皱纹盘鲍HaliotisdiscushannaiIno贝壳生物矿化的基础学研究

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1、中国海洋大学硕士学位论文皱纹盘鲍（HaliotisdiscushannaiIno）贝壳生物矿化的基础学研究姓名：赵建民申请学位级别：硕士专业：水产养殖指导教师：麦康森2003.6.1——一堂墼壑塑垡鱼唑生墼竖!竺竺!望12墨壅皇塑芝些塑薹些塑塞中文摘要本论文综述了皱纹盘匏(HatiotisdiscushannaiIno)煲壳生物矿忧的移}究进展，并采用扫描电镳、X-射线衍射仪、凝胶电泳及傅虚叶变换红外光谱技术fFTI鼬对缎纹盘懿贝壳瓣涎砉莲穗(CaC03鑫俸)、鸯凝基度特性越获哭轰鑫髂熬淀辍薤律进行了一系列研究，旨在为皱纹盘鲍贝壳生物矿化的研究提供

2、基础理论。研究结巢蕊结魏下：皱纹盘鲍贝壳包括三层结构：最外层为角质层结构，中间是由方解石构成的棱柱层，激内层掰燕由文看晶片构成盼珍珠层。F1TR研究表明，方解石豁体表现如特征蛀光谱为876cm"1(v2)秘710cm"1(v4)，蕊文蠢晶体的特征光谱戈858cm。(v2)和712—700crn"1(v4)。此外，檄棱柱鼷和珍璩层的谱图中均存在2520-2650em"‘吸收区，分辑发瑗

3、l跑嚣豹吸}

4、受是壶HC03"攀}起，嚣疑HCOj缚在于贝壳无机相，无机-有机界面上，避表明HC03．可能作为贝壳沉积的中间产物而存在。分鞠采翔棱柱层帮珍臻瑟豹哥溶毪

5、肖辊基鬃(豁鸯避行离傣犷耗实验发瑰，从棱柱层中提取的SM可诱导球状(globular)方解石的沉积，而从珍珠层中摁取的SM则诱导针状文石晶体的沉积．袋明晶体的多型和形貌受到SM的精确调控。皱纹盘鲍贝壳骞极基震中的SM塞含Asx，Gly和Glx，其三者蛇含量达到总氨基酸量的70"．4(m01％)，而不溶性有机基质riM)则以Oly，Ala，Ser和疏水性氨基羧鸯主，类稼墼密蛋鑫。寿爨基溪熬FTIR实验表强，SM圭要豁和螺旋构蒙存在，而rM除存戎大量的*螺旋外，还其有B．折叠构象。凝胶电泳显示，整个贝壳的SM至少其商9个缀分，其分子量获14虱66kD不

6、等；蔼珍珠屡SM仅具蠢3个缀分，分予量为16。3kD,28．5kD和38．6kD。此外，对贝壳IM进杼的部分溶解化处理表明，全壳IM溶解爝凝胶电泳显示出12kD，14kD和38．6kD三秘鳃分，露珍珠层IM熬潞瓣产物援表现爨38。6kD一转缀分。结果表明，缎纹盘鲍贝壳有机基质的特性与其它生物矿化物有机基质的特性相近，而且有机基质孛翡SM帮IM之瘸并不誊在赛确瀚赛浆。对贝壳沉积规律认识的缺乏，极大地限制了贝壳生物矿化机制的探讨，虽然离体矿仡技术为晶体沉积箍供了许多有意义韵结莱，毽其炙法全瑟茨应受巍生活状态的沉积过程。在本研究中，通过跟踪损伤贝壳修复过

7、稷和“乎珠”形成的过皱纹擞螗∞嘶叫灯discus触，I槲mo}煦光生物矿化的基础学研究程，对皱纹盘鲍贝壳的沉积规律进行了初步的研究。修复实验起始，在距皱纹盘蘸f尧长7．5士O．3cm)蠹终生长缘1．5cm楚链孔(玲=2．5ram)，程援伤爱第3，7，15，30网分别取样观察，结果表明，修复3日尉，在贝壳损伤部位首先沉积的为有祝痰，至7秘时有辊震貘上已沉积褥直径为10～30岬静球粒袄方解石，修复15日屉球粒状方解石融聚合成片并开始沉积文石晶体；文石晶体初沉积时为非定向状态，在修复30日后文石蕊体沿c轴高度邂商律列，这表盼外套膜上皮细胞受到贝壳损伤馕号

8、的刺激可改变分泌枧能从聪诱导了不圈结专罄兜体的褰序沉积。“平珠”实验中，将圆骺玻片(D=lomm)插入皱纹盘鲍的外套胺中培育，发瑗最耱淀积鹣秀毒瓿痰貘，其中在璇篾孛夹沉积熬为透强鸯爨震，瑟在玻冀边缘则沉积淡黄也有机质；有机质沉积完全后，方解石晶体开始沉积，其中在透明有琉溪上流积豹方解磊量长穗状(,longatcd)g．辐互平静，蔼在淡黄色裔辘质上沉积的方解石呈持状(blade)或球粒状(spherulite)；方解蠢晶体相艇聚合髓，晶体信号莉激外套膜分泌控制文石晶体沉积的有机基质，从而诱导了文石晶体的沉积*“平豫”实验和撰伤贝煮修复实验夔结豢表暖，

9、在皱纹盘魏贝壳的沉积过程中，移在着方解石晶体和文石晶体高度有序的变化。关键漏：皱纹盘鲍国躐硪，鼢c嚣h蝴aiIno)灸煮修复平臻生物矿纯2一一茎堡蹩丝垡墼燕唑塑竺!竺!望袋墨鳖塑曼堡堕苎堂堂塑第一章煲壳生物矿他的研究进震根据爱生命物质的制约程度，生物矿化作糟可分为生物诱导矿化作用(inducedbiomineralization)耪慧躲控剃犷纯终建(controlledbiomincr越ization)(Lowcnstam，1981)。生物诱导的矿化作用是指生物的生命活动每周围环境相互搏用两弓l超豹矿栊传惩，这攀申馋用发生在鼯敖的玮壤，没有专门鹣细

10、胞缌缓或生裙大分子调控，所形成的晶体敬向髓意，缺乏独特形态，与光枫亿学沉拢矿物非常裙似。生物诱导鹄矿怯在灏棱生物和真豢中占