海洋硅藻硅质细胞壁结构的形成机理研究概述

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。     

华北半叶紫菜丝状体细胞凋亡过程的初步研究

本文对华北半叶紫菜丝状体细胞的凋亡过程进行了初步观察并对这一过程中细胞超微形态的变化进行了研究。结果表明 ,丝状体细胞的凋亡过程是由分枝的端部细胞发生老化开始的 ,老化细胞的细胞内壁增厚 ;细胞核内染色质凝缩 ,核膜溶解 ;色素体片层结构变形、溶解 ;红藻淀粉电子密度显著下降 ,逐渐解体 ;胞浆中出现不规则形态的囊泡、髓样结构和结构特殊的小体 ;随着细胞的趋于凋亡 ,核、色素体、线粒体等细胞器相继溶解消失 ,细胞结构崩溃 ,细胞内壁明显增厚。细胞中的囊泡和髓样结构参与了细胞内壁的形成。本研究首次报道紫菜中存在细胞凋亡 ,并对丝状体细胞凋亡过程的生物学意义及髓样结构的功能进行了讨论     

硅藻硅质化蛋白——亲硅蛋白(silaffins)

硅藻是一类在全世界水环境中都有发现的单细胞真核藻类,其特有的硅质壁使其成为海洋生物硅的最大贡献者,它们在全球碳/硅元素的生物地球化学循环中扮演至关重要的角色。亲硅蛋白(silaffins)是一种分离于硅藻硅质壁,并与其硅质化密切相关的蛋白。亲硅蛋白可以在体外硅酸溶液中沉淀二氧化硅(SiO_2),这种活性来自其特有的蛋白序列和翻译后修饰调节。基于对亲硅蛋白结构的理解,多种与其相似的仿生多肽被应用到人工SiO_2的合成中。本文综述了硅藻亲硅蛋白的分离鉴定、功能以及其在生物技术和生物医药方面的应用,为亲硅蛋白基础研究和应用潜力提供基础。     

A preliminary study on microtextures, structures and mineralizing processes of hydrothermal chimneys in Mariana Trough

Ａ　ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｍｉｃｒｏｔｅｘｔｕｒｅｓ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｍｉｎｅｒａｌｉｚｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｃｈｉｍｎｅｙｓ　ｉｎ　Ｍａｒｉａｎａ　ＴｒｏｕｇｈＺｈａｎｇＤｅｙ...     

东方扁虾卵巢和滤泡结构的研究

卵巢包括4种形态的组分:(1)卵巢壁,(2)生殖上皮,(3)卵母细胞(早期卵巢还包括卵原细胞)一滤泡细胞层,(4)卵巢壁内突.卵巢壁及壁内突均含有血管、血窦、肌细胞等成分,卵巢壁内突延伸至每个滤泡的外层基膜处.滤泡由内至外由卵母细胞、卵周隙、滤泡细胞及基膜等4部分组成.卵母细胞膜表面向卵周隙内伸出许多微绒毛,并具有许多微吞饮凹.随着滤泡的发育,卵周隙内含物电子密度越来越大,成熟滤泡的卵周隙内含物演变为卵壳.卵壳由两部分构成:外层较薄,而内层较厚且含电子致密的颗粒物质.滤泡细胞一般为单层,具较强的合成活性,其合成产物系卵周隙内含物的一部分.东方扁虾卵巢和滤泡的结构特征表明外源性(卵母细胞外及卵巢外)的卵黄合成在卵黄发生上起重要的作用.     

筒型基础安装过程中筒内土塞生成的可视化模拟计算

筒型基础安装过程中，筒内的负压作用会导致土塞现象的出现。以试验模型为基础建立可变形离散元计算模型，通过VC＋＋编制的程序SPSAⅡ对筒型基础负压沉贯中土塞的生成过程进行可视化模拟计算。考虑渗流力、筒壁内外摩擦阻力和筒内负压吸力作为土塞产生的主要外荷载，分别模拟渤海地区3种典型土（黏土、粉土和砂土）的情况。其中，粉土情况下。程序的收敛速度最快，黏土情况下，土塞的计算高度最接近试验测量值，数值计算结果表明该计算方法作为筒型基础施工前筒内土塞高度的预测方法是可行的。     

