第七章 核 酶
第七章核酶（Ribozyme)
第一节核酶（ribozyme)
一剪接型核酶
二剪切型核酶
第二节脱氧核酶（deoxyribozyme)
第三节核酶的应用
一抗HIV感染
二抗肝炎病毒感染
三肿瘤治疗
Thomas R.Cech
核酶的发现：T.Cech的工作
T.Cech的重要发现开始于1982年
研究目的：
细胞中DNA转录成rRNA后，rRNA中一些无意义的序列，或“内含子（intron），如何从RNA分子中剪切下来的。
根据过去传统的概念，这一过程必须要有蛋白质酶来完成。
T.Cech的工作
研究对象：原生动物四膜虫（Tetrahymena Thermophila）：含有一种RNA，其组成中除了核糖体RNA外还有一个由413个核苷酸组成的插入序列（interveningsequenc，IVS）。
研究发现：转录产物rRNA前体很不稳定，在鸟苷和Mg2+存在下切除自身的413个核苷酸的内含子（IVS），使两个外显子拼接起来，变成成熟的rRNA分子。催化反应是在没有任何蛋白质酶的存在下发生的，称为自我剪接。
Cech的实验结论：
?IVS具有类似蛋白酶的功能，能够打断及重建磷酸二脂键。
?相信rRNA前体能靠自己完成剪接过程。在一定条件下rRNA前体可以按一定方式盘绕，进而自己切割自己，以后再把保留rRNA部分的末端连接起来。即它是可以催化自由底物的具有酶活性的RNA。
?RNA分子具有自身断裂的催化作用，以及酶活性的另一个重要方面即催化其他分子的反应。
Sidney Altman
S.Altman的研究工作：
研究目的：t-RNA分子的剪接过程
研究发现：
在较高浓度的镁离子和适量精氨酸参与下，核酸酶P（ribonuclease P，RNase P ）中的RNA能够切割tRNA前体的5’端。
S.Altman的实验结论：
?过去都认为核酸酶P的催化作用由RNA和蛋白质共同完成的。
?而该实验证明，核酸酶P的催化作用是由RNA完成的，而其中的蛋白质在细胞内仅仅起稳定构象的作用。
1、剪切型核酶：
这类核酶催化自身或者异体RNA的切割，相当于核酸内切酶。
2、剪接型核酶：
这类核酶具有核酸内切酶和连接酶两种活性。
1、剪切型核酶
1、自身催化剪切型RNA
1、1 剪切机制
1、2 结构与功能的关系
锤头结构(Hammerhead)
发夹结构(Hairpin)
斧头结构(Axehead)
假结样结构(Pseudoknot-like)
锤头型核酶：
锤头核酶是从类病毒中分离出来的。它本来是一个顺式切割的酶，将其分为酶链和底物链两部分后就转变为靶标特异性的反式切割的酶，在防止有害基因的表达上具有很大的应用价值。
发夹（hairpin ）结构
发夹核酶发现于三种不同植物RNA病毒，即烟草环点病毒，菊苣黄色斑点病毒型和筷子芥花叶病毒。三种发夹核酶分别是这些RNA病毒卫星RNA的负链，英文缩写分别是sTRSV,sCYMVT,sARMV,均为单链RNA。
2、剪接型核酶
剪接型核酶的作用机制是通过既剪有接的方式除去内含子（Intron).
剪接型核酶分类
1、I类内含子
2、II类内含子
内含子和外显子：
内含子：基因内的间隔序列，它不出现在成
熟的RNA分子中，也就是说在转录
后要通过加工被切除。
外显子：最后出现在成熟RNA中的序列。
第二节脱氧核酶
具有酶活性的DNA分子称为脱氧核酶
脱氧核酶的结构
Carmi等通过体外选择技术合成了一种依赖Ca2+的具有自我切割功能的手枪型二级结构脱氧核酶分子
脱氧核酶的催化特性
1．效率高
2．高度专一性
3．活性依赖金属离子
4．其它辅助因子
HIV的治疗手段
一种相对简单的方案是向病人体内输注携带核酶因而受到保护的CD4+外周血淋巴细胞等免疫细胞，以提高患者的免疫力。CD4+细胞可以来自未受HIV侵染的正常人，也可以来自患者自身。
对镰刀形细胞贫血治疗：
镰刀形细胞贫血是由于β珠蛋白基因第6密码子中的一个A→T突变引起的
将来源于四膜虫组I内含子的核酶改造，使之能专一性识别βS RNA突变位点上游的
特定序列。
将γ珠蛋白cDNA下游包括外显子在内的对应片段连接到这一核酶的3’端。
转染培养到病人外周血和脐带血干细胞后，均检测到βS RNA被剪接成βS－γ融合RNA分子，说明引入的功能基因得到表达。
β地中海贫血
我国常见的内含子2第654位C→T 突变（β654），就是在653位形成了一个新的剪接点，同时又激活了其上游579位一个潜在的剪接点，导致一段长度为73个碱基的内含子2序列插入到外显子2和3之间，形成异常mRNA，引起地中海贫血表型 由于突变基因原有的正常剪接点并未遭到破坏，仍然可以发挥作用，所以用反义核酸封闭异常的653或579位点，就能迫使人体剪接系统回到正常剪接途径，减少异常mRNA的形成。
实验核医学部分 (1)_附件
实验核医学部分 【名词解释】 核医学：核医学是核技术与医学相结合的综合性的边缘科学，是用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的医学学科。着重研究放射性核素和核射线在医学上的应用及其理论的基础。 核素：具有特定的质量数、原子序数和核能态的原子，统称为核素。 同位素：凡原子核内质子数相同(原子序数相同),而中子数不同的一类原子，彼此互称为同位素。 同质异能素：核内质子数和中子数均相同，但所处能量状态不同的核素。如99Tc与99mTc 物理半衰期：放射性核素由于衰变,其原子核数目或活度减少到原来一半所需的时间,用T 1/2表示。 放射性活度：单位时间内核衰变的次数，用dps或dpm来表示。 放射性比活度：单位质量（摩尔、容积）物质所含放射性的多少。 间接作用：是指电离辐射作用于体液中的水分子(机体内水占体重的70%)，引起水分子的电离和激发，形成化学性质活泼的不稳定的自由基(如H·OH·)，再作用于生物大分子，而发生一系列变化。 直接作用：是指电离辐射直接作用于具有生物活性的大分子、如核酸、蛋白质等，使其发生电离、激发或化学键断裂而造成分子结构和性质的改变。 开放源：指在使用和操作过程中能够向外界环境扩散，污染环境，并进一步侵入到生物体体内，对生物体进行内照射放射源。开放源既可产生外照射，又可产生内照射。 封闭源：指在工作中使用的放射性核素被包在外壳中，在正常情况下不向周围环境扩散，也不污染环境的辐射源。密封源在一般情况下，只产生外照射。 随机效应：是指辐射效应的发生几率(而非重严程度)与剂量相关的效应。随机效应的发生几率随受照剂量的增加而增大，但效应的严重程度与剂量大小无关。一般认为，随机效应的发生没有剂量阈值，即生物效应的发生概率与受照剂量呈线性无阈关系。 确定性效应：指效应发生的严重程度与受照剂量相关，有剂量阈值，阈值以下不会发生这种效应，阈值以上可能发生这种效应。如不育、白内障、造血机能低下、寿命缩短等皆属于。放射性药物：凡是用于诊断和治疗的放射性核素及其标记化合物统称为放射性药物(radio pharmaceuticals) 。 放射化学纯度：放射性核纯度(%)=特定放射性核素的活度/样品的总放射性活度×100%，一般要求大于99%。 放射性核素发生器：是一种从长半衰期放射性核素(母体)中分离得到短半衰期的衰变产物(子体)的一种装置，俗称母牛(cow)。
