细胞代谢实验研究方法

⑴ 酶标仪微孔法测定细胞代谢活性实验中设置对照组和Blank组的意义

咨询记录 · 回答于2021-05-26

⑵ 代谢组学的研究方法

代谢组学的研究方法与蛋白质组学的方法类似，通常有两种方法。一种方法称作代谢物指纹分析 （metabolomic fingerprinting），采用液相色谱-质谱联用（LC-MS）的方法，比较不同血样中各自的代谢产物以确定其中所有的代谢产物。从本质上来说，代谢指纹分析涉及比较不同个体中代谢产物的质谱峰，最终了解不同化合物的结构，建立一套完备的识别这些不同化合物特征的分析方法。另一种方法是代谢轮廓分析（metabolomic profiling）,研究人员假定了一条特定的代谢途径，并对此进行更深入的研究。
对于代谢产物来说，不仅只有质谱峰这个特征。更进一步说，质谱（MS）并不能检测出所有的代谢产物，并不是因为质谱的灵敏度不够，而是由于质谱只能检测离子化的物质，但有些代谢产物在质谱仪中不能被离子化。采用核磁共振（NMR）的方法，可以弥补色谱的不足。剑桥大学的Jules Griffin博士，正在使用质谱与核磁共振结合的方法，试图建立机体中的完整代谢途径图谱。Griffin用核磁共振检测高丰度的代谢产物，由于核磁共振检测的灵敏度不高，所以只用于分析低丰度代谢产物。
过去，只有毒理学方面的研究使用核磁共振，而质谱只在植物代谢研究中采用。如今，这两种方法在代谢组学研究中已经普遍使用。为在不同样品间进行有意义的比较，研究人员必须结合使用这两种方法获得的大量数据进行分析。此外，还需要结合基因组学研究获得的数据。
Gary Siuzdak博士在美国克利普斯研究院（TSRI）从事生物信息学问题的研究，他设计了一个分析来自不同样品代谢产物变化的实验方案。研究人员可以通过生物信息学软件XEMS比较不同的数据，从而识别出代谢产物。软件提供了所有代谢产物的分子量数据，这些代谢产物浓度因不同的个体而变化。公众可以从网上免费获取这些数据。
Siuzdak博士表示，他们正采用综合研究的方法进行代谢组学研究，试图检测出尽可能多的代谢产物，超越人们过去使用方法所能达到的目标。通过个体研究，希望能在一定程度上识别出与应激有关的新分子，这些应激物可能是一种疾病，一种敲除酶，或者是其他的物质。

⑶ 研究微生物代谢途径常用的方法有哪些

微生物的代谢调节主要有两种方式：酶合成的调节和酶活性的调节.
酶合成的调节
【酶合成的调节】：微生物细胞内的酶可以分为组成酶和诱导酶两类.组成酶时微生物细胞内一直存在的酶,它们的合成只受遗传物质的控制,而诱导酶则时在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶.例如,在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基本上培养大肠杆菌,开始时,大肠杆菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖,只有当葡萄糖被消耗完毕以后,大肠杆菌才开始利用乳糖,只有当葡萄糖被消耗完毕以后,大肠杆菌才开始利用乳糖.
酶活性的调节
【酶活性的调节】：微生物还能够通过改变已有酶的催化活性来调节代谢的速率.酶活性发生主要原因时,代谢过程中产生的物质与酶结合,致使酶的结构产生变化.这种调节现象在核苷酸、维生素的合成代谢中十分普遍.
总结
上述两种调节方式时同时存在,并且密切配合、协调作用的.通过对代谢的调节,微生物细胞内一般不会累积大量的代谢产物.

