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本帖最后由 希帝莱智能水族灯 于 2014-8-25 12:43 编辑
各位朋友们好,
感谢鱼友们对希帝莱(CTLite)生物照明产品的关注与支持,我是希帝莱的工程师,在CMF上的ID: Rhinoceros。
基于对生物学的兴趣,在长期研究的基础上,本公司积累了一些有益于海水珊瑚养殖的经验和知识,在此乐于与大家一起分享学习。
这个分享贴将形成一个系列,希望能较为系统地地覆盖鱼友们关心的各个方面。
感谢各位阅读,觉得好的话,顶个贴,鼓励我们继续写下去,觉得不好,请轻点拍砖,习惯性发表不尊重评论的请轻轻飘过。
序:CMF上有很多鱼友经常说起N/P失衡,藻类爆发,珊瑚变咖、死亡。这个帖子的目的,就是想要揭示N/P和藻类分裂繁殖的关联性,为鱼友们提供一个启示。
1. 细胞与细胞核
众所周知,无论植物、动物都有细胞,生命是由单细胞动物开始进化的,在进化过程中,有些生物发展成多细胞生命,而有些仍然是单细胞生命。
我们喜爱的珊瑚虫即是低等的多细胞生命,而栖息于珊瑚虫内的共生虫黄藻却是低等单细胞生命。
左图为珊瑚虫族群,右图为金黄色或褐色的虫黄藻
珊瑚:多细胞腔肠动物
虫黄藻:单细胞低等植物
科学家通过科学方法计算得出,健康正常的珊瑚每平方毫米约有3万个虫黄藻。
在这些细胞中的封闭式膜状胞器(细胞核)内,有细胞中大多数的遗传物质,也就是DNA。
这些DNA与多种蛋白质,如组织蛋白复合形成染色质。
而染色质在细胞分裂时,会浓缩形成染色体,其中所含的所有基因合称为核基因组。
细胞核的作用,是维持基因的完整性,并借由调节基因表现来影响细胞活动。
细胞核结构图
2. DNA:脱氧核糖核酸
脱氧核糖核酸又称去氧核糖核酸,是一种生物大分子,可组成遗传指令,引导生物发育与生命机能运作。
主要功能是资讯储存,可比喻为“蓝图”或“食谱”。其中包含的指令,是建构细胞内其他的化合物,如蛋白质与核糖核酸所需。
带有蛋白质编码的DNA段称为基因。
左图为DNA双螺旋结构,右图DNA分子结构
DNA双螺旋结构
DNA分子结构
科学家通过定磷法测试得知,DNA的中含磷量平均为DNA分子重量的9.9%。
3. 蛋白质:生命活动的主要承担者
蛋白质(protein)是生命的物质基础,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者,没有蛋白质就没有生命。
因此,它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。
机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与,蛋白质占人体重量的16%~20%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.6~12kg。
蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。
左图中即为蛋白质分子的空间结构示意图,图中小圆球代表各种不同的氨基酸,氨基酸与氨基酸之间通过多肽连接在一起。
右图即为分子结构平面图。
蛋白质分子示意图
蛋白质分子
作为一类重要的生物大分子,蛋白质主要由碳、氢、氧、氮、硫等化学元素组成。
所有蛋白质都是由20种不同的L型α氨基酸连接形成的多聚体,在形成蛋白质后,这些氨基酸又被称为残基。
3.1 氨基酸:构成蛋白质的基本单元
氨基酸(英文:Amino acid)是构成蛋白质的基本单位,赋予蛋白质特定的分子结构形态,使他的分子具有生化活性。
蛋白质是生物体内重要的活性分子,包括催化新陈代谢的酶(又称“酵素”)。
左下图为氨基酸分子的空间示意图,右下图为分子平面图。
氨基酸立体结构示意图
3.2 肽键: 两个氨基酸通过脱水形成肽键
不同的氨基酸脱水缩合形成肽(蛋白质的原始片段),是蛋白质生成的前体。
肽键分子平面图
无论是构成蛋白质的氨基酸还是肽键都是由N,C,H,O组成,因此蛋白质中一定含有碳、氢、氧、氮元素。
总结:
这一节想要说明的是,生命活动中承载遗传密码的DNA含有大量的磷,而承载生命活动的蛋白质却不含磷。
N,P均很丰富的水体,即富营养化水体。
在富营养化的水体中,其他环境条件具备的情况下,因为有了磷的参与可以供DNA的复制继续下去,藻类自然也就复制分裂得很快。
若只有氮,切断磷的供给,因为DNA缺乏磷的参与,无法顺利完成复制,遗传基因生成失败,藻类无法顺利完成分裂繁殖,不会形成水华。
这也是现在的洗衣粉要环保,不含磷以控制水华的原因。
在我们鱼友中,有说氮磷失衡,藻类爆发,珊瑚死亡,多数原因是磷含量超标了。
下一篇,将重点介绍虫黄藻叶绿素。
科学养海(2)虫黄藻叶绿素 |
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