第七章氧化还原反应电化学基础
第七章氧化还原反应电化学基础 [教学要求] 1．熟悉氧化还原反应的基本概念，能熟练地配平氧化反应方程式。 2．了解原电池的基本概念和电池电动势的概念。 3．掌握电极电势的概念及其影响因素、Nernst方程式及其有关的简单计算、电极电势的应用。 4．掌握元素电势图及其应用。 [教学重点] 1．电极电势的概念，以及浓度、沉淀、酸度等对电极电势的影响。 2．电极电势的应用。 3．元素电势图及其运用。 [教学难点] 电极电势的应用。 [教学时数]10学时 [主要内容] 1．氧化还原反应的实质，氧化值，氧化还原方程式配平。 2．原电池，电极电势（电极电势的概念，标准电极电势及其测定，能斯特方程式，影响电极电势的因素）。 3．电极电势的应用：判断氧化还原反应的方向和氧化剂还原剂的强弱，判断氧化还原反应进行的程度。 4．元素电势图及其运用。 [教学内容] §7.1 氧化还原反应的基本概念 7.1.1 氧化值 氧化值：是指某元素的一个原子的荷电数。该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的。 确定氧化值的规则：
①单质中，元素的氧化值为零。 ②在单原子离子中，元素的氧化值等于该离子所带的电荷数 。 ③在大多数化合物中，氢的氧化值为 +1；只有在金属氢化物中氢的氧化值为-1。 ④通常，氧在化合物中的氧化值为-2；但是在过氧化物中，氧的氧化值为-1，在氟的氧化物中，如OF 2 和O 2F 2中，氧的氧化值分别为+2和+1。 ⑤中性分子中，各元素原子的氧化值的代数和为零 ，复杂离子的电荷等于各元素氧化值的代数和。 例： K 2Cr 2O 7 Cr 为+6 Fe 3O 4 中，Fe 为+8/3 Na 2S 2O 3中，S 为+2 Na 2S 4O 6中，平均为2.5 (2个S 为0, 二个S 为+5) 但 CrO 5中Cr 为+6，而不习惯认为10。 7.1.2 氧化还原反应方程式的配平 配平原则： ① 电荷守恒：氧化剂得电子数等于还原剂失电子数。 ② 质量守恒：反应前后各元素原子总数相等。 配平步骤： ①用离子式写出主要反应物和产物(气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式)。 ②分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半反应。 ③分别配平两个半反应方程式，等号两边的各种元素的原子总数各自相等且电荷数相等。 ④确定两半反应方程式得、失电子数目的最小公倍数。将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的系数，使得、失电子数目相同。然后，将两者合并，就得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。有时根据需要可将其改为分子方程式。 例：配平下列反应方程式 423424KMnO (aq)K SO (aq)MnSO (aq)K SO (aq)+????→+酸性溶液中
第7章 氧化还原反应 电化学基础
第7章氧化还原反应电化学基础 一、单选题 1. 下列电对中，Eθ值最小的是： A: Ag+/Ag； B: AgCl/Ag； C: AgBr/Ag； D: AgI/Ag 2. Eθ(Cu2+/Cu+)=0.158V，Eθ(Cu+/Cu)=0.522V，则反应 2 Cu+ Cu2+ + Cu的Kθ为： A: 6.93×10-7； B: 1.98×1012； C: 1.4×106； D: 4.8×10-13 3. 已知Eθ（Cl2/ Cl-）= +1.36V，在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是： A: Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl- - 2e- = Cl2 C: 1/2 Cl2+e- = Cl- D: 都是 4. 下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是： A: K2Cr2O7 B: PbO2 C: O2 D: FeCl3 5. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是：A: Sn4+ + 2e- = Sn2+ B: Cl2+2e- = 2Cl- C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2 6. 为防止配制的SnCl2 溶液中Sn2+被完全氧化，最好的方法是：A: 加入Sn 粒 B:. 加Fe 屑 C: 通入H2 D: 均可
