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《中国海洋大学》 2009年
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红条毛肤石鳖齿舌主侧齿齿尖矿化过程及矿化机理研究初探

刘传林  
【摘要】: 石鳖的齿舌被发现有磁铁矿沉积以来,齿舌成为生物矿化研究尤其是铁矿化研究的最佳材料,其齿舌中矿化了大量铁化物包括以纳米颗粒形式存在的磁铁矿。磁性纳米颗粒在很多领域有着广泛的应用前景。红条毛肤石鳖是我国沿海潮间带习见的石鳖物种,本文以其齿舌为研究对象,利用光学显微镜、扫描电镜、生物透射电镜、高分辨率透射电镜、超导量子干涉磁强计、X-射线衍射、红外光谱及显微硬度计等技术从多个角度对齿舌主侧齿齿尖的矿化过程及机理开展研究。首先,形态学上对主侧齿齿尖的产生、矿化过程及磁铁矿颗粒的微结构进行研究;其次,磁学上对处于不同矿化段的齿舌段的起始磁化曲线、磁滞回线及磁铁矿含量进行测定,材料学上对处于不同矿化阶段的齿尖显微硬度进行测定;随后从组织化学和组织免疫学上对组织内的铁还原酶及铁蛋白进行定位,最后,从生物化学角度对铁蛋白进行提取纯化。 研究结果显示,在长约1.5cm,宽约2~3mm,约有~60排齿列的齿舌上有形态和颜色明显不同于其他齿片的两列主侧齿纵贯其中。主侧齿齿片由形态迥然不同的两部分结构组成——齿尖和齿基,齿尖三尖齿状,齿基长柄状,两部分由连接区结合在一起。不同部段上的主侧齿齿尖在颜色有明显差异,反映了齿舌矿化历程。齿舌大体可分为四个矿化程度不同的部段,矿化程度的轻重使主侧齿齿尖内组分及结构随之发生变化。生成越早的主侧齿齿尖颜色越深,呈亮黑色,矿化程度重;越晚的颜色越浅,呈红棕色,矿化程度轻;新生成的几乎白色,无矿化。齿片的生成由齿舌囊末端生长点细胞群完成,细胞有规则地分布于囊壁四周并沿壁纵向分布,具很强的分裂能力和分泌功能,齿片形成过程中各司其职,有的负责齿舌基膜合成,有的负责齿片形成,有的则负责功能酶分泌。新生齿片齿尖内部大量的有机纤维细丝构成网眼状结构,结构内无矿化物;初矿化齿尖的有机结构内开始出现颗粒状矿化物,有机纤维细丝逐渐成束,矿化物沉积于纤维束结构之中;随矿化程度不断加深,矿化物随之不断地积累于齿尖中,齿尖也不断成熟。齿尖的矿化分为两个途径,即内外途径。齿尖外围齿舌囊上皮细胞形成胞外微突起与齿尖外表面连接形成微突起层,细胞内分泌物可通过突起层不断地将有机质和矿化物元素转运到齿尖内,为外部途径;齿尖后齿面内侧近齿尖与齿基连接处有形如一梳状的结构,齿基内腔通道内上皮细胞可通过梳状结构运送有机物和矿化物到齿尖内部,称谓内途径。齿舌囊上皮细胞内有大量的被膜包裹的含铁蛋白颗粒的聚集体,聚集体的表现形态不一,有完全充满的,有部分填充的,充满的聚集体中还有颗粒密集的和松散的之分,聚集体多椭圆形,直径一般在~600nm。上皮细胞组织中有高铁(三价铁)还原酶存在,此酶对齿尖矿化可能起关键作用。 成熟齿尖长(上下轴)~250μm,宽(左右轴)~150μm,厚(前后轴)~100μm,齿基长~400μm,两者间为宽~2μm的连接区。齿尖结构分为内外共三层,表层(外层)由黑色的磁铁矿(Fe_3O_4)包裹,其中部分磁铁矿氧化转化为同样具磁性的磁赤铁矿(γ-Fe_2O_3),前后齿面的磁铁矿层厚度不同,后齿面最厚处~20μm,前齿面则薄些,最厚处~5μm;磁铁矿层由长条状的磁铁矿构成,条状磁铁矿长达几个微米,宽~100nm,顺齿尖长轴方向排布,由晶体状磁铁矿组成,晶体大小不一,单晶平均大小为~52nm,晶体中有单晶、孪晶和多晶形式,晶体间有层错现象发生,晶体(111)和(022)晶面间距分别为~0.48nm和0.29nm。紧贴磁铁矿层的内侧为砖红色纤铁矿层(α-Fe_2O_3),厚度~1μm;内芯为矿化程度低的有机基质层,厚~80μm,矿化了少量的钙矿物;齿基矿化成分很少,成分主要是α-几丁质。