⑷ 细胞生物学的研究方法

细胞生物学广泛地利用相邻学科的成就，在技术方法上是博采众长，凡是能够解决问题的都会被使用。例如用分子生物学的方法研究基因的结构，用生物化学、分子生物学的方法研究染色体上的各种非组蛋白和它们对基因活动的调节和控制或者利用免疫学的方法研究细胞骨架的各种蛋白（微管蛋白、微丝蛋白、各种中等纤维蛋白）在细胞中的分布以及在生命活动中的变化。起源于分子遗传学的重组DNA技术和起源于免疫学的产生单克隆抗体的杂交瘤技术，也成了细胞生物学的有力工具。显然，一种方法所解决的问题不一定属于原来建立这一方法的学科。例如用分子生物学的方法解决了核小体的结构，严格地说这应是形态学的范畴。这样的例子并不少见，在这里学科的界限也被抹掉了。也许可以说细胞核移植、微量注射和细胞融合是细胞生物学自身发展起来的方法，但是用这些方法进行的实验往往也需要其他方法配合来做进一步分析。 细胞生物学与其说是一个学科，倒不如说它是一个领域。这可以从两个方面来理解：一是它的核心问题的性质──把发育与遗传在细胞水平结合起来，这就不局限于一个学科的范围。二是它和许多学科都有交叉，甚至界限难分。例如，就研究材料而言，单细胞的原生动物既是最简单的动物，也是最复杂的细胞，因为它们集许多功能于一身；尤其是其中的纤毛虫，不仅对于研究某些问题，例如纤毛和鞭毛的运动，特别有利，关于发育和遗传的研究也积累了大量有价值的资料。但是这类研究也可以列入原生动物学的范畴。其次，就研究的问题而言，免疫性是细胞的重要功能之一，细胞免疫应属细胞生物学的范畴，但这也是免疫学的基本问题。
由于广泛的学科交叉，细胞生物学虽然范围广阔，却不能像有些学科那样再划分一些分支学科──如象细胞学那样，根据从哪个角度研究细胞而分为细胞形态学、细胞化学等。如果要把它的内容再适当地划分，可以首先分为两个方面：一是研究细胞的各种组分的结构和功能（按具体的研究对象），这应是进一步研究的基础，把它们罗列出来，例如基因组和基因表达、染色质和染色体、各种细胞器、细胞的表面膜和膜系、细胞骨架、细胞外间质等等。其次是根据研究细胞的哪些生命活动划分，例如细胞分裂、生长、运动、兴奋性、分化、衰老与病变等，研究细胞在这些过程中的变化，产生这些过程的机制等。
当然这仅是人为地划分，这些方面都不是各自孤立的，而是相互有关连的。从细胞的各个组分讲，例如表面膜与细胞外间质有密切关系，表面膜又不是简单地覆盖着细胞质的一层膜，而是通过一些细微结构──已经知道其中之一是肌动蛋白分子，这又联系到细胞骨架了──与细胞质密切相连。这样，表面膜才能和细胞内部息息相关。另一方面，从研究的问题出发，研究分裂、分化等生命现象，离不开结构的基础。例如研究细胞分裂就涉及到染色质怎样包扎成染色体，染色体的分裂和运动，细胞骨架的变化包括微管蛋白的聚合和解聚，与表面膜有关的分裂沟的形成，还有细胞分裂的调节与控制。再如研究细胞分化除去要了解某种细胞在分化过程中细胞器的变化、它们所特有的结构蛋白质的变化，主要地还要了解导致分化的物质基础以及这些物质怎样作用于基因调控的水平，导致有关的基因被激活。可见研究的重点尽管可以人为地划分，但一定要把细胞作为一个整体看待，一定要把生命过程和细胞组分的结构和功能联系起来。 既然细胞生物学的主要任务是把发育和遗传联系起来，细胞分化这个问题的重要性就不言而喻。因为就整个有机体而言，遗传特点不仅显示在长成的个体，而是在整个生命过程不断地显示出来。