你的心头也有星辰大海——带你领略呼吸的奥秘

呼吸作用是最基本的生命活动之一.20世纪初,科学家们发现了一系列可以进行电子传递的铁硫中心、卟啉环等辅基,而后又逐步鉴定出这些辅基固定在一系列的蛋白质复合物中.最近,人们发现这些蛋白质复合物并不是相互独立存在的,而是倾向于结合在一起形成呼吸体.     

原子簇络合物亡(C_2H_5)_4N]_3[Mo_2FeS_8O_2]的合成、结构和性质研究

一、前言化学模拟生物固氮的根本目的是要彻底改革现行合成氨工业催化剂,其关键在于弄清固氮酶的结构与功能。铁钼辅基(简称:FeMo—co)的成功分离使固氮酶活性中心的研究进入了一个新阶段。用外延X-射线吸收精细结构方法(简称EXAFS)对钼铁蛋白和铁钼辅基中     

藻蓝胆素二甲酯水加成物的形成和结构

藻胆蛋白是红藻(Rhodophyta)、蓝绿藻(Cyanophyta)和隐藻(Cryptopbyta)中类囊体膜外光合辅助色素,它们由开链四吡咯发色团辅基和脱辅蛋白以共价键结合而成。研究这些发色团辅基的化学性质及其衍生物的形成对阐述藻胆蛋白的光生物现象是很有意义的。     

铁(Ⅱ)卟啉电子光谱的理论分析

铁(Ⅱ)卟啉是血红蛋白(Hb),肌红蛋白(Mb)和细胞色素等的基本组分。X-射线结晶学的结果指出,铁卟啉具有四方单锥构型,接近C_(4v)点群对称(图1a).在五配位高自旋铁(Ⅱ)衍生物中,铁原子并不位于卟啉环的四氮原子平面。当由高自旋五配位(去氧)转化为低自旋六配位(含氧或含一氧化碳)时,铁原子即进入卟啉环平面。在铁(Ⅱ)结合部位的平均键长如表1所示。     

固氮酶Fe—Mo辅基模拟物含氧Fe—Mo—S原子簇电子结构的研究

随着生物固氮研究的进展,许多金属酶的活性中心微环境的研究已经达到原子水平。人工合成固氮酶Fe-Mo辅基模拟物也是一个相当活跃的领域。最近,Fe-Mo辅基的研究得到在Mo原子上含有氧配位的信息。我校化学系固氮组合成出铁钼之比为一比二的模型化合物。在Mo原子上含有单键的氧原子和含有二个双键氧原子的原子簇。我们已经对一系列的Fe—Mo—S模型化合物的电子结构作过CNDO的研究。因此,进一步研究含氧配位的Fe—Mo—S原子簇的电子结构,对于我们深入了解固氮酶辅基的结构和性能的关系有着重要意义。     

溶剂影响锌铜卟啉的光物理性质

用稳态和时间分辨光谱对四苯基卟啉、四甲基苯基卟啉、邻二氯苯基卟啉的锌、铜的络合物进行了表征. 铜邻二氯苯基卟啉在极性溶剂中吸收光谱蓝移, 并且产生一个新的电荷转移(CT)态的吸收带. CT态的荧光发射位于650 nm, 荧光寿命为8.4 ns. 反常荧光产生的原因是按照Marcus电子转移理论, 极性溶剂有利于增加溶剂外部重组能, 从而降低电子转移过程的活化能. 此外, 邻二氯苯基铜卟啉中的卤素原子的存在产生重原子效应, 从而增加了其三线态的寿命. 导致其三线态向CT态跃迁的几率变大. 其他的影响因素如氢键、极性、轴配位的影响等因素被排除.     

