道路绿地植物设计Word格式文档下载.docx
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灌木、地被植物、草坪
(2)宽度在1.5m-2.5m之间:
乔木为主,间种植常绿花灌木
(3)宽度大于2.5m:
常绿乔木、落叶乔木、灌木、花卉、草坪
(二)人行道绿带设计
1.行道树绿带设计
(1)种植方式:
树池式、树带式
(2)行道树种植设计要求:
株距不应小于树冠的2倍。
株距以6m~8m为宜。
树干中心至路缘石外侧距离不小于0.75m。
(3)行道树树种选择:
树龄长,树干通直,树枝端正,花果无毒,耐修剪。
2.路侧绿带设计
(一)现场调查与分析
(二)植物种植设计
1.方案构思
(1)人行道绿化带构思
(2)两侧分车绿带构思
2.方案草图绘制
3.方案设计
(一)总结
(二)拓展案例
1.九干路道路绿化设计2.南京高速公路绿化设计
11学时
视频
本单元学习内容简要小结
本学习单元主要学习了道路绿地的基本术语、道路断面形式、中间分车绿带设计的三种常见种植形式、人行道绿带的种植方式。
并结合实际案例讲解了按流程进行道路绿带的设计。
希望通过本讲内容,同学们能够选择合适的绿化植物进行道路绿带设计。
作业、实训
[理论]
(1)行道树种植方式有哪些?
列举所在区域常用行道树。
(2)分车绿带设计注意要点?
[实训]
(1)选取周边道路绿化进行实地的现场调研,撰写调研报告,调研报告格式见教材P94
(2)道路绿地植物设计
(1)实训目的
通过对城市道路绿地设计的训练,达到以下目标:
①了解道路绿地的形式,种植设计的方式,树种搭配与组合等。
②了解道路绿化的作用、道路绿化的断面布置形式。
③了解行道树的选择要求
④了解街道绿化的层次、结构、色彩搭配
⑤掌握城市街道绿化设计的基本原理、植物配置的科学性与艺术性
(2)实训内容
选择所在当地城市的道路或街道绿地,做模拟道路植物设计。
东西向,为四板五带式道路形式,道路红线内路面宽度为41米。
其中,人行道宽3m,非机动车道3m,两侧分车绿带2m,中间分车绿带5m,机动车道10m。
选取150米作为标准段。
(3)植物设计要求
①城市道路绿地设计形式要符合当地实际情况,能突出道路绿地的功能,同时又能起到美化街景的作用。
②合理搭配乔灌木和地被草坪植物
③绿篱、地被、草坪、色块、灌丛等的标示方法要正确,不能用单株植物来表示
④设计说明语言流畅,言简意赅,能准确地对图纸补充说明,体现设计意图。
设计说明内容主要包括a)基本概况,如地理位置、尺寸、生态条件、设计面积、周围环境特点b)设计主导思想和基本原则c)种植设计
⑤图面表现能力:
按要求完成设计图纸,能满足设计要求;
图面构图合理;
清洁美观;
线条流畅;
图例、比例、指北针、设计说明、文字、图幅等要素齐全,且符合制图规范。
注意色彩的搭配,画面尽量美观漂亮
(4)实训成果
①按时完成植物种植设计图(包括平面图、立面图、剖面图)
②按时完成与设计相符合的植物设计说明
③按时完成汇报项目PPT
第一章蛋白类生物活性物质
本章要点
1.免疫球蛋白的基本概念、分布、结构与组成
2.牛乳中的免疫球蛋白
3.免疫球蛋白的生物学功能
4.乳铁蛋白的基本性质、生物活性及其影响因素
5.乳铁蛋白的分离方法
6.溶菌酶的基本性质、加工适应性及其在食品中的应用
免疫球蛋白作为重要的蛋白类生物活性物质,目前有着比较广泛的研究背景和应用潜力,乳铁蛋白和溶菌酶等作为具有抑菌蛋白已经得到广泛的关注,因此本章介绍了它们的基本概念、来源与分布、结构与组成、生物活性等。
第一节免疫球蛋白
免疫球蛋白(Immunoglobulin,简称Ig)是一类具有抗体活性,能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白。