在细胞水平，细胞的分化也就是显示遗传特征的过程，例如鸟类、爬行类的水晶体，其中所含的晶体蛋白是α、β、δ三种，不同于哺乳类，后者含有α、β、γ三种。在鸟类的晶体分化中首先出现大量的δ晶体蛋白，但是在哺乳类晶体分化中却找不到这种蛋白。可见某种细胞的分化特征的出现，也就是它们的遗传特征的出现。但是这仅是在细胞水平就一种生化性状（特异的蛋白质）在一种特化细胞中的出现而言，情况当然还比较简单，如果涉及到一个由多细胞组成的形态学性状，情况会复杂得多，但是性状发生的过程仍然是遗传表现的过程。
像晶体细胞分化这样的例子，细胞生物学的术语称之为终末分化，也就是走向成熟的分化，其分化的产物就是这种细胞的终末产物。由于取材方便，产物比较单一易于分析等原因，细胞分化的研究中关于终末分化的研究占很大的比重，研究得比较多的是红细胞、肌细胞、胰脏细胞、晶体细胞、黑色素细胞、软骨细胞等。
一个经常被引用的例子是红细胞中血红素的转换。人类胚胎早期的红细胞中首先出现胚期血红素，后来逐渐被胎儿期血红素所代替，胎儿三个月之后，后者又被成体型血红素所代替。关于这些血红素已经有很多研究。例如它们各自由那些肽链组成，这些肽链在个体发育中交互出现的情况，它们各自的氨基酸组成和排列顺序，各个肽链的基因位点，以至基因的结构都已比较清楚，工作可以说是相当深入了。
但是，追根到底有些问题依然没有得到明确的解答，甚至没有解答──这也适用于关于其他细胞的终末分化的研究。例如，为什么胚期血红素会在红细胞而不在其他细胞中出现？为什么会发生血红素的转换？关于前一问题，有人曾分别地从鸡的输卵管细胞（不产生血红素）和红细胞（产生血红素）提取染色质，用酶来切割，观察到两种来源的染色质对酶的抵抗力不同。来自红细胞的易于受到酶的攻击，推测这可能由于核小体的构型不同。红细胞中含有珠蛋白基因段落的核小体构型较松弛，因而易于受到影响；构型较松弛也就为RNA聚合酶在上面转录产生信使RNA提供了条件。但是如果追问下去，为什么单单在红细胞里核小体的构型比较松弛？RNA聚合酶怎样识别出这样的段落？这些问题还需进一步研究。其次，关于胚期血红素向胎儿期血红素的转换。用两种荧光染料标记两种免疫抗体，观察到在同一红细胞中有两种血红素的存在，说明转换不是由于出现不同的细胞，而是由于同一细胞相继地产生了不同的血红素。是什么原因使得血细胞停止生产原有的而产生出新的血红素？也许可以说是发育的“程序”，但还要回答发育程序得以实现的物质基础是什么。所有这些问题的解答，将使我们对基因选择性表达的认识有极大的迈进。 实现了终末分化的细胞，已经失去了转变为其他细胞类型的潜能，只能向一个方面分化。例如红细胞，虽然发生血红素的转换，但不能转变为其他类型的正常细胞，与胚胎细胞相比，它们的情况要简单些，因为胚胎细胞在尚未获得决定的时候是具有广泛潜能的。拿中胚层细胞来说，它们既可以分化为肌细胞，也可以分化为前肾细胞、血细胞、间质细胞等。已经初步知道，外界因素可以影响中胚层细胞向肌细胞或红细胞的方向分化，但是这因素是什么，怎样作用，都一无所知。在这里，首先要使中胚层细胞向某一方向分化，然后那一方向（例如红细胞）所特有的一套终末分化的步骤才得以进行下去。形象化地说，中胚层细胞中似乎存在着向不同方向分化的开关，打开某一个开关（例如红细胞的），才能进行那一方向的分化，这当然比终末分化更复杂些，对此还一无所知。