面向固氮酶铁钼辅基加氢模式的柠檬酸钼研究

柠檬酸钼配合物的光谱和结构研究,为固氮酶铁钼辅基中的高柠檬酸和柠檬酸突变种的配位性质提供了重要的信息.本文利用水热法,用钼酸铵、柠檬酸(H_4cit)、α,α,α-三联吡啶(tpy)和盐酸肼在酸性条件下分离得到了两个不同价态的双核柠檬酸钼配合物[Mo_2~(IV)O(Hcit)_2(tpy)_2]·3H_2O(1)和(H_2tpy)_2[Mo_2~(VI)O_5(Hcit)_2]·7.5H_2O(2).通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、核磁共振、电子顺磁共振、键价计算和X射线单晶衍射等手段对这两个配合物进行了表征.单晶结构分析表明,1和2中的柠檬酸配体通过α-烷氧基、α-羧基和β-羧基与钼三齿螯合,另一个游离的β-羧酸基团与周围的水分子形成氢键.核磁碳谱表明2在溶液中发生了解离.对1、2和已报道的柠檬酸钼配合物的键长进行统计分析显示,端氧的反位效应、羟基质子化效应和金属钼的价态是影响键长的主要因素.其中,Mo-O(α-烷氧基/α-羧基)键长与金属钼的价态呈现一定的线性关系.线性拟合计算得到的Mo(III)-O(α-羧基)键长与钼铁蛋白结构中Mo(III)-高柠檬酸和柠檬酸的配位键长接近,而计算的Mo(III)-O(α-烷氧基)键长远小于蛋白中的键长,但质子化作用下的Mo-O(α-羟基)键长与之接近.由此进一步支持固氮酶铁钼辅基中的高柠檬酸和柠檬酸通过α-羧基和未去质子的α-羟基与钼配位.该加氢配位模式对于研究高柠檬酸和柠檬酸在固氮和CO还原反应中的加氢作用具有重要意义.     

番茄叶片中硝酸还原酶(NR)活性稳定因子的作用方式

半胱氨酸或硝酸还原酶(NR)的辅基(FAD,beam,Mo)只能部份地对NR活性有稳定作用。与NR专一结合的蛋白,降解NR的蛋白酶虽然广泛地分布在植物细胞中,NR的不稳定性也不是完全由于它们的作用。Schrader用牛血清、酪蛋白在体外稳定NR达几小时,说明NR的稳定性与某种蛋白有关系。在植物细胞中是否也有作用相同的蛋白?     

电子激发态铜卟啉与DNA作用的共振Raman光谱研究

水溶卟啉作为光敏剂很可能在将来广泛应用于癌症的诊断和治疗中,是一种很好的抗癌药物模型化合物,因此从分子水平阐明卟啉与DNA作用机理,是近年来吸引人的重要课题.1990年,Lupin等人用位于卟啉Soret带和Q带的峰值功率较高的脉冲纪光共振纪发卟啉naman谱,研究卟啉与DNA相互作用时发现,水溶铜卟啉与DNA形成了纪发态复合物(exciplex),而其它金属卟啉衍生物则都不行.随后进一步的研究表明:(1)这种瞬态复合     

新型金属卟啉共轭聚合物的合成与光电流响应

采用Sonogashira 偶联反应, 制备了几种以芴或咔唑为间隔基的新型金属卟啉共轭聚合物. 这些新型金属卟啉共轭聚合物具有较高的分子量、很好的溶解性和成膜性. 其光谱性质和光电流响应结果表明, 聚合物中卟啉的含量是影响卟啉聚合物光电流响应的主要因素, 且咔唑基团的引入有利于卟啉聚合物光电流的产生.     

聚吡咯-亚甲蓝薄膜修饰电极对细胞色素c直接氧化还原的电催化

蛋白质生物大分子在电极上的电子转移过程是生物电化学领域的重要研究课题。电化学家认为以蛋白质-电极之间的电子转移过程模拟生物体中蛋白质-蛋白质之间的电子转移有可能提供某些解释生物体中电子传递机理的信息。细胞色素c(Cyt.c)是一种典型的传递电子的蛋白质,其辅基血红素铁为氧化还原活性中心。     

细胞色素b5 Phe58在稳定蛋白质结构中的作用

为了解细胞色素b5血红素疏水袋中芳香性氨基酸残基和卟琳环之间π-π电子云堆积对蛋白质结构和性质的影响，用蛋白质工程的定点突变技术，分别以Tyr和Trp取代Phe58残基。用UV—vis和荧光光谱研究了F58Y，F58W突变体蛋白盐酸胍诱导的去折叠过程；研究了突变体蛋白与脱辅基肌红蛋白血红素转移反应的动力学，结果表明，用不同的芳香性氨基酸取代Phe58残基，减弱了血红素辅基与蛋白质肽链之间的结合、导致蛋白质的热变性中点温度Tm和盐酸胍变性中点浓度Cm下降、血红素转移反应速率增加以及氧化还原电位移动。     

铁-卟啉(TPPS)的电化学行为研究

铁是动、植物生长的一个必需元素,在生物体内参与载氧、储氧以及电子传递等重要过程。Kadish等对铁-卟啉在非水介质中的电化学性质作了大量工作。本文在HAc-NaAc水溶液     