7. 反应Zn (s) + 2H+ → Zn 2++ H2 (g)的平衡常数是多少？ A: 2×10-33 B: 1×10-13 C: 7×10-12 D: 5×10 26 二、是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”） 1. 在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快 2．由于Eθ（Cu+/Cu）= +0.52V , Eθ（I2/ I-）= +0.536V , 故Cu+ 和I2不能发生氧化还原反应。 3．氢的电极电势是零。 4．计算在非标准状态下进行氧化还原反应的平衡常数，必须先算出非标准电动势。 5．FeCl3，KMnO4和H2O2是常见的氧化剂，当溶液中[H+]增大时，它们的氧化能力 都增加。 三、填空题 1. 根据Eθ(PbO2/PbSO4) >Eθ(MnO4-/Mn2+) >Eθ(Sn4+/Sn2+)，可以判断在组成电对的六种物质中，氧化性最强的是，还原性最强的是。 2. 随着溶液的pH值增加，下列电对 Cr2O72-/Cr3+、Cl2/Cl-、MnO4- /MnO42-的E值将分别、、。 3. 用电对MnO4-/Mn2+，Cl2/Cl-组成的原电池，其正极反应为 ，负极反应为，电池的电动势等于，
第七章 生物反应器的放大与控制
第七章生物反应器的放大与控制 生物工程技术的最终目标是为人类提供服务，创造社会和经济效益。因此，一个生物工程产品必须经历从实验室到规模化生产直至成为商品的一系列过程，其研究开发包含了实验室的小试，适当规模中试和产业规模化生产等几个阶段。随着生物产品的生产规模增大，生物加工过程中的关键设备——生物反应器也逐渐增大。生物反应器的放大是生物加工过程的关键技术之一。 从小型的实验室生物反应器到生产规模的生物反应器，离不开工艺条件和参数优化。这时，就要对生物反应器的多项参数进行检测，利用自动化技术实现生物反应过程的最优控制。 本章就生物反应器的放大与计算、生物反应过程的参数检测与控制作一阐述。 第一节生物反应器的放大 生物反应过程的工艺和设备改进的研究，首先在小型设备中进行，然后再逐渐放大到较大的设备中进行。然而在实践中往往是小罐中获得的规律和数据，常常不能在大罐中再现。这就涉及反应器放大的问题。生物反应器的放大是指将研究设备中的优化的培养结果转移到高一级设备中加以重演的技术，实际上也兼具生物反应过程放大的含义。它是生物技术开发过程中的重要组成部分，也是生物技术成果得以实现产业化的关键之一。 反应器的放大涉及内容较多。除涉及微生物的生化反应机制和生理特性外还涉及化工放大方面的内容，诸如：反应动力学，传递和流体流动的机理等。因此，它是一个十分复杂的过程。 目前反应器的放大方法主要有：经验放大法、因次分析法、时间常数法和数学模拟法。 一、经验放大法 经验放大法是依据对已有生物反应器的操作经验所建立起的一些规律而进行放大的方法。这些规律多半是定性的，仅有一些简单的、粗糙的定量概念。由于该法对事物的机理缺乏透彻的了解，因而放大比例一般较小，并且此法不够精确。但是对于目前还难进行理论解析的领域，还要依靠经验放大法。对于生物反应器来说，到目前为止，应用较多的方法也是根据经验和实用的原则进行反应器的放大和设计。下面介绍一下具体的经验放大原则： （一）几何相似放大 生物反应器的尺寸放大大多数是利用几何相似原则放大。所谓的几何相似指的是两台设备的几何形状完全相似。在几何相似放大中，放大倍数实际上就是反应器体积的增加倍数，即： （7-1） （7-2） 和（7-3） 式中——反应器的高度，m； ——反应器的内径，m； ——反应器的体积，m3； 下标“1”——-模型反应器；
教学大纲__实验核医学
《实验核医学》教学大纲 Experimental Nuclear Medicine 第一部分大纲说明 课程代码：A0702 开课时间：第一学期 总学时数：48 开课部门：科学技术实验中心 授课对象：硕士生、博士生 考核方式：闭卷考试70%，平时成绩30% 预修课程： 主讲教师：马骏 教材及教学参考资料： 教材： 胡雅儿、刘长征、李少林主编，实验核医学与核药学，人民卫生出版社，2004年版 参考资料： 王世真主编，分子核医学，中国协和医科大学出版社，2001年版 叶维新、陈杞主编，实验核医学技术，吉林科学技术出版社，1991年版 第二部分教学内容和教学要求 本课程主要目的是讲述如何利用核素进行生物医学研究，以探索生命现象的本质及其物质基础，加深人们对正常生理、生化过程以及病理过程的认识。主要内容分三个部分，第一部分是核物理和核化学的相关基础知识，包括核射线及其与物质的相互作用、核射线的测量、
放射卫生防护及标记化合物的制备等；第二部分是放射性核素示踪技术、放射自显影术及其在生物学、药学、细胞学和分子生物学等方面的应用；第三部分是体外放射分析技术，包括各种超微量生物活性物质的测定及受体的放射性配基结合分析等技术。 第一章核射线及其与物质的相互作用 1.主要内容 本章为放射性核素探测、防护及应用的基础，介绍核射线与物质相互作用的基本概念、常用术语等。 2.教学要求 掌握常用术语－核素、同位素、放射性核衰变、半衰期、衰变常数、放射性活度等；掌握核衰变的方式、核衰变的基本规律、射线与物质的相互作用。 第二章放射性测量 1.主要内容 本章讲述放射性测量的基本技术，介绍放射性测量仪器的基本原理、工作条件、测量方法等。 2.教学要求 掌握液体闪烁测量技术、放射性测量计数误差及其控制； 了解放射性测量仪器种类、工作原理、工作条件的选择。 第三章电离辐射生物效应与放射卫生防护 1.主要内容 本章讲述射线防护常用术语、放射生物学作用机理、辐射生物效应及辐射防护的安全标准等。 2.教学要求 掌握辐射生物效应种类、辐射防护目的与原则、辐射防护安全标准； 了解辐射防护常用量、放射生物学作用机理。 第四章放射性核素标记化合物 1.主要内容 本章讲述放射性核素标记技术的基本概念、常用放射性核素标记化合物的制备及标记物的辐射自分解等。 2.教学要求 掌握放射性碘标记物的制备、放射性标记化合物的辐射自分解； 了解放射性碳、氚标记物的制备方法，放射性标记化合物的纯化与鉴定。 第六章放射性核素示踪技术 1.主要内容 本章讲述放射性核素示踪技术的基本原理，物质转化、吸收、分布及排泄的示踪技术，细胞动力学的示踪研究等。 2.教学要求 掌握放射性核素示踪技术原理、特点，放射性核素稀释法； 了解物质转化、吸收、分布及排泄的示踪技术，细胞动力学的示踪研究等。
第七章 氧化还原滴定法_300805321