免疫球蛋白不仅存在于血液中,还存在于体液、粘膜分泌液以及B淋巴细胞膜中。
它是构成体液免疫作用的主要物质,与补体结合后可杀死细菌和病毒,因此,可增强机体的防御能力。
目前,食物来源的免疫球蛋白主要是来自乳、蛋等畜产品。
特别是近年来人们对牛初乳和蛋黄来源的免疫球蛋白研究开发的较多。
在牛初乳和常乳中,Ig总含量分别为50和0.6mg/mL,其中约80%~86%为IgG。
人乳免疫球蛋白主要以IgA为主,含量为4.1~4.75μg/g。
从鸡蛋黄中提取的免疫球蛋白为IgY,是鸡血清IgG在孵卵过程中转移至鸡蛋黄中形成的,其生理活性与鸡血清IgG极为相似,相对分子质量164000。
其活性易受到温度、pH的影响。
当温度在60℃以上、pH<
4时,活性损失较大。
一、Ig的基本概念
从功能性食品角度考虑,能够与病原微生物、毒素等许多抗原发生特异性结合的Ig,其功能性机制十分确切。
Ig特殊性表现在:
①生物合成的分子遗传学较为特别;
②异种性,即表现型很多;
③具有极其重要的生物功能。
由于这些特征,必须借助一定工具才能对它们正确定性和命名。
1964年,WHO首次提出了人体免疫球蛋白的名称,一直延用至今,并用相似体系对牛以及其他动物的这类物质进行了命名。
实践上,免疫球蛋白的分类与命名在很大程度上依据免疫化学,包括与参照蛋白质(一般来源于人)的交叉反应性。
(一)Ig的分类与命名
实际测定每一种免疫球蛋白的结构是难以实现的工作,故通常根据免疫反应特性进行Ig分类。
免疫球蛋白通常具有抗体活性,但其本身对其他种动物或同一种系不同个体来说,也是一种抗原物质。
免疫球蛋白产生的遗传背景不同,其抗原性也有差异,它们在异种、同种异体和同一个体内可引起免疫应答,产生相应的抗体(抗—抗体)。
因此,可利用血清学方法测定和分析免疫球蛋白的抗性,据此可将Ig分为同种型、同种异型和独特型三种血清型。
1.同种型(Isotype)
它是指同一种属所有正常个体免疫球蛋白(Ig)分子共同具有的抗原特异性标志。
同种型免疫球蛋白抗原特异性因种而异。
根据Ig重链或轻链恒定区肽链抗原特异性的不同,可将Ig分为若干类、亚类和型、亚型。
①类和亚类:
根据免疫球蛋白重链恒定区(CH区)肽链抗原特异性的不同,可将人免疫球蛋白分为IgG、IgA、IgM、IgD和IgE5类。
这5类免疫球蛋白的重链分别以希腊字母γ、α、δ、η和ξ表示。
这些重链间恒定区内的氨基酸组成约有60%的不同,也即有约40%相同,其含糖量也存在明显差异。
同一类免疫球蛋白,因其重链恒定区内肽链抗原特异性仍有某些差异,所以又可将它们分为若干亚类。
目前已经发现,IgG有4个亚类即IgG1、IgG2、IgG3、IgG4,IgA有IgA1和IgA2两个亚类,IgM有IgM1和IgM2两个亚类,而IgD和IgE尚未发现有亚类。
各类Ig不同亚类间的氨基酸组成约有10%的差异。
②型和亚型:
各类免疫球蛋白根据轻链恒定区肽链抗原特异性的不同,可分为κ和λ两型。
每个Ig分子中的两条轻链都是相同的,在一个Ig单体分子上不可能同时出现κ和λ型轻链。
由于λ型轻链恒定区内氨基酸仍存在微小差异,因此又可将其分为4个亚型。
2.同种异型(Allotype)
同种异型是指同一种属不同个体所产生的同一类型Ig由于重链或轻链恒定区内一个或数个氨基酸不同(即遗传标志不同)而表现的抗原性差异。
目前已在IgG和IgA重链(γ和α)恒定区及κ型轻链恒定区中发现有决定同种异型抗原特异性的遗传标志,简称为同种异型标志。
3.独特型(Idiotype)
独特型是指不同B细胞克隆所产生的免疫球蛋白分子V区和T、B细胞表面抗原(识别)受体V区所具有的抗原特异性标志。
(二)Ig的定义
