以鸟氨酸循环为例探讨生物化学课程教学方法及思政融入

生物化学课程的代谢内容涉及很多循环代谢,占据生物化学课程代谢的半壁江山,且多为难点和重点。为了达到较好的教学效果,文章以鸟氨酸循环为例,采用多种教学手段和技巧积极探索和尝试,旨在达到学生掌握知识的同时,学会掌握代谢的逻辑,提高学习能力,提升科研思维。同时融入恰当的思政内容,以期提高生物化学课程的教学质量。

厚壳贻贝鸟氨酸-尿素循环中的关键代谢物及基因分析

鸟氨酸-尿素循环(OUC)是生物新陈代谢过程中的重要循环过程,但在贝类中尚缺乏相关研究。为此,以厚壳贻贝为研究对象,分别采用氨基酸分析仪和荧光定量PCR研究了其外套膜和后闭壳肌组织中的鸟氨酸-尿素循环途径的主要代谢物和关键基因的含量及其表达量;进一步测试了在精氨酸注射条件下,各主要代谢物和关键基因的含量及表达量变化,以及^(13)C标记尿素注射贻贝后,其贝壳中δ^(13)C比值(^(13)C/^(12)C)变化。结果表明,厚壳贻贝外套膜和后闭壳肌均含有较高浓度的尿素;精氨酸注射导致其两种组织中尿素浓度显著上升(P<0.01),以及瓜氨酸浓度显著下降(P<0.01),但鸟氨酸浓度维持相对稳定的水平。精氨酸注射显著上调了两种组织中的脲酶基因的表达量(P<0.01),但其他基因表达量的变化在两种组织中存在差异,显示出鸟氨酸-尿素循环途径在其两种组织中具有复杂而不同的调控过程。^(13)C标记尿素注射贻贝显著上调了贝壳中δ^(13)C的比值(P<0.01),表明尿素分子可能参与了贻贝贝壳的生物矿化过程。上述研究为深入了解贻贝鸟氨酸-尿素途径与生物矿化之间的关联,以及探讨贻贝对海水酸化耐受性的内在分子机制奠定了基础。

超高效液相质谱法测定人肝细胞中L-精氨酸、L-鸟氨酸、L-瓜氨酸和尿素含量

为测定人肝细胞鸟氨酸循环中L-精氨酸、L-鸟氨酸、L-瓜氨酸及尿素的含量,建立了该超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)的分析方法。本方法采用ACQUITY UPLC BEH Amide色谱柱,用0.1%甲酸水溶液和0.1%甲酸乙腈溶液作为流动相,色谱分离后直接进串联质谱,采用电喷雾离子源,正离子多反应监测模式进行检测。由于人肝细胞中含有大量的被测物质,故本方法采用水作为替代基质进行检测,经验证,该方法有效、可靠,符合方法学的各项验证结果。

运动与氨代谢

运动可以使血氨浓度升高。关于运动与氨代谢关系的研究，目前比较一致的观点认为，在长时间高强度运动中血氨浓度显著升高，高浓度血氨对人体具有毒副作用，因而在运动性疲劳的产生中具有不容忽视的作用。血氨对运动强度远较血乳酸更为敏感，可能成为一个重要的生理学评定指标。

血尿素指标及其在游泳训练中应用的研究

本文根据运动训练中物质代谢特点和规律性,选择与身体机能适应性和疲劳有关的血尿素指标,研究我省游泳运动员血尿素常值及其在训练过程中的变化特点,探索大运动量训练期间血尿素含量变化与训练负荷量和负荷强度的关系,如何调控负荷量和负荷强度,确保持续大运动量训练。

牛尿素中毒的防治措施

尿素又称碳酰二胺,其化学分子式为CO(NH2)2,是动物体内蛋白质分解并经鸟氨酸循环转化的终末产物,随尿排出体外。CO(NH2)2是反刍动物使用年代久、范围广、用量大的一种非蛋白氮饲料。尿素作为反刍动物常用的非蛋白氮饲料添加剂,在生产中被广泛应用。饲料用尿素纯度在97%以上,水分0.5%以下,在反刍动物消化道中,尿素是合成菌体蛋白的重要氮源。1kg尿素相当于2.62~2.81kg蛋白质,相当于5.