第七章氧化还原滴定法 1.条件电位和标准电位有什么不同？影响电位的外界因素有哪些？ 2．是否平衡常数大的氧化还原反应就能应用于氧化还原中？为什么？ 3.影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些？ 4.常用氧化还原滴定法有哪几类？这些方法的基本反应是什么？ 5.应用于氧化还原滴定法的反应具备什么条件？ 6.化学计量点在滴定曲线上的位置与氧化剂和还原剂的电子转移数有什么关系？ 7.试比较酸碱滴定、络合滴定和氧化还原滴定的滴定曲线，说明它们共性和特性。 8.氧化还原滴定中的指示剂分为几类？各自如何指示滴定终点？ 9.氧化还原指示剂的变色原理和选择与酸碱指示剂有何异同？ 10.在进行氧化还原滴定之前，为什么要进行预氧化或预还原的处理？预处理时对所用的预氧化剂或还原剂有哪些要求？ 11.碘量法的主要误差来源有哪些？为什么碘量法不适宜在高酸度或高碱度介质中进行？ 12.比较用KMnO4’K2Cr2O7和Ce(SO4)2作滴定剂的优缺点。 13.设计一个分别测定混合溶液中AsO33-和AsO43-的分析方案（原理、简单步骤和计算公式）。 14.在Cl-、Br-和I-三种离子的混合物溶液中，欲将I-氧化为I2，而又不使Br-和Cl-氧化在常用的氧化剂Fe2(SO4)3和KMnO4中应选择哪一种？ 15.计算在1mol/LHCl溶液中，当[Cl-]=1.0mol/L时，Ag+/Ag电对的条件电位。 16.计算在 1.5mol/LHCl介质中，当c Cr(VI)=0.10mol/L,c Cr(III)=0.020mol/L时Cr2O72-/Cr3+电对的电极电位。 17.计算pH=10.0,[NH4+]+[NH3]=0.20mol/L时Zn2+/Zn电对条件电位。若 C Zn(II)=0.020mol/L,体系的电位是多少？ 18.分别计算[H+]=2.0mol/L和pH=2.00时MnO4-/Mn2+电对的条件电位。 19.用碘量法测定铬铁矿中铬的含量时，试液中共存的Fe3+有干扰。此时若溶液的pH=2.0，Fe(III)的浓度为0.10mol/L, Fe(Ⅱ)的浓度为1.0×10-5mol/L，加入EDTA 并使其过量的浓度为0.10mol/L。问此条件下，Fe3+的干扰能否被消除？
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1、核医学的定义及核医学的分类. 答：核医学是一门研究核素和核射线在医学中的应用及其理论的学科.及应用放射性核素诊治疾病和进行生物医学研究.核医学包括实验核医学和临床核医学.实验核医学主要包括核衰变测量,标记,示踪.体外放射分析,活化分析和放射自显影.临床诊断学是利用开放型放射性核素诊断和治疗疾病的临床医学学科.由诊断和治疗两部分组成.诊断和医学包括以脏器显像和功能测定为主要内容的体内诊断法和以体外放射分析为主要内容的体外诊断法.治疗核医学是利用放射性核素发射的核射线对病变进行高密度集中治疗. 2、分子核医学的主要研究内容。 答：分子医学的概念：是建立在分子细胞学、分子生物化学、分子药理学及计算机技术基础上的一门边缘学科，是在大分子、蛋白、核酸水平上研究疾病的发生、发展规律，最终达到对疾病进行特异性诊断和个性化治疗的一门学科。 研究内容：代谢显像、受体显像、反义与基因显像、放射免疫显像、凋亡显像。 3、原子的结构.元素、同位素、核素、同质异能素、放射性活度的概念,放射性衰变的类型。 答：原子是由处于原子中心的原子核和带负电荷核外电子组成,原子核由质子和中子组成,他们统称核子. 核素：指质子数和中子数均相同，并且原子核处于相同能态的原子称为一种核素。 同位素：具有相同质子数而中子数不同的核素互称同位素。同位素具有相同的化学性质和生物学特性，不同的核物理特性。 同质异能素：质子数和中子数都相同，处于不同核能状态的原子称为同质异能素。 放射性活度：简称活度：单位时间内原子核衰变的数量。 放射性衰变：α衰变(alpha decay)、β—衰变(beta decay)、正电子衰变、电子俘获（electron capture）、γ衰变(gamma decay)。 4、什么是放射性药物，按理化性质如何分类，放射性药物与普通药物有何不同，医用放射性药物由哪些途径产生，放射性核纯度和放化纯的概念？ 答：放射性药物指含有一个或多个放射原子(放射性核素)而用于医学诊断和治疗用的一类特殊药物；分类：离子型、胶体型、放射性标记化合物、放射性标记生物活性物质。与普通药物不同点：放射性，理化特性取决于被标记物固有特性，有特定物理半衰期和有效半衰期，脱标及辐射自分解，计量单位用活度为基本单位，治疗作用机理不同于普通药物。 产生：加速器生产，反应堆生产，从裂变产物中提取，放射性核素发生器淋洗。 放射性核纯度:也称为放射性纯度,指所指定的放射性核素的放射性活度占药物中总放射性活度的百分比,放射性纯度只与其放射性杂志的量有关. 放射化学纯度(放化纯):指特定化学结构的放射性药物的放射性占总放射性的百分比. 5、治疗常用的放射性核素。 答：常用的放射性核素多是发射纯β-射线（32P、89Sr、90Y等）或发射β-射线时伴有γ射线（131I、153Sm、188Re、117Sn m、117Lu等）的核素。131I（NaI）甲状腺疾病诊断、治疗；133Xe肺通气显像；99mTc-MIBI心肌灌注显像；99mTc-MDP骨显像；99mTc-ECD 脑灌注显像；99mTc-MAA肺灌注显像；99mTc-RBC肝血池显像；99mTc-寡核苷酸肿瘤基因反义显像。 6、目前常用的脏器显像仪有哪些，什么是PET，SPECT？ 答：γ照相机 ECT，单光子发射型计算机断层仪（SPECT），正电子发射型计算机断层仪（PET），脏器功能测定仪 CT。 正电子发射型计算机断层仪（PET）：利用发射正电子的放射性核素及其标记物为显像剂，对脏器或组织进行功能，代谢成像的仪器。PET主要由探测系统包括晶体、电子准直、符合线路和飞行时间技术，计算机数据处理系统图像显示和断层床等组成。原理：是用正电子衰变和工业苏标记的放射性药物，在人体内放出的正电子与组织相互作用，发生正电子湮灭，向相反方向发射光子，与γ光子检测仪互相作用，产生荧光子，并形成一个电子脉冲，经过显像系统及计算机处理形成PET图像，与SPECT比较具有空间分辨率高、探测效率高、能准确地显示受检脏器内显像剂浓度提供的代谢影像和各种定量生理参数等优点。 单光子发射型计算机断层仪（SPECT）：利用注入人体的单光子放射性药物发出的γ射线在计算机辅助下重建影响，构成断层影像的仪器。 