根据上述分类和命名,免疫球蛋白(Immunoglobulin,简称Ig)定义为具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
免疫球蛋白过去也称为γ—球蛋白,主要存在于血液和某些分泌液中。
应指出,抗体都是免疫球蛋白,而免疫球蛋白并不一定都是抗体。
如骨髓瘤患者血清中浓度异常增高的骨髓瘤蛋白,虽在化学结构上与抗体相似,但无抗体活性,没有真正的免疫功能,因此不能称为抗体。
可见,免疫球蛋白是化学结构上的概念,而抗体则是生物学功能上的概念。
二、Ig的分布
免疫球蛋白是在人的体液中广泛分布的一种免疫物质。
人乳中以IgA为主,牛乳中则主要以IgG含量最高。
牛初乳中Ig的含量受多种因素制约,如乳牛的年龄影响乳中Ig的含量和类型,较老的乳牛初乳量少且含IgG(IgG1、IgG2)低,IgG1/IgG2的比值较年龄小的乳牛高。
乳中Ig的浓度不受血液中Ig浓度的影响,而与泌乳阶段有关,如初乳、末乳Ig含量较高。
不同动物乳汁和血清中Ig的含量如表1—1所示。
各种体液中免疫球蛋白的含量如表1-2所示。
表1-1不同动物乳汁、血清中Ig的含量
种类
免疫球蛋白
浓度/mg·
mL-1
Ig主要成分含量/%
血清
初乳
常乳
人
IgG
12.1
0.43
0.04
78
IgA
2.5
17.35
1.00
90
87
IgM
0.93
1.59
0.10
96
76
-
FSC
2.09
0.02
狗
11.1
23.4
0.24
81
68
0.7
9.8
2.63
85
1.7
0.8
0.22
猪
21.5
58.7
3.0
89
80
1.8
10.7
7.7
70
1.1
3.2
0.3
马
IgG(总)
21.9
113.4
0.39
88
IgG(T)
8.2
15.2
0.09
43
1.5
0.48
1.2
5.4
0.03
牛
25.0
32~212
0.72
66
IgG1
14.0
20~200
0.6
IgG2
11.0
12.0
0.12
0.4
3.5
0.13
3.1
8.7
0.2
表1-2在各种体液中免疫球蛋白的含量单位:
mg/dL
IgA/IgG
200
1.30
120
0.15
耳下腺唾液
3.95
0.036
0.043
109
颚下腺唾液
4.5
0.06
112
鼻液
20
10
痕量
2
鼻液(刺激后)
144
16
9
汗
~0
0.25
初乳(人)
600
30
50
泪
胃液
56
3
2.8
肠液
150
140
胆汁
160
145
前列腺分泌液
26
腔分泌液
6.3
36
羊水
1.6
21
0.76
脑髓液
7.9
0.08
十二指肠液
23
19.2
空肠液
22
7.3
粪便
17
1
尿/mg·
d-1
0.37
支气管分泌液
8.2~70
5.6~60
三、Ig的结构和组成
(一)基本结构
1962年,Porter首先提出IgG分子的化学结构模式。
后来证实,其他几类Ig也都具有与IgG相似的基本结构。
图1-1为免疫球蛋白的结构示意图。
总体上看,所有Ig的基本结构均由4条多肽链,即2条相同的重链和2条相同的轻链借二硫键连接组成的对称结构。
活性Ig可以是这种基本结构单位的单体或聚合体。
对于聚合态免疫球蛋白IgA和IgM而言,比IgG基本结构多了附加的多肽链。
此外,Ig为糖蛋白,糖基连接于重链。
图1-1免疫球蛋白的结构
Ig的基本组成:
①2条重链,每条均有1个由310~500个氨基酸残基(因类别不同而异)组成的恒定区(constantregion)和1个由107~115个残基(因可变区亚群不同而异)组成的可变区(variableregion)构成;
②2条轻链,每条也分别含有1个恒定区(107~110个氨基酸残基)和1个可变区(107~115个残基)。