⑸ 细胞生物学中常用的实验技术或者方法

第二节 细胞生物学实验方法与技术
当前细胞生物学与医药保健事业联系的较为紧密的热点问题主要有以下几种：1）真核细胞基因结构及其表达调控；2）细胞膜、膜系、受体与信号传递研究；3）细胞生长、分化、衰老、癌变、死亡，尤其是程序性细胞死亡的研究；4) 细胞工程，包括基因工程及体细胞核移植的研究。
一、细胞培养常用方法
1、细胞原代培养（primay culture） 又称初代培养，即直接从机体取下细胞、组织、或器官、让他们在体外维持与生长。原代细胞的特点是细胞或组织刚离开机体，他们的生物状态尚未发生很大的改变，一定程度上可反映他们在体内的状态，表现出来源组织或细胞的特性，因此用于药物实验尤其是药物对细胞活动、结构、代谢、有无毒性或杀伤作用等研究是极好工具。常用的原代培养方法有组织快培养法及消化培养法。前者方法简单，细胞也较易生长，尤其是培养心肌有时能观察到心肌组织块的搏动。细胞从组织块外长并铺满培养皿或培养瓶后即可进行传代。2、细胞的传代培养 当细胞生长至单层汇合时，便需要进行分离培养否则会因无繁殖空间、营养耗竭而影响生长，甚至整片细胞脱离基质悬浮起来直至死亡。为此当细胞达到一定密度时必须传代或再次培养，目的是借此繁殖更多的细胞，另一方面是防止细胞的退化死亡。
二、器官培养方法
器官培养（organ culture）是指用特殊的装置使器官、器官原基或它们的一部分在体外存活，幷保持其原有的结构和功能。器官培养可模拟体内的三维结构，用于观察组织间的相互反应、组织与细胞的分化以及外界因子包括药物对组织细胞的作用。
器官培养方法很多，最经典的方法即表玻皿器官培养法；一种最常用的方法是不锈钢金属网格法及Wolff培养法和扩散盒培养法，实验者可根据情况选择采用。
三、放射自显影术测定
放射自显影术（autoradiography）是利用放射性同位素电离辐射对核子乳胶的感光作用，显示标本或样品中放射物的分布、定量以及定位的方法。放射性同位素能在紧密接触的感光乳胶中记录下它存在的部位和强度，准确显示出形态与功能的定位关系。现已可将放射自显影术与电镜以及生物分子结合起来。不但可以研究放射性物质在组织和细胞内的分布代谢，而且可以揭示核酸合成及其损伤等改变，目前已在生命科学各领域被广泛应用。
四、染色体分析技术
染色质或染色体是遗传物质在细胞水平的形态特征。前者是指当细胞处于合成期时遗传物质经碱性染料着色后，呈现出细丝状弥漫结构；当细胞进入分裂期时，染色质细丝高度螺旋化凝聚为形态有特征的染色体。特别是在分裂中期，复制后的染色体达到最高程度的凝聚，称为中期染色，是进行染色体形态观察分析的最佳时期。染色体分析应用领域越来越广，主要用于以下几方面：1）为临床诊断提供新手段；2）研究不育和习惯性流产发生的遗传基础；3) 通过检查胎儿的染色体，预防有染色体异常患儿出生（先天愚型）；4）根据染色体的多肽性进行亲子和异型配子的起源研究；结合DNA重组技术可以将基因定位于染色体的具体区带上。
五、电镜技术
早在1940年，英国剑桥大学首先试制成功扫描电子显微镜，但因分辨率低无实用价值。1965年英国剑桥科学仪器有限公司开始生产出商品扫描电镜，其以显着优点广泛用于生物学、医学、物理学、化学、电子学及勘探、冶金、国防、公安、机械与轻工业等诸多领域，并已成为非常有用的研究工具。

⑹ 物质代谢的研究方法

5.纯酶的应用：从完整动物发展到亚细胞结构水平的各种方法中，各种酶都是相互混杂，而且与生物体内各种组成成分也未分开。这对完全了解一化学反应的细节是极其困难的。使用纯酶不但能知道它所催化的确切反应，而且还可详细研究其促进反应的各个方面。将许多由纯酶促进的反应依次拼凑起来，对一些重要物质的代谢途径，不论是合成的抑或是分解的，均可大体弄清。事实也是如此。现在蛋白质、糖类、脂类、核酸、生物氧化，以及一些生物活性物质等在体内的转变途径，都已有一定的了解。
此外，在物质代谢途径的研究中，微生物也常被利用。从上面的叙述可以看出，在物质代谢的研究中，就使用的材料而言，是由完整动物逐渐发展到纯酶。这一发展过程，正是现代科学技术和仪器发展的结果。近代技术和仪器的发展不但能定位、分离、提纯、追踪、鉴别及测定代谢物及其产物，而且还能对参加物质代谢中生物分子的组成、结构、构型、构象及其各种性质等加以研究，而所得结果往往有可能用以解释或确定其在物质代谢中的功能。