7、肿瘤常用的显像剂 答：67Ga，201Tl,99mTc-MIBI，18F-FDG，99mTc-PMT，99mTc-DMSA， 99mTc-octreotide，111In-DTPA-D-phel-octreotide，特点：均为亲肿瘤显像剂。 8、幅射防护的原则及外照射防护的措施？ 答：辐射防护基本原则是：1实践的正当化，要求产生电离辐射的实践给个人和社会带来利益大于代价，抵偿其所造成危害。2防护最优化，指用最小代价获得最大净利益，避免一切不必要的照射，使一切必要照射保持在合理达到的最低水平。3个人剂量的限制，在实施上述两项原则时，要同时保证个人的当量剂量不超过规定的限值。外照射防护原则：1时间防护，尽量减少接触放射源的时间。2距离防护，尽量增大人体与放射源的距离。3屏蔽防护，在人体和放射源之间安装屏蔽物，借助于物质对射线的吸收减少人体受照剂量。 9、免疫分析基本原理，非放射性标记免疫分析包括那些方法，免疫放射分析技术的主要特点和分析质控指标。 答：（1）免疫分析是利用特异抗体与标记抗原和非标记抗原的竞争结合反应，用过测定放射性复合物量来计算出非标记抗原量的一种超微量分析技术。（2）非放射性的标记免疫分析包括时间分辨荧光分析法；酶标记的免疫分析法；化学发光免疫分析法。（3）免疫放射分析技术的特点：以标记抗体作为示踪剂，反应动力学，因标记抗体是过量的，且反应是非竞争性的，抗原抗体是全量反应，故反应速度比RIA快，灵敏度明显高于放射免疫分析，约为放射免疫分析的10~100倍，标准曲线工作范围宽，特异性高，稳定性好。（4）质控指标：稳定性、精密度、灵敏度、准确度、特异性。 10、脑灌注显像的原理、正常及异常图像特点、主要的适应症，常用的显像剂及显像特点。了解乙酰唑胺介入显像及PET脑显像的主要内容。 答：原理：根据血脑屏障的特殊功能，选择一些具有脂溶性的、电中性的小分子（<500）放射性示踪剂，它能自由通过完整无损的血脑屏障，并大部分被脑细胞所摄取，且在脑内的存留量与血流量成正
第七章氧化还原滴定法(0401)
第七章 氧化还原滴定法 【学习目标】 1. 掌握：碘量法、亚硝酸钠法的滴定原理及操作方法；相关滴定液的配制与标定方法；滴定终点的确定方法及条件控制。 2. 熟悉：氧化还原滴定法的原理；氧化还原滴定法中指示剂类别及变色原理。 3. 了解：氧化还原滴定法的种类与特点。 第一节 概述 氧化还原滴定法（oxidation-reduction titration ）是以氧化还原反应为基础的滴定分析法。该法广泛应用于氧化还原性物质和非氧化还原性物质的测定。 一、氧化还原平衡 （一）电极电位 物质氧化还原能力的大小，可以用电极电位来衡量。电极电位越高，则电对中氧化型的氧化能力就越强，而还原型的还原能力就越弱；反之情况相反。氧化还原电对的电极电位越高，其氧化型的氧化能力就越强；反之电对的电极电位越低，其还原型的还原能力就越弱。 标准电极电位是指标准状况（25℃；氧化态和还原态的活度为1mol/L ；分压等于100kPa ）下的电极电位，标准电极电位为一常数。 条件电极电位是指在一定的介质条件下，氧化态和还原态的总浓度均为 1mol/L 时的电极电位。它在一定条件下为一常数。 任意情况下的电极电位为变量，可通过能斯特方程式求得： Ox （氧化态） + ne Red （还原态） d Ox d Ox d Ox c c n R e Re /Re /lg 059.0+ =θ ?? 25℃ （7-1） 条件电极电位反映了离子强度和各种副反应影响的总结果，是氧化还原电对在客观条件下的实际氧化还原能力的真实反映。在进行氧化还原平衡计算时，应采用与给定介质条件相同的条件电极电位．对于没有相应条件电极电位的氧化还原电对，则采用标准电极电位。 （二）氧化还原反应速度 影响氧化还原反应速度的因素除了反应物本身的性质外，还包括以下几方面： 1. 反应物浓度 一般来说，增加反应物的浓度就能加快反应的速度。 2. 催化剂 催化剂的使用是提高反应速度的有效方法。如，MnO 4-与C 2O 42-的反应速度慢，但若加入Mn 2+能催化反应迅速进行。如果不加入Mn 2+，而利用MnO 4-与C 2O 42-发生作
第七章 酶反应器的类型与选择
第七章酶反应器的类型与选择 ◆用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器。 ◆按照结构的不同分为: 搅拌罐式反应器（Stirred Tank Reactor, STR）、鼓泡式反应器(bubble column reactor, BCR )、填充床式反应器(packed column reactor, PCR )、流化床式反应器( Fluidized Bed Reactor, FBR)、膜反应器(Membrane Reactor, MR)等； ◆酶反应器的操作方式可以分为分批式反应(batch )、连续式反应(continuous )和流加分批式反应(feeding batch ); ◆将反应器的结构和操作方式结合一起，对酶反应器进行分类， 连续搅拌罐反应器（Continuous Stirred Tank Reactor, CSTR）、分批搅拌罐反应器（Batch Stirred Tank Reactor, BSTR）等。 1.酶反应器的类型
1.1搅拌罐式反应器： ◆搅拌罐式反应器(stirred tank reactor, STR)是有搅拌装置的一种反应器(图8-1，8-2所示)。◆在酶催化反应中是最常用的反应器。它由反应罐，搅拌器和保温装置组成。 ◆搅拌式反应器的操作方式可以根据需要采用分批式（batch）、流加分批式(feeding batch)和连续式(continuous)三种。与之对应的有分批搅拌罐式反应器和连续搅拌罐式反应器之分。 (1)分批搅拌罐式反应器： 图8-1 分批搅拌罐式反应器 (2)搅拌罐式反应器： 连续搅拌罐式反应器（continuous stirred tank reactor ,CSTR）的结构示意图如图8-2 图8-2 连续搅拌罐式反应器示意图 1.2填充床式反应器： 填充床式反应器(packed column reactor, PCR)是一种用于固定化酶进行催化反应的反应器。如图8-3所示。