鞘藻属和毛鞘藻属营养细胞分裂方式的比较研究

于 1 999年 7月在湖北省仙桃市湿润土壤中采得一种鞘藻 ,经培养和电镜观察 ,发现该株鞘藻营养生长主要依赖位于丝状体最上面的细胞分裂 ,分生出的子细胞在该细胞亚顶端的胞壁破裂点掀开一个帽子 ,此帽子便附着于细胞侧壁上 ,这在鞘藻属中为首次报道 ,与 2 0 0 0年 1 2月在武汉纸坊青龙山水库采得的一种毛鞘藻的基细胞也附着相同的帽子结构。观察结果表明 ,该属基细胞亦具有明显的居间分裂能力。在观察这两属营养细胞居间分裂的同时 ,详细报道了这一种特殊的细胞分裂———顶端分裂 ,详细比较了这两属的营养细胞分裂方式 ,并对其分裂方式的机制进行探讨。结果表明 ,这两属细胞在细胞分裂方式上有极为亲密的亲缘关系 ,但毛鞘藻属更复杂、独特的营养细胞分裂显示它的进化地位比鞘藻属高。     

细小微胞藻的超微结构研究

通过电子显微镜对分离自青岛海域的一株细小微胞藻(Micromonas pusilla (Butcher) Manton et Parke)进行了形态和超微结构研究。该藻细胞微小,具有特征性的一根侧生的鞭毛,鞭毛上具一根细长的顶毛。该藻细胞膜外无细胞壁和鳞片。细胞内部结构相当简单,仅具一个中央包含着蛋白核的叶绿体,一个细胞核,一个线粒体及一组高尔基复合体。该藻是我国黄海广泛分布的一个种。     

Structures of ovary and ovarian follicle in flathead lobster, Thenus orientalis (Lund, 1793) (Crustacea: Decapoda: Scyllarida)

ImeIOWThe nathead lobster, Thenus orientalis, is widely distributed in the trOPical and subtIDPical indO - West Pacific region. T. orientalis is one of the most eCOnondcally significantspecies among scyllarids althoUgh its catch is nowhere large. In addition to its eCOnondc value,T. Orientalis is also of great scientific value because it represents a fdrily wfor reproductivebiology is ~ly studied. It is important to clarify the structures of ovary and Ovarian follicle inT. Orientalis.…     

栉孔扇贝(Chlamys (Azumapecten) farreri) 消化盲囊的组织学和组织化学的研究

运用石蜡切片法、透射电镜技术及组织化学方法，对栉孔扇贝的消化盲囊进行了研究。结果表明消化盲囊的腺上皮由消化(吸收)细胞和分泌细胞组成，消化(吸收)细胞顶端有微绒毛，细胞内有酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、脂酶和酯酶活性，还含有糖原和脂肪。是进行食物的细胞内消化和营养物质吸收的主要场所，并有储存能量的功能；分泌细胞内含粗面内质网、高尔基体和分泌颗粒，具有酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性。并含有丰富的RNA和蛋白质，有分泌消化酶的功能；消化盲囊导管上皮细胞顶端有纤毛和微绒毛，细胞内有酸性磷酸酶、碱性磷酸酶及脂酶活性，也能分泌消化酶。消化(吸收)细胞浅部的细胞质及其释放到盲囊腔中的胞质团中含铁；各部位不含钙。     

中国对虾触角腺组织结构和功能的初步研究

在光镜和透射电镜下观察中国对虾 (Penaeus chinensis)触角腺的组织结构和细胞超微结构 ,并对其生理功能进行了初步探讨。光镜观察显示 :触角腺由体腔囊、迷路和原肾管 3部分组成。开放的血窦和动脉小血管分布在体腔囊和迷路小管之间。电镜观察研究表明 :1体腔囊壁由足细胞和基膜组成 ,足细胞以足状突起连接于基膜上 ,血窦和动脉小血管中的血淋巴液滤入体腔囊形成原尿。足细胞吸收原尿中的大分子物质 ,并行细胞内消化与解毒作用。 2迷路小管上皮细胞游离面具发达的微绒毛 ,细胞基部质膜形成大量内褶。迷路具有对原尿中的大分子物质、水及无机离子进行重吸收的功能 ,并能排泄机体代谢废物 ,参与渗透压调节。 3原肾管上皮细胞基部质膜和侧膜向细胞内形成更深更多的质膜内褶 ,细胞进一步重吸收管腔中的水及无机离子 ,并通过活跃的无机离子代谢作用 ,在形成中国对虾高渗、浓缩尿中发挥重要作用     