齿基近两个端点处各有一椭圆形开口,向内连接齿基内腔通道,通道直径~50μm,在齿基前端,通道直达齿尖与齿基连接处下方。 矿化结果使齿舌各矿化段(Ⅰ-Ⅳ段)的磁铁矿含量不同,Ⅰ段为零,Ⅱ-Ⅳ段分别为干重的6.83%、16.39%、14.71%,饱和磁化强度分别为6.5 emu/g、15.1 emu/g、14.0 emu/g,相应各段齿尖的饱和磁化强度分别为68.6 emu/g、79.2 emu/g、76.0 emu/g。对整个齿舌而言,磁铁矿含量约为干重的13%,矿物重量的57%,每个齿舌约含10~(11-12)个磁铁矿颗粒,齿舌中铁元素的89.04%(13%/14.60%)以磁铁矿(或磁性物质)形式存在。相应各段(Ⅱ-Ⅳ)齿尖表面显微硬度分别为124.38 kg/mm~2、473.04 kg/mm~2、646.80 kg/mm~2,以第三、四段成熟齿尖的显微硬度计算,其平均显微硬度为559.92 kg/mm~2。齿舌囊内组织提取的铁蛋白每个分子约含铁原子~1000个,Fe/P值~,分子量~340KD,pI为5.0~6.0,分子大小~10nm,蛋白分子由两种亚基构成,分别为25.4KD和34.8KD。结果表明红条毛肤石鳖齿舌主侧齿齿尖的矿化在时空上是连续进行的,矿化有两条途径,齿基有内腔通道,齿舌囊上皮细胞组织中有高铁还原酶和铁蛋白,两者对齿尖矿化极为重要,齿舌的磁铁矿含量较大,磁铁矿以结晶体形式存在矿层内,矿化结果使齿尖具磁性和硬度。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:Q41

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘传琳,赵见高,崔龙波,刘兴杰;红条毛肤石鳖齿舌形态及矿物成分含量[J];动物学报;2001年05期
2 马明,朱毅,张宇,张东生,唐祖明,张海黔,顾宁;四氧化三铁纳米粒子与癌细胞相互作用的初步研究[J];东南大学学报(自然科学版);2003年02期
3 李永洪,高愈尊,张泰宋;离子减薄法对纳米金属材料微结构的影响[J];电子显微学报;1998年02期
4 王明海;董有海;冯庆玲;刘新晖;洪洋;顾军;吴俊国;王晓平;童文卿;;纳米组织工程骨与兔骨髓基质干细胞体外生物相容性的实验研究[J];中国骨与关节损伤杂志;2008年09期
5 赵颖;罗璇;钟晓凌;王金华;;红酵母细胞壁中几丁质及壳聚糖的红外光谱研究[J];红外;2007年11期
6 陈旭,黄河清,孔波,曹廷明,肖志群;鲨鱼和魟鱼肝铁蛋白电泳纯的制备技术[J];海洋科学;2004年01期
7 钟妮娜;耿毅;彭西;;PAS染色技术的改进[J];解剖学杂志;2005年06期
8 姜炜,李凤生,杨毅,刘宏英,楚建军;纳微米磁性复合粒子在放射治疗中的应用研究进展[J];现代化工;2004年06期
9 谭家驹,张春富,冯彦林,曹金全,曹本洪,尹端,汪勇先;靶向治疗用Fe_3O_4 及其白蛋白包被磁性纳米粒子的制备(英文)[J];中国医学工程;2003年06期
10 邱广亮,李咏兰;纳米级磁性微粒的制备及固定化纤维素酶的研究[J];药物生物技术;2001年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马艳芝;田立民;;海芋水培与土培根解剖结构比较研究[J];安徽农业科学;2009年03期
2 方亮;张群;陈传宝;骆克来;;甲壳素基质对碳酸钙结晶的影响[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年01期
3 姜炜;杨毅;李凤生;;络合剂DTPA对纳米磁性Fe_3O_4粒子的表面改性研究[J];微纳电子技术;2006年12期
4 代欣欣;沈和定;冉福;吴杨平;王美玉;;两种石磺齿舌形态差异分析[J];动物学杂志;2007年05期
5 冼黎;王晓安;张丽莉;;扁玉螺中枢神经系统解剖及显微结构观察[J];动物学杂志;2007年06期