第七章 氧化还原反应电化学基础
第七章氧化还原反应电化学基础 一、教学基本要求 1、掌握氧化值，氧化，还原，氧化还原反应，原电池，标准电极电势，标准氢电极，甘汞电极，元素电势图等基本概念。 2、掌握氧化—还原方程式的配平方法。 3、熟练掌握能斯特方程的相关计算，能运用其讨论离子浓度对电极电势的影响。 4、熟练掌握电极电势的应用。 5、掌握元素电势图及其应用。 二、内容要点 本章以原电池作为讨论氧化还原反应的物理模型，重点讨论标准电极电势的概念以及影响电极电势的因素。同时将氧化还原反应与原电池电动势联系起来，判断反应进行的方向和限度。 (一)、氧化还原反应的基本概念。 氧化还原反应是一类有电子转移（或得失）的反应。 1、氧化值 （1）氧化值是某元素的一个原子的荷电数。该荷电数是假定把每一化学键的电子指定给电负性更大的原子而求得的。在化合物分子中，氧化值是元素的电荷数或形式电荷数。 （2）氧化值的确定规则： A 在单质中，元素的氧化值为零。
B 在单原子离子中，等于离子所带的电荷数。 C 大多数化合物中，氢的氧化值为+1：只有在金属氢化物（NaOH,CaH 2 ）中，氢的氧化值为—1。 D 通常，氧的氧化值为—2，但是在H 2O 2 ,NaO 2 ,BaO 2 等过氧化物中，其氧化值为— 1，在氧的氟化物中，如OF 2和O 2 F 2 中，氧的氧化值分别为+2，+1。 E 所有氟化物中，氟的氧化值为—1。 F 碱金属和碱土金属在化合物中的氧化值为+1和+2。 G 在中性分子中，各元素氧化值的代数和为零。在多原子离子中，各元素氧化值的代数和等于离子所带电荷数。 2.还原剂和氧化剂： 在氧化还原反应中，失电子的物质是还原剂，即电子给予体。其本身被氧化，其元素氧化值升高；得电子的物质是氧化剂，即电子接受体，其本身被还原，其元素氧化值降低。 3.电对： 氧化还原反应是由还原剂被氧化和氧化剂被还原这两个“半反应”组成。在“半反应”中同一元素高氧化值的物种被称为氧化型，低氧化值的物种被称为还原型，氧化型与还原型组成“电对”，“电对”与“半反应”是相互对应的。 4.氧化还原反应方程式的配平。 配平原则 ①方程式两边各种元素的原子总数必须各自相等，各物种的电荷数之代数和必须相等。 ②反应中氧化剂和还原剂的得失电子数相等。
核医学考试题及答案
名解 1、核素、同位素、同质异能素、放射性核素、核衰变 答：★核素：质子数、中子数均相同，并处于同一能量状态的原子，称为一种核素(nuclide)放射性核素：原子核处于不稳定状态，需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定的核素,称为放射性核素（radionuclide） ★同位素：质子数相同，但中子数不同的核素，它们在元素周期表中占据相同的位置，互称为同位素(isotope) ★同质异能素：具有相同的质子数和中子数，处于不同核能态的核素互称为同质异能素。基态的原子和激发态的原子互为同质异能素(isomer)。 ★核衰变放射性核素由于核内结构或能级调整，自发地释放出一种或一种以上的射线并转化为另一种核素的过程, 称为核衰变(nuclear decay) 2、物理半衰期、生物半衰期、有效半衰期 答：★物理半衰期(physical half life)指放射性核素减少一半所需要的时间（T1/2）。 ★生物半排期（biological half life）指生物体内的放射性核素经各种途径从体内排出一半所需要的时间（Tb） ★有效半减期（effective half life）指生物体内的放射性核素由于从体内排出和物理衰变两个因素作用，减少至原有放射性活度的一半所需的时间（Teff ）。 3、确定性效应、随机效应 P30 答：确定性效应是指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关，有明显阈值，剂量未超过阈值不会发生有害效应；随机效应是辐射效应发生的几率与剂量相关的效应，不存在具体的阈值。隐匿性伤害。 4、阳性显像、阴性显像 答：★阳性显像（positive imaging）是以病灶对显像剂摄取增高为异常的显像方法。由于病灶放射性高于正常脏器、组织，故又称“热区”显像（hot spot imaging）如放射免疫显像、急性心肌梗死灶显像、肝血管瘤血池显像等。 ★阴性显像（negative imaging）是以病灶对显像剂摄取减低为异常的显像方法。正常的脏器、组织因摄取显像剂而显影，其中的病变组织因失去正常功能不能摄取显像剂或摄取减少而呈现放射性缺损或减低，故又称“冷区”显像（cold spot imaging） 5、放射性药物、核医学、放射性活度 答：★核医学（nuclear medicine）是研究核技术在医学的应用及其理论的学科。 ★放射性药物（radiopharmaceutical）指含有放射性核素供医学诊断和治疗用的一类特殊药物 ★放射性活度（单位时间内原子核衰变数，radioactivity）是核医学中常用的反映放射性强弱的物理量。1Ci=×1010 Bq 选择题 1、99m Tc半衰期计算 T1/2为 h 2、电离辐射生物学效应对机体变化:按效应出现的对象，分为躯体效应（somatic effect）及遗传效应（genetic effect）。按效应出现的时间，分为近期效应（short-term effect）及远期效应（ long-term effect）。按效应发生的规律，分为随机效应（stochastic effect）及非随机效应（ non-stochastic effect）。 3、正电子显像常用标记核素 11C、13N、15O和18F 18F-FDG半衰期：110分钟。 4、AD病影像学表现双侧顶叶和颞叶为主的大脑皮质放射性对称性明显减低，一般不累及基底节和小脑 5、室壁瘤表现反向运动
32核医学