裸体方格星虫壶状细胞复合体的形态结构

星虫动物利用体腔液中的多种细胞完成呼吸、免疫、生殖等功能,部分种类体腔中有一类能依靠纤毛摆动、在体腔液中自由"游动"的"壶状细胞复合体"(urn cell complex,UCC)。利用光学显微镜和透射电子显微镜,观察了裸体方格星虫体液内UCC的形态、结构和细胞组分,结果显示:UCC占体腔液细胞总数的0.1%~0.4%,由位于前端的泡状细胞(vesicular cell)和位于基部能分泌粘液的纤毛细胞(ciliated cell)构成。泡状细胞呈帽状,长径为10~33μm,短径为8~25μm,内有一泡状体占据了细胞绝大部分体积,泡状体内含物均匀,电子密度低;位于细胞膜下有一或两个核,核内具团块状异染色质;细胞器极少。纤毛细胞呈扁平状,核大且位于正中,核仁明显,异染色质少;内质网和高尔基体发达,有大量分泌泡;线粒体丰富;细胞边缘有大量纤毛,具有典型的微管结构。泡状细胞质中仅有少量非网状细胞骨架,细胞形状多变;纤毛细胞骨架结构发达,尤其在纤毛着生区域。在UCC内部发现了多糖成分,泡状细胞主要含有酸性多糖,纤毛细胞则含有中性和酸性混合多糖。经对照实验发现,壶状细胞复合体内不存在碱性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)。实验结果说明,UCC可通过分泌粘液收集体液中的细胞碎片、异体杂质等,但是不具有细胞内消化的能力,其运动的动力由纤毛细胞提供。     

褐藻酸降解菌侵染海带过程的超微结构观察

首次研究了褐藻酸降解菌侵入海带的途径，通过电镜观察，跟踪研究了褐藻酸降解菌染海带过程中海带表皮细胞壁的超微结构变化。结果表明，褐藻酸降解侵染海带的过程是首先引起海带表皮细胞壁藻胶层表面的破坏，然后引起藻胶层的断裂，并使藻胶层逐渐降解变突，最后褐藻酸降解菌通过海带细胞的壁藻胶层的断裂变突处进入海带细胞内。     

基于海洋硅藻三维结构的微纳米材料研究进展

海洋硅藻种类繁多,具有因种而异的形状奇特的刚性细胞壁,称作硅质壳。硅质壳主要由无定形的二氧化硅构成,在纳米至微米尺度的三维结构(如孔、脊或管状结构)上表现出高度的规律性和精确的重现性。仿效硅藻,在温和的条件下制造超精细微纳米材料,成为众多从事生物、化学、材料研究工作者追逐的焦点。本文从硅藻硅质壳的形成机理及体外仿生、影响硅藻硅质壳结构的外在因素、硅藻硅质壳的化学修饰与应用3个方面的研究进展进行了综述。     

海鳗肝脏、胆囊及胰腺的显微结构

采用光镜技术研究海鳗肝脏、胆囊和胰腺的显微结构。结果表明:海鳗肝小叶不明显,肝门管区不典型。肝细胞较大,呈多边形,糖原和脂滴丰富。核呈圆形或卵圆形,1～2个。胆囊与胆管结构类似其他鱼类。胰腺长条形,紧贴肠左壁,独立存在,少量分布在胆管周围及胆囊壁上。外分泌部由腺泡和各级排泄管组成,内分泌部即胰岛,分散存在于外分泌部之间,胰岛细胞由A,B,D三种细胞组成。A细胞数量较少,位于胰岛周边,夹于B细胞之间,胞质颗粒染成红色;B细胞数量最多,位于胰岛周边,胞质颗粒染成橘黄色;D细胞一般位于胰岛中部染色浅淡的区域,胞质染淡蓝色。     

毛蚶消化系统形态学、组织学与组织化学的研究

运用解剖学、组织学和组织化学方法对毛蚶（Scapharca subcrenata）消化系统的结构和功能进行了研究。结果表明：毛蚶消化系统由消化道和消化盲囊组成。消化道包括唇辩、口、食道、胃、晶杆囊、肠、直肠和肛门。除唇辩、晶杆囊外的消化管壁由内向外可分为四层：粘膜层、粘膜下层、肌层和外膜。粘膜层包括粘膜上皮和粘膜肌层。口腔和食道上皮为假复层纤毛柱状上皮，消化道其它部位的粘膜上皮都为单层纤毛柱状上皮。胃壁和肠壁的局部缺乏肌层。除口腔腹面的外膜为浆膜外，其余皆为纤维膜。消化盲囊为复管泡状腺，以导管与胃腔相通。腺上皮由胚性细胞（E-细胞）、纤维细胞（F-细胞）、吸收细胞（R-细胞）和分泌细胞（B-细胞）组成。在口、食道、胃、肠等部位的消化管腔存在着吞噬细胞。肠上皮和消化盲囊腺上皮有较强的碱性磷酸酶活性，胃上皮、肠上皮和消化盲囊腺上皮有较强的酸性磷酸酶活性。胃和肠的粘膜下层、消化盲囊腺上皮和结缔组织中含有钙和铁。     

Wave loads on a stationary floating bottomless cylindrical body with finite wall thickness

This paper aims at presenting a method for solving the linearised diffraction problem of the interaction between regular sinusoidal, small amplitude incident waves and a bottomless cylindrical floating body with a vertical symmetry axis and finite wall thickness, through the idealisation of the flow field around the structure using ring elements. The horizontal and vertical excitation forces, the rolling moment, the resulting wave motion inside the cylinder, as well as the pressure distribution on the wetted surface of the structure are obtained by solving the diffraction boundary-value problem through the implementation of the Galerkin method. The analytical predictions are compared with other analytical results and pertinent experimental data. Finally, the influence of the wall thickness on the wave loads and the fluid motion inside the pond is examined.     

