ⅰ型肌球蛋白是單體,Ⅱ型和V型則是二聚體。趨向微絲的+極運動。蛋白的頭部能就尾部作屈伸運動,並在“屈”的時候拉動微絲相對向後運動。肌球蛋白除了參與肌肉收縮外,還被認為是細胞遷移所需的重要分子之一。肌球蛋白非常可能參與了“前進的四個步驟”裏麵胞體收縮一步。另外,在細胞突出一端也可觀察到肌球蛋白,它可能是幫助運輸粘著所需要的蛋白質,提高粘著效率。

分子探針

以分子雜交為基礎的技術均用探針來檢測具有互補序列的核酸序列。探針既可以是克隆的或PCR擴增的DNA分子,也可以是人工合成的寡聚核苷酸或經體外轉錄的RNA分子。探針必須是純一的,不含有其他不同的核酸。為了保證通過堿基互補來檢測目的基因,探針必須為單鏈分子。所以雙鏈的DNA探針在應用前必須變為單鏈,一般采用加熱的方法使雙鏈DNA探針變性,原為單鏈的寡聚核苷酸和RNA探針的RNA分子無需變性處理即可使用。用放射性同位素標記探針,則雜交分子可通過放射自顯影技術進行觀測。近代,人們發展了非放射性同位素標記係統,常用的探針標記係統是用甾類化合物地高辛配基標記探針。

非密度因子

如果一種因子在任何種群密度下均其有同樣的影響,那麼,我們稱這種因子為非密度製約因子。非密度製約因子雖對種群增長率產生影響,但實際上對種群的增長無法起調節作用。因為調節意味著是一個內穩定的反饋過程,其功能與密度有密切關係。但非密度製約因子可以對種群大小施加影響,也能影響種群出生率和死亡率。非密度製約因子對種群影響之大,可以使得任何密度製約調節因素的影響變得難以察覺。一般說來,由環境的年變化或季節變化所決定的種群波動是不規則的,而且多和溫度、濕度變化有關。