⑺ 细胞能量—细胞能量—细胞能量

第五章 细胞能量的供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
杨菲菲
一,教材分析:
能量是生命活动进行的必要条件,细胞需要通过代谢活动来获得能量.新陈代谢是生物体内全部化学反应的总称,是生物体进行一切生命活动的基础.生物化学反应之所以能在常温常压下进行,就是因为有了酶这种生物催化剂的作用.因此酶是新陈代谢必不可少的物质.了解酶的本质,特性,对理解细胞中复杂的代谢过程能井然有序地进行,理解细胞呼吸和光合作用等重要生理活动的正常进行有重要作用.故本节内容为第五章细胞的能量的供应和利用打下了知识基础,在《分子与细胞》模块知识体系中占有较重要的地位.
二,课标分析:
本节在高中生物课标中的要求是:说明酶在代谢中的作用. "说明"属于理解水平,即用生物术语解释明白有关的生命现象和生命活动规律.新课标强调实验探究是培养学生探究能力的重要途径之一,本节通过实验及相关讨论引领学生体验并总结生物实验设计的基本原则.
三,学情分析:
学生在前面已经学习了生命的物质基础,细胞的基本结构和细胞物质的输入和输出,并进行了一些生物学实验.这为理解生命活动需要能量的供应,酶的作用本质并进行相关实验奠定了必要的知识和能力基础.
四,确定教学目标:
知识目标:
1,说出细胞代谢的概念
2,比较酶和无机催化剂的异同,举例说明酶在细胞代谢中的作用
3,概述酶的化学本质
能力目标:
1,进行有关实验的探索,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照实验.
2,能对实验现象和结果进行解释,分析和处理.
情感态度价值观目标:
通过阅读分析"关于酶本质的探索"的资料,认同科学是在不断地探索和争论中前进的.
五,教学重难点:
1,教学重点:酶的作用.
2,教学难点:①酶降低化学反应活化能的原理.②控制变量的科学方法.
六,教法与学法:
1,酶的作用和本质是本节的核心内容.在教学时,酶的作用这部分主要通过与化学催化剂的比较及实验带来的现象指导学生讨论,分析,并辅以教师的点拨讲解进行归纳;酶的本质这部分内容,结合书本的资料分析,引导学生阅读,设置问题串,加强学生的思考和体验,最终得出正确结论,以及体验科学探索的精神.
2,酶降低化学反应活化能的原理较抽象,在教学时结合实验思考,利用多媒体动画形象地辅助学生理解这部分内容.
3,自变量,因变量和对照实验是比较抽象的概念.这部分内容教师在教学时引领学生分析教材中"比较过氧化氢在不同条件下的分解"实验,分阶段分层次的设置问题引导学生思考,通过自我知识建构最终明确自变量,因变量和对照实验的含义及在实验中的重要意义.
七,课时安排:
1课时
八,教学过程
引入:在我们地球上,因为有生物的存在而显得生机勃勃.生命活动离不开能量的供应,能量从何而来 这就是本章要和大家一起学习的内容,细胞能量的供应和利用.这节课我们先从身边一个简单的现象入手.
教师:我们每天都需要一定量的食物,食物进入我们体内之后发生了什么样的变化 两百多年前,科学家做了一个有趣的实验.
播放课件:斯巴兰扎尼的实验
教师:这个实验给大家最深刻的印象是什么 (学生:把肉放进笼子给鹰吞下)
这么做的目的 (学生:避免了肉被嚼碎)
这个实验想证明什么 (学生:肉是和某种化学物质发生反应后消失的)
教师:实验的巧妙之处就是用金属笼的作用排除了物理性消化;从实验中可知:胃液具有化学性消化的作用.然而体内不仅仅消化是化学反应,其实各种生命活动的进行,都离不开化学反应.(课件展示光合作用方程式,呼吸作用方程式,氨基酸的脱水缩合方程式)我们把细胞中每时每刻都进行的化学反应,统称为细胞代谢.
请大家思考细胞代谢的意义 (学生:细胞代谢是生命活动的基础.)
教师:再次观察上述方程式,找出共同点(这些反应都需要酶的帮助)酶的作用是什么呢 我们本节课来学习:酶的作用和本质.
展示事先准备好的过氧化氢溶液
教师:过氧化氢俗称双氧水,日常生活中用于伤口处理.大家见过过氧化氢接触到破溃的皮肤后发生的现象么 (有大量气泡产生)过氧化氢是体内的一种代谢废物,一旦产生,很快就会被细胞内的酶分解.