血浆氨的GLD-NADH酶促终点法测定

血浆氨的测定对于肝病患者的管理,高营养治疗病人氮平衡的监测及先天性鸟氨酸循环有关酶缺乏症的诊断具有重要意义。目前,血浆氨的测定普遍采用扩散法,操作繁琐且重复性差。近来国内也有血浆氨酶法测定的报道,但大多是采用动力学法。由于血浆中氨的含量甚微,采用动力学法测定精密度很难控制,内源性NADH消耗的问题也未得到解决。本文介绍一种以GLD-NADH为反应体系的血浆氨酶促终点测定法。

构建整合型重组枯草芽孢杆菌高效合成胍基乙酸

胍基乙酸作为一种能源性物质,在食品、医药和饲料等行业有着广泛的应用前景,但目前尚未实现利用生物法工业化生产胍基乙酸。本研究在食品级安全菌株枯草芽孢杆菌中设计胍基乙酸的合成路线,利用调控关键酶表达、解除反馈抑制、增加膜通透性等技术,实现全细胞催化高效合成胍基乙酸。首先基于进化树挖掘筛选最佳L-精氨酸:甘氨酸脒基转移酶,利用强启动子与基因组整合相结合的策略提高关键酶表达水平;其次,引入谷氨酸棒杆菌中用于L-精氨酸合成的鸟氨酸循环途径,缓解副产物L-鸟氨酸对酶的反馈抑制,并敲除L-精氨酸降解途径,强化底物再生;再次,增强N-乙酰胞壁-L-丙氨酸酰胺酶(N-acetylmuramoyl-L-alanine amidase,LytC)基因表达,改善细胞膜通透性;最后,使用菌株Bs-13在最佳转化条件下,经24 h获得13.1 g/L胍基乙酸,转化速率为0.54 g/(L·h),底物甘氨酸的转化率为92.7%。以上策略一定程度上提高了胍基乙酸的生产效率,为生物法合成胍基乙酸提供了参考。

伴血氨正常的鸟氨酸氨基甲酰转移酶缺乏症一例及文献复习

目的探讨迟发型鸟氨酸氨基甲酰转移酶缺乏症(ornithine transcarbamylase deficiency,OTCD)的临床特点,减少临床误诊率。方法分析我院收治的1例反复住院治疗的OTCD患儿各阶段的临床特点及转归。结果患儿以呕吐、嗜睡为主要症状,入院后反复检查血氨正常,颅脑影像学检查提示皮层及皮层下广泛异常信号(T2Flair稍高信号,DWI高信号),脑电图呈广泛低电压,有机酸气相质谱检测发现乳清酸及尿嘧啶异常增高,基因检测发现OTC基因的核苷酸碱基存在错义突变。结论OTCD患儿通常伴血氨升高,但临床中如有不明原因的呕吐、嗜睡症状,即使血氨正常也不能排除本病,应完善有机酸气相质谱及基因检测方法进一步明确诊断。

鸡肾肿综合征的发病原因与防治对策

肾肿综合征的发病主要是由于鸡肝脏中不含精氨酸酶,不能通过鸟氨酸循环,蛋白质代谢的最终产物不是尿素,而是尿酸。同时鸡还能以NH3合成尿酸。因此,尿中尿酸多于尿素,肌酸多于肌酸酐。当鸡感染某些传染病或有其他诱因时,肾脏组织细胞受到严重破坏,导致尿酸排泄障碍,形成恶性循环,结果发生尿酸血症,并在肾脏、输尿管及腹腔内脏和骨关节部位都有尿酸盐的沉积。引起自体中毒,肾功能衰竭而死亡。