6 李培荣,吴知方,唐小亮;温热疗法治癌材料现状[J];玻璃与搪瓷;2005年01期
7 范陆薇;杨明星;;红珊瑚的结构特征研究进展[J];宝石和宝石学杂志;2009年04期
8 刘衔宇;杨明星;陈全莉;阎凯;;开膜法养殖淡水珍珠的表面微形貌演化特征[J];宝石和宝石学杂志;2011年03期
9 王丽江;陈松月;刘清君;王平;;纳米技术在生物传感器及检测中的应用[J];传感技术学报;2006年03期
10 方芳;朱敏;;纳米材料中的界面[J];材料导报;2001年09期
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1 刘钟馨;岳朝巧;;Fe_3O_4纳米粒子及磁流体的制备[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
2 刘钟馨;岳朝巧;;Fe3O4纳米粒子及磁流体的制备[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年
3 林本成;袭著革;张华山;杨丹凤;;三种纳米材料致大鼠肝肾损伤的初步研究[A];中国毒理学会环境与生态毒理学专业委员会成立大会会议论文集[C];2008年
4 杨柳燕;姚莹;陈军;王晓琳;肖琳;尹颖;;纳米纺织品的生态和环境毒理学研究[A];中国毒理学会环境与生态毒理学专业委员会成立大会会议论文集[C];2008年
5 王倩;吴之琳;张钰;杨利敏;邱德文;田世平;李淼;檀根甲;;纳米硅对果实采后病害的防治效果初步研究[A];安徽省昆虫学会、安徽省植物病理学会2012年学术年会论文集[C];2012年
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1 张静;油酰壳聚糖纳米粒作为抗肿瘤药物载体的研究[D];中国海洋大学;2010年
2 雷波;新型微纳米生物活性玻璃的研制及性能研究[D];华南理工大学;2010年
3 单海霞;新型烷基咪唑离子液体的合成及应用[D];江南大学;2010年
4 陈伶利;生物功能化粒子/核酸探针技术快速检测病原菌及ATP的研究[D];湖南师范大学;2010年
5 吕国;中国大陆超深钻(CCSD)高压变质岩嗜碱铁还原菌培养研究[D];中国地质大学(北京);2011年
6 刘蕾;聚合电解质与界面效应协同控制下碳酸盐的合成及生长机理研究[D];中国科学技术大学;2011年
7 王宽;趋磁螺菌AMB-1生物矿化与氮代谢相关基因的功能研究[D];山东大学;2011年
8 吴雄辉;非病毒型载体介导SOD1基因体外细胞转染及表达的实验研究[D];中南大学;2011年
9 刘丽芳;矾冰纳米乳制剂研究及其安全性和药效学评价[D];中南大学;2011年
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1 喻伟;免疫磁珠的制备及其初步应用[D];华中农业大学;2010年
2 梅丹平;丝胶蛋白/磷酸钙盐复合材料的制备工艺研究[D];浙江理工大学;2010年
3 潘明利;重组胶原蛋白调控钛表面仿生矿化的研究[D];浙江理工大学;2010年
4 牛方;磷酸酯粘结剂诱导生成羟基磷灰石晶体的实验研究[D];郑州大学;2010年
5 杨国建;醇水体系中钙盐的仿生合成[D];烟台大学;2010年
6 梁魁;二氧化硅基核壳结构微球的制备[D];中国地质大学(北京);2011年
7 缪婷婷;基于CdTe量子点的致病菌及巨噬细胞检测方法研究[D];江南大学;2010年
8 张大准;磁性纳米材料改性及固定化脂肪酶的研究[D];河南大学;2011年
9 陈庆光;基于纳米材料构建新型电流型免疫传感器的研究[D];西南大学;2011年
10 王翔;Pluronic修饰的聚阳离子非病毒基因载体的构建、表征及体外转染效率评价[D];第二军医大学;2011年
【二级参考文献】