免疫球蛋白的轻链和重链之间依靠二硫键以及其他非共价键结合,形成一个整体。
抗原结合部位正是在重链和轻链的可变区内,故这些区域的结构决定了抗体结合抗原的特异性。
IgG的重链(H链)分子质量约49893,由440个Aa残基组成。
其中N端1/4区域因氨基酸组成及排列顺序多变,称重链可变区(VH区),特别是其中第31~35,49~66,86~91和101~110位置上的氨基酸具有更大的变异性,称之为超变区(HV区)。
重链可变区中非HV区部分称为骨架区。
重链剩余3/4区域因氨基酸组成和排列顺序变化较小且相对稳定,称重链恒定区(CH区)。
IgG轻链(L链)分子质量较小,约24974,由214个Aa残基组成。
其中近N端1/2区域因氨基酸组成及排列多变,称为轻链可变区(VL区),其中第26~34,50~56,89~93位置上的氨基酸具有更大变异性,称之为超变区。
轻链剩余1/2区域因氨基酸组成及排列顺序相对稳定,故称轻链恒定区(CL区)。
如图1-1所示,Ig分子中两条相同的重链和两条相同的轻链通过链间二硫键维系构成,其中每条肽链又可被链内二硫键连接折叠成几个球形结构,这种结构使一系列对于Ig生物功能有贡献的氨基酸彼此靠近,集中在一个部位,称为Ig的功能区(domain)。
IgG、IgA和IgD的重链有4个功能区,即VH、CH1、CH2和CH3;
IgM和IgE的重链还有第5个功能区(CH4);
轻链则有VL和CL两个功能区。
各区主要功能如下:
①VH和VL为抗原特异性结合部位;
②CH1~3和CL为Ig遗传标志;
③IgG的CH2和IgM的CH3是补体(Clq)结合部位,参与补体激活;
④IgG的CH3和IgE的CH4有亲细胞活性,能使Ig结合固定于具有相应受体的组织细胞表面。
介于CH1和CH2功能区之间的区域称为铰链区(hingeregion),此区含大量脯氨酸和二硫键,富有柔性,张合自如,可伸展180°
。
此种结构有利于补体结合部位的暴露,为补体活化创造条件。
此外,该区对木瓜蛋白酶和胃蛋白酶敏感,经酶处理后可从该处断裂成几个不同的片段。
免疫球蛋白的恒定区结构仅仅用于定性、分类,借以区分成各种类、亚类或者型、亚型。
重、轻链的恒定区几乎决定了整体Ig分子的全部抗原性。
(三)IgG的氨基酸组成
蛋黄IgG(即IgY)、鸡血IgG和牛乳IgG的氨基酸组成见表1—3。
牛IgG与鸡IgG显著不同,前者的Asp、Thr和Ser含量较高,而Gly、Ala和Leu的含量较低。
用于制造功能性食品,为提高IgG对特定抗原的效果,常对动物进行免疫处理,它对IgG氨基酸组成一般无影响。
表1-3IgG和IgY的氨基酸组成单位:
%(质量分数)
氨基酸种类
普通母鸡
免疫母鸡
鸡血
牛乳
IgY
Asp
6.9
6.8
6.7
8.1
Thr
8.3
8.5
9.9
Ser
12.3
12.4
12.7
14.4
Glu
9.3
9.2
8.8
Pro
7.5
7.1
Gly
Ala
8.0
8.4
1/2Cys
2.3
2.2
Val
7.8
Met
1.0
0.9
Ile
2.6
Leu
Tyr
3.3
4.0
Phe
2.7
Lys
5.5
His
1.3
Arg
4.8
4.7
3.7
四、牛乳中的Ig
乳牛或其他物种通过乳腺分泌的免疫球蛋白并非乳腺独有的产物,乳腺局部合成与机体其他部位合成的免疫球蛋白完全相同。
然而,乳腺分泌物,尤其是初乳,独到之处在于富集了各种Ig,总浓度高于血液或者其他外分泌液。
现已经证实,牛初乳中存在IgG、IgA、IgM、IgE和lgD等5类Ig,其中IgD尚未发现具有作为功能性食品的潜力。
人乳及牛乳之间、初乳与常乳之间各类Ig的含量差别很大(表1-4)。