临床核医学：利用开放型放射性核素对疾病诊断和治疗的一门临床学科 影像核医学：一门研究利用放射性核素示踪技术进行医学成像诊断疾病并探索其机理与相关技术理论的学科 放射性药物：含有放射性核素供医学诊断和治疗用的一类特殊药物 放射性药品：用于临床诊断或治疗的放射性核素制剂或标记其药品。在我国获得药品监管部门批准的放射性药物 称为放射性药品，分为放射性诊断性药品和放射性治疗性药品 同质异能素：质子数、中子数相同，但能级不同的核素，互称为同质异能素 早期显像：显像剂引入人体内2h内进行的显像 延迟显像：显像剂引入人体内2h后进行的显像 同位素：质子数相同而中子数不同的核素称为同位素 稳定性核素：能够稳定存在，不会自发地发生核内结构或能级的变化 准确度：指测定值与已知真实值的符合程度。称为准确度 核素：质子数相同，中子数也相同，并处于同一能级的原子 当量剂量：按辐射的质加权后的某一组织或器官的吸收剂量称为当量剂量 电离：原子或原子团由于失去电子或得到电子而变成离子对过程称为电离 体外分析：是指在体外实验条件下，以特异性结合反应为共同的生物学基础，以结合反应动力学规律为共同的
方法学为基础，并以放射测量技术为共同的定量手段，对生物活性物质进行超微定量分析的总称 放射性核纯度：放射性药品中所要求的放射性核素其活度占样品放射性总活度百分比 核医学显像：将放射性核素及其标记化合物引入体内，实现脏器、组织、病变的功能性显像方法 炎症显像：利用放射性核素标记物显示局部这种损伤和对损伤的复杂反应情况的方法 放射性活度：单位时间内发生衰变的原子核素称为放射性活度 照射量：是直接量度辐射场强度的一种物理量称为照射量 确定性效应：确定性效应是指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关，有明显的阈值，剂量未超过阈值不会 发生有害效应。一般是在短期内受较大剂量照射时发生的急性损害 生物靶区：由一系列生物学信息决定的解剖学靶区内不同生物学表现的区域，这些区域均可通过影像技术来显示 称为生物靶区 比活度：单位质量物质的放射性活度称为比活度 吸收剂量：单位质量的被照射物质所吸收任何电离辐射的平均能量称为吸收剂量 三时相骨显像：血流相、血池相、延迟相 四时相骨显像：三时骨显像加上一次24小时静态骨显像
氧化还原滴定法答案
第七章氧化还原滴定法 第一节氧化还原平衡 1 对Ox-Red 电对, 25℃时条件电位(E?') 等于(D ) (A) E?+ 0059 . lg n a a Ox Red (B) E?+ 0059 . lg n c c Ox Red (C) E?+ 0059 . lg n a a γ γ Ox Ox Red Red ? ? (D) E? + 0059 . lg n a a γ γ Ox Red Red Ox ? ? 2 为降低某电对的电极电位, 可加入能与( 氧化)态形成稳定络合物的络合剂; 若要增加电极电位, 可加入能与( 还原)态形成稳定络合物的络合剂。 3. MnO4-/Mn2+电对的条件电位与pH的关系是( B ) (A) E?'= E? -0.047pH (B) E?'= E? -0.094pH (C) E?'= E? -0.12pH (D) E?'= E? -0.47pH 4. Fe3+与Sn2+反应的平衡常数对数值(lg K)为( B ) (E? (Fe3+/Fe2+)= 0.77 V, E? (Sn4+/Sn2+)= 0.15 V) (A) (0.77-0.15)/0.059 (B) 2×(0.77-0.15)/0.059 (C) 3×(0.77-0.15)/0.059 (D) 2×(0.15-0.77)/0.059 5. 当两电对的电子转移数均为2时，为使反应完全度达到99.9%，两电对的条件电位至少大于( B ) (A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V 6 若两电对的电子转移数分别为1 和2, 为使反应完全度达到99.9%, 两电对的条件电位差至少应大于( C ) (A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V 7. 欲以氧化剂O T滴定还原剂Rx, O T+n1e=R T Ox=Rx-n2e，设n1=n2=1，要使化学计量点时，反应的完全程度达到99.9%，两个半反应的标准电位的最小差值应为( B ) (A) 0.177V (B) 0.354V (C) 0.118V (D) 0.236V
第七章 生物反应器习题
第七章生物反应器习题 1.何谓恒化器，何谓恒浊器，二者有何区别？ 2.某一酶促反应可以米氏方程表达，已知Km = 0.03mol/ L, r m=13 mol /(L?min),底物流量F = 10L/ min, 入口底物浓度S in= 10mol /L，底物的95%转化为产物，计算以下反 应器条件下所需反应器体积：（1）CSTR 条件下；（2）CPFR 条件下。 3． 初始浓度为0.1mol /m3的麦芽糖在酶的作用下加水水解生成葡萄糖， 底物流量 F = 0.002m3/ s ，转化率χ = 80%，反应符合米氏反应规律， r max= 4.39 ×10 -3mol/( m3?s) ,K =1.03mol /m3。求（1）采用单级CPFR 反应器时 所需体积；（2）采用单级CSTR 反应器时所需体积；（3）其他条件不变，采用两个CSTR 反应器时的反应体积；比较上述3 种情况。 4．利用海藻酸钙凝胶包埋法固定化葡萄汁酵母，采用填充床式反应器，连续加入葡萄糖底 =0.80的反应器。生物反应可采用米氏方程物，产物为乙醇。试设计一确定保转化率χ 2 来描述，已知， K′= 1.74 ×102mol /m3。空隙率为0.4; 入口处底物浓度为S in =10mol /m3；底物流量F = 5.0×10-3m3/ s 。 5. 带有挡板的通用式发酵罐，罐直径D1=0.5m，安装涡轮搅拌器，转速为150rpm，若以单位体积搅拌功率一定，放大至D2=1.5m，问大型罐涡轮搅拌器的转速N2 为多少？另外，若两罐内的液体循环速度相同，N2 为多少？假定以上各状态反应液均为湍流状态。 6. 有一发酵产品，采用具有六弯叶涡轮搅拌器的通用式发酵罐进行实验。经小罐到大罐逐步放大，试验证明：这种发酵能有效地采用单位体积等功率地放大方法。最后在500L 中间规模试验发酵罐中，得到最高产率时地工艺条件是：搅拌转速为300r/min；风量比 0.3m3/（m3?min），并测得在通风情况下得功率消耗为0.53kW。现放大到10m3，求大罐的工艺条件。罐的装填系数为0.7。
第七章氧化还原反应和电极电势.