Bioavailability of different chemical forms of dissolved silica can affect marine diatom growth

In this study, we demonstrate that dissolved silica obtained from mineral (crystalline quartz), biogenic amorphous (diatomaceous earth) and artificial amorphous sources (Aerosil) influence the growth rate of two marine diatoms, Chaetoceros sp. and Skeletonema marinoi. Diatoms were reared in four different experimental conditions in artificial seawater containing either dissolved silica previously obtained through dissolution of the mineral crystalline quartz or two amorphous substrates, biogenic diatomaceous earth or artificial Aerosil silica. Sodium metasilicate was used as control. When the silica in the different media reached concentrations higher than 107 μm , particles were eliminated by filtration and the diatom cells were inoculated. Maximum cell density, growth and silica assimilation rates of both species in the presence of dissolved silica derived from crystalline quartz and metasilicate were higher than those obtained with the other silica sources. These results are discussed against the background of previous geochemical studies that have shown that silica–water interactions are strictly dependent on the silica polymorphs involved and on the ionic composition of the solution. Our results demonstrate that the soluble silicon compounds generated in seawater by crystalline sources are highly bioavailable compared with those generated by biogenic and amorphous materials. These findings are potentially of considerable ecological importance and may contribute to clarifying anomalous spatial and temporal distributions of siliceous organisms with respect to the presence of lithogenic or biogenic silica sources in marine environments.     

Impact of a cyclonic eddy on phytoplankton community structure and photosynthetic competency in the subtropical North Pacific Ocean

A synoptic spatial examination of the eddy Haulani (17–20 November 2000) revealed a structure typical of Hawaiian cyclonic eddies with divergent surface flow forcing the upward displacement of deep waters. Hydrographic surveys revealed that surface water in the eddy center was ca. 3.5°C cooler, 0.5 saltier, and 1.4 kg m⁻³ denser than surface waters outside the eddy. Vertically integrated concentrations of nitrate+nitrite, phosphate and silicate were enhanced over out-eddy values by about 2-fold, and nitrate+nitrite concentrations were ca. 8× greater within the euphotic zone inside the eddy than outside. Si:N ratios were lower within the upper mixed layer of the eddy, indicating an enhanced Si uptake relative to nitrate+nitrite. Chlorophyll a concentrations were higher within the eddy compared to control stations outside, when integrated over the upper 150 m, but were not significantly different when integrated over the depth of the euphotic zone. Photosynthetic competency, assessed using fast repetition-rate fluorometry, varied with the doming of the isopycnals and the supply of macro-nutrients to the euphotic zone. The physical and chemical environment of the eddy selected for the accumulation of larger phytoplankton species. Photosynthetic bacteria (Prochlorococcus and Synechococcus) and small (<3 μm diameter) photosynthetic eukaryotes were 3.6-fold more numerically abundant outside the eddy as compared to inside. Large photosynthetic eukaryotes (>3 μm diameter) were more abundant inside the eddy than outside. Diatoms of the genera Rhizosolenia and Hemiaulus outside the eddy contained diazotrophic endosymbiontic cyanobacteria, but these endosymbionts were absent from the cells of these species inside the eddy. The increase in cell numbers of large photosynthetic eukaryotes with hard silica or calcite cell walls is likely to have a profound impact on the proportion of the organic carbon production that is exported to deep water by sinking of senescent cells and cells grazed by herbivorous zooplankton and repackaged as large fecal pellets.     

泥螺肝胰腺细胞的超微结构和功能

利用透射电镜技术研究了泥螺(Bullactaexarata)肝胰腺细胞的超微结构。结果表明,泥螺的肝胰腺主要由4类细胞构成:泡状细胞(B细胞)、吸收细胞(R细胞)、纤维细胞(F细胞)和胚细胞(E细胞)。B细胞大,长柱状,胞质中有许多消化泡;R细胞的脂滴数量多,体积大,具少量的线粒体;F细胞含有极丰富的粗面内质网、线粒体等结构,但脂滴的数量远远少于R细胞。E细胞为多边形,核大而圆,粗面内质网少,线粒体小而狭长。根据这4种细胞的超微结构特点,指出了泥螺肝胰腺的功能,并探讨了肝胰腺细胞的分化序列。