表1-5为牛乳Ig主要理化性质和生物学活性。
IgG是牛初乳和常乳中含量最高的Ig,例如牛初乳中IgG占Ig总量的55%以上。
IgG占血清Ig总量的75%~80%,多以单位形式存在,分子质量为149680。
IgG也是血清半衰期(约23天)最长的Ig,主要由脾脏和淋巴结中的浆细胞合成,是机体重要的抗菌、抗病毒和抗毒素抗体。
牛初乳Ig在乳牛体内半衰期约21天,但牛犊持续摄入初乳在4~6个月内均有较强的抗病能力。
IgG更是惟一能通过胎盘的抗体,故对哺乳动物新生幼仔、新生儿抗感染起重要作用,通常婴儿出生后3个月内不能合成IgG。
表1-4牛乳和人乳免疫球蛋白含量比较单位:
g/L
人乳
0.40
47.60
0.60
2.90
IgA(SIgA)
3.90
0.14
17.40
4.20
0.05
1.60
SC
0.20
2.10
微量
表1-5人、牛的Ig主要理化性质和生物学活性
理化与生物活性
IgA/SIgA
IgD
IgE
分子质量
150000
900000
16000/390000
185000
190000
沉降系数(S*)
7
19
7/11
8
重链
类
γ
μ
α
δ
ε
亚类
γ1、γ2、γ3、γ4
μ1、μ2
α1、α2
轻链
型
κ、λ
主要存在形式
单体
五聚体
单体或二聚体
抗原结合价
5~10
2~4
半衰期(天)
5
6
体内开始形成时间
出生后3个月
胚胎末期
出生后4~6个月
较晚
生物学活性
通过胎盘、激活补体、亲细胞活性、调理作用、抗菌、抗病毒
激活补体、抗菌、抗病毒
抗菌、抗病毒、粘膜局部免疫
无抗体活性
亲细胞活性、
*1S=10-13s
牛乳IgG至少包括两个亚类IgG1和IgG2,它们与相应抗原结合后可激活补体,但各亚类与补体结合的能力不同,一般认为IgG1>
IgG2。
在牛初乳和分娩前乳腺分泌物中,IgG1占总乳清蛋白的近80%,在初乳乳清中浓度超过100mg/mL。
牛IgM通常以四链单体的五聚物形式存在,沉降系数为19S,IgM单体经J链连接予以IgM较高的抗原结合效价,在补体和吞噬细胞参与下,其杀菌、溶菌、激活补体和促吞噬等作用均显著强于IgG。
脾脏是IgM的主要合成部位。
IgM分子质量大,不能通过血管壁,几乎全部分布于血液中,占血清Ig总量的5%~10%。
机体感染后血液中最早产生的Ig是IgM。
鉴于IgM在血清中的半衰期(5天左右)比IgG短,所以血清中特异性IgM含量增高提示有近期感染,临床上测定血清特异性IgM含量有助于早期诊断。
目前已知天然血型抗体、类风湿因子和冷凝集素等均为IgM类抗体。
1965年前后,一些研究者在牛体和血清中发现了分泌型IgA。
牛IgA最有趣的特性在于它在乳汁中相对浓度较低。
在大多数其他牛外分泌物中,IgA均为一种主要的免疫球蛋白,但在牛初乳和常乳中含量相对较低。
分泌型IgA为人初乳中含量最高的Ig,初产、年轻妇女乳汁IgA浓度以较快速度下降。
牛初乳中IgG可部分替代IgA的生物功能。
血清型IgA和分泌型IgA不能通过胎盘。
婴儿在出生4~6个月后才能自身合成IgA,需从母亲乳汁中获得分泌型IgA,这对婴儿抵抗呼吸道和消化道病原微生物的感染具有重要意义。
这是大力提倡母乳喂养的重要原因之一。
五、Ig的生物学功能
Ig的生物学功能和抑菌特性如表1—6、表1—7所示。
以下简要介绍Ig的几个主要生物学功能。
表1-6各种Ig的生物学功能
功能
IgG3
IgG4
IgA1
IgA2
活化补体
(经典途径)
+++
++
+
(旁路途径)
胎盘通过性
体外分泌
结合细胞
中性粒细胞
嗜酸性粒细胞
?
嗜碱性粒细胞
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