课件展示过氧化氢分解的化学方程式
教师:大家已经看到了,常温常压下,肉眼几乎看不到过氧化氢的分解.我们一起来想点办法,帮助这个化学反应的进行吧.
【学生活动】学生讨论促进该反应发生的方法
教师板书记录结果,并在适当时机引领学生讨论
【引领】1,我们在化学实验中通常采用什么手段提高化学反应速率 (加热,加催化剂)
2,在细胞内,可以通过加热来提高反应速率吗 往细胞内加入大量Fe3+呢 为什么 (不可以,细胞内的环境比较温和)那用什么方法 (酶)酶就是生物体内的一种催化剂.
3,综合上述方案,比较用那种方式的效果最好
【师生互动】分组完成"比较过氧化氢在不同条件下的分解"的实验
学生展示实验结果
教师分析
课件展示表格
对照组
实验组
说明
1
2
3
4
一
H2O2浓度
3%
3%
3%
3%
无关变量
剂量
2mL
2mL
2mL
2mL
二
温度
常温
90 ℃
常温
常温
自变量
试剂
2滴清水
2滴清水
2滴FeCl3
2滴新鲜肝脏研磨液
结果
单位时间气泡产生量
不明显
明显
多
很多
因变量
卫生香燃烧情况
不复燃
不复燃
明亮
十分明亮
结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样,酶的催化效率最高
教师:课件展示实验现象的图片,说明不同方案会使实验出现不同效果,为使实验结果严谨,实验设计需要遵循一定的原则.
【师生互动】继续观察实验步骤表格,讨论:
1,在实验中,有哪些因素是可以改变的 (试管大小,过氧化氢的浓度和使用量,反应的温度,反应的时间长短,加入的试剂,过氧化氢的分解速率……)我们称这些在实验过程中可以改变的因素为变量.
2,在实验设计的四支试管中,有哪个因素是不一样的 (反应条件).我们改变了反应条件,而保持其他变量一样.在实验中我们人为改变的变量称作自变量,例如(氯化铁溶液和肝脏研磨液).
3,反应条件改变之后,会跟着改变的是什么 (现象)这个反应现象代表着过氧化氢分解的速率.随着自变量的变化而变化的变量为因变量.
4, 其他变量,例如过氧化氢溶液的浓度和使用量,它会不会影响过氧化氢的分解速率 (会)怎么排除这些影响 (把各支试管中这些变量都保持一致)像这样的变量,我们叫无关变量.
5,设计对照实验的好处.区分本实验中的对照组和实验组.
以问题形式带领学生从本实验实例中总结出实验设计的基本原则:单一变量原则和设计对照实验原则.
【过渡】教师:通过刚才的实验,大家已经看到了酶的神奇作用,那么酶为什么能做到这一点呢
【引领】为什么加热和加入无机催化剂可以提高过氧化氢的分解速率
(加热促进过氧化氢分解,是因为加热使过氧化氢分子得到能量.从常态转化为容易分解的活跃状态.分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能.无机催化剂没有给过氧化氢供能,而是降低了反应的活化能)
课件展示:播放有关化学活化能的flash,帮助学生理解分子能否参加到化学反应,有两个方面的影响:分子自身能量高低和化学反应活化能的高低.
观看flash,积极思考,讨论,分析归纳出加热,化学催化剂,酶提高化学反应速率的本质.
【过渡】教师:酶作为生物体内的一种催化剂,它的化学本质是什么呢 能不能设计实验鉴定酶的本质 (可以通过试剂检测,看发生的相关颜色反应)
教师:在历史上,酶的本质的探索却没有这么一帆风顺,请同学们阅读资料分析,了解关于酶本质的探索历程.
【学生活动】阅读资料分析,给酶下一个大概的定义
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA.
思考相关问题
1,酶一定要在活细胞中才能发挥作用么 (不一定)
2,是不是所有的活细胞都能产生酶 (是)
3,结合资料阅读,举例说说酶的发现与科学技术发展之间的联系(略)
【课堂小结】带领学生小结本课知识:细胞代谢;实验设计的两个原则——单一变量和设计对照实验;活化能的概念,酶显着降低化学反应活化能,提高化学反应速率的作用.
【课后拓展】联系生活,结合本节课所学,布置学生课后对酶进行进一步探究
【布置作业】