第七章 氧化还原反应和电极电势 首 页 习题解析 本章练习 本章练习答案 章后习题答案 e e (Cl 2/CI -)=1.358V, ( Ag +/Ag)=0.799 6V ，求 AgCI 的溶度积。 AgCI(s) - - Ag + + Cl -，方程式两侧各加 Ag : z e e x nE _ n( AgCl/Ag Ag /Ag ) ________ = ______________ o 0.05916V 解由电池表达式: =1.136V , ) -=(0.222-0.799 6)V/0.059 16V = -9.76 0.05916V K sp (AgCI) = 1.74 10丈0 习题解析 析 首先根据电池电动势和已知的标准电极电位，由 Nernst 方程求出 A e AgCl/Ag 。 (2) AgCI 的平衡 AgCI(s) + Ag —Ag + + Cl - + Ag AgCI 与产物Ag 组成AgCl/Ag 电对；反应物 Ag 与Ag +组成Ag +/Ag 电对。 AgCI(s)的溶度积常数为: log K sp 0.05916V 正极反应 CI 2 + 2e - T 2 Cl - , CI 2/CI e CI 2/CI + 0^V ig P CI 2 2 [Ci ] 负极反应 Ag + Cl - T AgCI(s) + e - , _ e AgCl/Ag = AgCl/Ag + 0^Ylg [Cl ] 电池反应 C| 2(g) + 2Ag T 2AgCI(s) E = Cl 2/Cl - AgCl/Ag =( e CI 2/CI + 0.05916V | F C l 2 - g 2 [Cl ]2 )-( e AgCl/Ag 0^y 」) 2 [Cl ]2 又由 e ca/ci 和P CI 2 数据带入 e AgCl/Ag e CI 2/CI —1.136 V = 1.358 V — 1.136 V = 0.222V , AgCI(s) + Ag -Ag + + CI - + Ag z e e nE * n( Agd/Ag Ag /Ag 0.05916V log K S p [TOP] 快g 、 rxFK Fxrx rx 刊r?; FXFX FK wtg 、 Krx rxrx FX rxrx rxrx FXFK w (g 、刊 FXK rxr?; rxrx 例 9-1 25C 时测得电池 (-)Ag,AgCI(s) |HCI(c) |Cl 2(100kp),Pt (+) B -?; t-?; m 、 mg 、 B-x r?; r>; r?;祕' 祕g 、前钟 的电动势为 1.136V ，已知
第七章氧化还原反应
第七章氧化还原反应电化学基础 1、在K 2MnO 4 中，锰的氧化值为；在Na 2 S 2 O 3 中，硫的氧化值为。 在H 2SO 4 、K 2 S 2 O 8 、Na 2 S 4 O 6 中S的氧化值分别为、、。 2、在反应P 4+3OH－+3H 2 O→3H 2 PO 2 －+PH 3 中，氧化剂是，其被还原的产 物为；还原剂是，其被氧化的产物为。 3、在原电池中，E值大的电对是极，发生的是反应。E值小的电对是极，发生的是反应。E值越大的电对的氧化型物质得电子能力，其越；E值越小的电对的还原型物质失电子能力，其越。 4、已知EΘ(Ag+/Ag)=0.7991V，EΘ(Ni2+/Ni)=－0.2363V。如果设计一个银镍电池，则 电池图示为， 电池反应为， 该电池的E MF= V。 5、对于反应⑴Cl 2(g)+2Br－(aq) ?Br 2 (l)+2Cl－(aq)，⑵1/2Cl 2 (g)+Br－(aq) 1/2Br 2 (l)+Cl－(aq)。有z1/z2= ，EΘMF,1/EΘMF,2= 。 6、已知EΘ(Cu2+/Cu+)=0.1607V，EΘ(Cu2+/Cu)=0.3394V，则EΘ(Cu+/Cu)= V，铜元素的电势图为，Cu＋在水中歧化。 7、氧化还原反应进行的方向一定是电极电势大的电对的型物质做为氧化剂与电极电势小的电对的型物质做为还原剂反应，直到两电对的电势差等于零，即反应达到平衡。
8、在原电池中，流出电子的电极为，接受电子的电极为，在正极发生的是，在负极发生的是。原电池可 能转化能。 9、在FeCl 3溶液中加入足量的NaF后，又加入KI溶液时， I 2 生成，这 是由于。 10、反应2Fe3+(aq)+Cu(s) 2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)与Fe(s)+Cu2+(aq) ?Fe2+(aq)+Cu(s)均可正向进行，其中最强的氧化剂为，最强的还原剂为。 11、下列电对的E值随溶液的pH变化的是（）。 （A）Ag＋/Ag （B）I 2 /I－ （C）BrO 3－/Br－（D）O 2 /H 2 O （E）Fe(OH) 3/ Fe(OH) 2 12、关于原电池的下列叙述中错误的是（）。 （A）盐桥中的电解质可以保持两半电池中的电荷平衡；（B）盐桥用于维持电池反应的进行； （C）盐桥中的电解质不参与化学反应； （D）电子通过盐桥流动； （E）盐桥中的电解质参与氧化还原反应。 13、下列各组离子中，能在溶液中大量共存的是（）。 （A）Fe3+和Sn2+（B）Cr 2O 7 2－和CrO 4 － （C）Fe3+和CO 3 2－（D）Fe3+和Fe2+ （E）MnO 4－和SO 4 2－