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1 刘传琳,崔龙波,陆瑶华;皱纹盘鲍齿舌形成的研究[J];动物学报;2000年02期
2 黄河清,张凤章,许良树;猪脾和马脾铁蛋白理化特性的比较[J];动物学报;1997年02期
3 叶磊,何立千,高天洲,李丽云;壳聚糖的抑菌作用及其稳定性研究[J];北京联合大学学报(自然科学版);2004年01期
4 钱和生;甲壳素的脱乙酰化反应[J];中国纺织大学学报;1998年02期
5 王润莲;贾志海;朱晓萍;;甲壳素和壳聚糖营养研究进展[J];动物营养学报;2006年04期
6 胥维勇,杨群;脱钙方法与脱钙液的选择及应用[J];中国组织化学与细胞化学杂志;2002年03期
7 吴迪,蔡伟民;壳聚糖对细菌细胞壁的影响[J];黑龙江大学自然科学学报;2003年03期
8 林瑞洵;蒋苏洪;张慕珊;;脱乙酰度测定方法[J];化学通报;1992年03期
9 邱广亮,栗淑媛,金志兰,刘春艳;磁性琼脂糖复合微球的制备和性质[J];精细化工;1999年01期
10 陈海滨,王江辉,李小兵;改进PAS染色法以增强糖类的显示效果[J];临床与实验病理学杂志;1997年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘传林;陈西广;姜明;陈朋;刘成圣;于乐军;;红条毛肤石鳖齿舌主侧齿中铁还原酶分布及与生物矿化的关系[J];水生生物学报;2010年01期
2 刘传琳,赵见高,宫宝安;海洋软体动物组织中的铁生物矿化研究概况[J];生物物理学报;2000年04期
3 李志红;朱祥坤;唐索寒;李延河;;绿片岩-低角闪岩相变质条件下磁铁矿与黄铁矿间的Fe同位素分馏[J];岩石矿物学杂志;2008年04期
4 徐勇;王全亮;周虎强;戴艳萍;刘慧芳;;湖南某低品位细粒磁铁矿资源综合利用试验研究[J];湖南有色金属;2010年06期
5 W.F.坎农 ,黄煖堂;密执安马克特山脉的硬铁矿[J];地质地球化学;1978年01期
6 王华田 ,章纯荪 ,贺菊瑞;马鞍山地区围岩蚀变特征及其与铁(硫)成矿作用的关系[J];资源调查与环境;1980年00期
7 付洪涛;;矾山偏碱性杂岩铁磷矿床矿物学及其找矿意义[J];石家庄经济学院学报;1981年01期
8 闻广;吴思本;;就岩石磁性特征论石原舜三花岗岩类系列[J];地质论评;1984年02期
9 吴功保,黄民智,唐绍华;天然磁铁矿中铁的占位分布和类质同象替代的穆斯堡尔研究[J];矿物学报;1985年02期
10 杜春林;;我国铁矿资源的概况与展望[J];地质与勘探;1987年01期
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1 蒋龙奎;;Fe~(3+)/Fe~(2+)的变化对铜渣中磁铁矿析出的影响[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年
2 邹天人;葛朝华;韩发;陈德潜;;论马坑铁矿的成矿特征和形成条件[A];中国地质科学院矿床地质研究所文集(2)[C];1981年
3 季绍新;王文斌;邢文臣;王润华;;福建德化阳山铁矿的火山沉积热液迭加改造作用[A];中国地质科学院南京地质矿产研究所文集(6)[C];1982年
4 黄尚明;;铁精矿质量指标确定[A];2005年全国选矿高效节能技术及设备学术研讨与成果推广交流会论文集[C];2005年
5 刘国富;王宗葳;;BKJ精选磁选机的精选原理及分选效果[A];2006年全国金属矿节约资源及高效选矿加工利用学术研讨与技术成果交流会论文集[C];2006年
6 崔长志;刘小城;李洪文;;弱磁精选设备在磁铁矿降硅提铁中的研究与实践[A];2005年全国选矿高效节能技术及设备学术研讨与成果推广交流会论文集[C];2005年
7 赵一鸣;谭惠静;许振南;袁润广;毕承思;郑人来;李大新;孙静华;;闽西南地区马坑式钙矽卡岩型铁矿床 专辑1[A];中国地质科学院矿床地质研究所文集(7)[C];1983年