⑻ 如何检测细胞的增殖活性，简要描述实验步骤

细胞增殖检测方法 细胞增殖检测通常是检测分裂中的细胞数量或者细胞群体发生的变化。目前细胞增殖检测主要分为五类：DNA合成检测、代谢活性检测、细胞数量检测、细胞增殖相关抗原检测和ATP 浓度检测。在这些方法中作何选择，主要取决于所研究的细胞类型和研究方案。 1. DNA合成检测 这是目前实验室中检测细胞增殖最准确可靠的方式。该法是将放射性标记的3H-胸腺嘧啶与细胞一同孵育，这样新增殖细胞的DNA中就会掺入放射性标记，经洗脱后可用闪烁计数器检测。该方法耗时长，而且有个明显的弊端就，即使用和处理放射性物质既麻烦又不安全。不过，可以使用5-溴-2-脱氧尿苷BrdU来进行类似实验，因为BrdU也同样可以掺入到新合成的DNA中。但这样就需要进行额外的实验步骤，先孵育特异性BrdU单抗和带标记的二抗，然后再进行比色法、化学发光检测或荧光信号检测等步骤。该方法的优点就是不再需要放射性物质。BrdU标记很适合免疫组化IHC、免疫细胞化学IC、细胞内ELISA、流式细胞分析和高通量筛选。 2. 代谢活性检测 检测细胞群体的代谢活性也可以反映细胞增殖的情况。在细胞增殖过程中脱氢酶的活性会增加，因此其底物四唑盐或Alamar Blue在代谢活跃的细胞环境中会逐渐减少，形成能够改变培养基颜色的甲臜染料。可以通过低配置或高配置的分光光度计和酶标仪来读取含染料培养基的吸光度，从而衡量细胞的代谢活性，检测细胞增殖的情况。 四种最常见的四唑盐是：MTT、XTT、MTS和WST1。MTT在标准的细胞培养基中是不溶的，而且其生成的甲臜晶体需要溶解在DMSO或者异丙醇中。因此，MTT主要作为终点检测方法。其他三种盐与Alamar Blue一样，都是可溶且无毒。它们可以作为连续监控手段来跟踪细胞增殖的动态改变。其中XTT的效率较低，需要添加额外的因子；WST1更灵敏有效，与其他盐相比能够更快显色；Alamar Blue的灵敏度也很高，只要微孔板的孔中有100个细胞就能够检测到。四唑盐和Alamar Blue氧化还原染料能够用于多种仪器和高通量研究，非常方便。它们适用的检测仪器包括：标准分光光度计、荧光分光光度计和酶标仪等。

⑼ 代谢流分析实验如何进行

然而，从自然界分离具有特殊性状的野生型微生物菌种以及利用传统诱变方法筛选遗传性状优良的菌种，则是代谢设计和靶点选择的重要信息资源和理论依据。经过长达数十年的研究，生物化学家已对相当数量生物细胞内的代谢途径进行了鉴定，并绘制出较完整的代谢网络图，这就为代谢工程的实施奠定了基础。然而，正确的靶点设计还必须对现有的代谢途径和代谢网络信息进行更深入的分析。首先，根据化学动力学和计量学原理测定代谢网络中的代谢流分布（即代谢流分析），其中最重要的是细胞内碳和氮元素的流向比例关系；其次，在代谢流分析的基础上调查其控制状态、机制和影响因素（即代谢控制分析）；最后，根据代谢流分布和控制的分析结果，确定代谢设计的合理靶点，通常包括拟修饰基因的靶点、拟导入途径的靶点或者拟阻断途径的靶点等。代谢流分析是指导代谢工程（被称为第三代基因工程）的重要方法，目前国内仍处于研究的初期阶段，国内天津大学赵学明教授翻译了该领域着名的图书《代谢工程-原理与方法》，可以得到详细的信息。