8 艾永德;李祥明;陈毓川;;谢尔塔拉铁锌矿床成因探讨[A];中国地质科学院矿床地质研究所文集(15)[C];1985年
9 蒋乃兴;蒋永才;;铁的氧化物组合的穆斯堡尔谱学研究——以浙江桐庐火山岩为例[A];中国地质科学院南京地质矿产研究所文集(22)[C];1986年
10 周伟;;细筛-磁重-再磨选矿工艺的可行性探讨[A];第四届全国矿山采选技术进展报告会论文集[C];2001年
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1 陈姗姗;宝钢签下澳大利亚史上最大铁矿单[N];第一财经日报;2007年
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3 记者 西屿山;FMG与宝钢合资开发西澳磁铁矿项目[N];现代物流报;2007年
4 记者 艾蓓通讯员 李炳智;总投资50亿元的旬阳小金河磁铁矿项目在西洽会上签约[N];安康日报;2008年
5 本报记者  徐虞利;首钢3亿控股澳洲磁铁矿项目[N];上海证券报;2006年
6 陈姗姗;宝钢拟在澳大利亚合资开发磁铁矿[N];中国高新技术产业导报;2007年
7 记者 周强通讯员 祝贺;西昆仑山系发现大型铁矿[N];中国矿业报;2008年
8 李耿为乔俊卿;临汾东亢发现厚层铁矿[N];山西日报;2007年
9 陈金凤;三金公司投资50亿开发陕南磁铁矿[N];地质勘查导报;2008年
10 网摘;首钢绝对控股2.4亿吨澳磁铁矿项目[N];中国冶金报;2006年
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1 刘传林;红条毛肤石鳖齿舌主侧齿齿尖矿化过程及矿化机理研究初探[D];中国海洋大学;2009年
2 曲晓飞;磁铁矿、菱铁矿和四方纤铁矿的合成及其生物矿化意义[D];中国科学技术大学;2011年
3 张林楠;铜渣中有价组分的选择性析出研究[D];东北大学;2005年
4 陈广振;磁选环柱的研制及其试验研究[D];东北大学;2002年
5 黄伟英;铁矿石催化过氧化氢—过硫酸钠去除地下水中三氯乙烯的研究[D];中国地质大学(北京);2011年
6 张丹;长江口晚新生代沉积物中磁性矿物标型特征及其物源指示意义[D];华东师范大学;2011年
7 郑建民;冀南邯邢地区夕卡岩铁矿成矿流体及成矿机制[D];中国地质大学(北京);2007年
8 李志红;辽宁省鞍山—本溪地区条带状含铁建造的Fe同位素地球化学研究[D];中国地质科学院;2007年
9 郭德栋;基于微波与磁铁耦合效应的融雪除冰路面技术研究[D];长安大学;2011年
10 季福武;热液条件下CO_2与H_2反应产烃的实验研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈达;阳离子捕收剂分离磁铁矿和石英的研究[D];武汉理工大学;2004年
2 李俊;云南省鹤庆县北衙金矿磁铁矿成因矿物学及矿床成因研究[D];成都理工大学;2013年
3 吴强;电解磁铁矿制备高铁酸盐工艺及其电化学性质研究[D];郑州大学;2001年
4 李军;攀枝花钛铁矿微波辅助磨细试验研究[D];昆明理工大学;2009年
5 李鹏;褐煤胡敏酸与天然铁、钛、硅氧化矿物的吸附研究[D];中南大学;2012年
6 任建伟;铁矿石高效反浮选药剂理论和应用研究[D];中南大学;2004年
7 黄桂香;应用新型有机粘结剂制备氧化球团的研究[D];中南大学;2007年
8 张卫星;难选鲕状铁矿石选矿工艺及机理研究[D];江西理工大学;2012年
9 丁超;磁铁矿低温氧化及动力学研究[D];合肥工业大学;2008年
10 王志华;新疆西天山智博铁矿床地质特征及成因研究[D];中国地质大学(北京);2013年
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