铁基超导体BaFe_(2-x)Ni_xAs_2中磁性相互作用的中子散射

铁基超导电性起源于对母体中长程反铁磁序的压制,理解其超导微观机理的关键在于清楚认识磁性相互作用的演化规律,及其与超导电性的具体关系.本文以典型的电子型掺杂铁基超导体系BaFe_(2-x)Ni_xAs_2为对象,介绍了中子散射实验针对其电子态相图、磁有序态、低能磁激发和高能自旋涨落谱等磁性物理的相关研究,着重总结它们随掺杂的系统而演变的规律,同时介绍了在自旋向列相中的最新研究进展.最后,基于这些结果,提出了磁性相互作用驱动的非常规铁基超导电性的可能物理图像.     

电场诱导下二乙胺基尾式卟啉锰(Ⅲ)的表面光伏特性和谱带认证

金属卟啉由于有超常的配位化学、光电转换及电子传递特性.并且它的结构特征与生物体模型密切相关,因此引起化学家和物理学家浓厚的兴趣.Mn(Ⅲ)卟啉和四价铁卟啉是等电子体,后者又是各种血红蛋白催化的重要中间体,透彻认识Mn(Ⅲ)卟啉电子结构、光电性质和电子行为,对于揭示自然界光合作用、光催化过程都是非常有价值的.由于Mn(Ⅲ)离子有较特殊的电子构型,因此,在光谱响应上除了通常卟啉所表现的Q带和Soret带以外,还出现几个复杂的吸收带,目前,对此还没给出明确的认证,明确指认这些谱带对于了解卟啉光催化机理和电荷转移过程是极其重要的.本文利用表面光电压谱(SPS)和电场诱导下表面光电压谱(EFISPS)方法对二乙胺基尾式卟啉锰(Ⅲ)(MDBPTPPMn(Ⅲ)Cl)光生电荷行为进行了研究,并对其能带进行了认证.     

双亲金属卟啉跨膜转移的控制

利用双亲原卟啉Ｐ１及其金属锌络合卟啉Ｐ１Ｚｎ亲水基团（对位取代的苯酚基）的去质子化，来增强这类分的亲水能力，用敏感于微环境变化的ＵＶ－Ｖｉｓ光谱，研究了ＣＴＡＢ胶束中卟啉所处微环境对体相ＰＨ值或体相盐浓度变化的依赖关系，随着体相ＰＨ值的增另，Ｐ１Ｚｎ和Ｐ１的Ｓｏｒｅｔ带红移，吸光度减小，半峰宽加大，是卟啉从ＣＴＡＢ胶束内核转移到胶束表面的结果；在Ｐ１Ｚｎ和Ｐ１的Ｓｏｒｅｔ带ＰＨ敏感区，增加体相的盐     

钼铁硫簇合物{(C_2H_5)_4N}_3{[(SCH_2CH_2S)MoS_3]_2Fe}的合成、结构和催化性质的研究

几年来,固氮酶研究不断取得新的进展,从钼铁蛋白中分离出铁钼辅基(简称:FeMo—Co),大多数生物学家认为FeMo—Co是固氮活性中心,利用EXAFS光谱分析确定钼铁蛋白和FeMo—Co中钼的微环境,提出了固氮酶活性中心模型。这些研究促进了钼铁硫原子簇化学发展,因此有关模拟固氮酶活性中心——钼铁硫原子簇化合物的研究引起人们极大的兴趣。本文报道{(C_2H_5)_4N}_3{[(SCH_2CH_2S)MoS_3]_2Fe}原子簇化合物的合成、结构和性质研究。     

铁基超导薄膜研究进展

铁基超导体作为一类新的高温超导体,由于其独特的性质以及与铜氧化物和传统超导体的显著区别而备受关注.铁基超导体具有比铜氧化物超导体更小的各向异性、较高的超导临界转变温度和上临界场,因此在超导薄膜的制备及应用方面具有很多优势.除此以外,铁基超导薄膜的其他特性,如其外延薄膜具有比块体样品更高的超导临界转变温度,可以形成常规固相反应条件下无法获得的亚稳相等,也引起了研究者的兴趣.本文重点论述了LnFeAs(O,F)(Ln=镧系元素)、掺杂的AEFe_2As_2(AE=碱土金属)、FeCh(Ch=硫族元素)3个体系在薄膜方面取得的成果,总结分析了铁基超导薄膜的生长、微观结构和性能之间的潜在联系,分别从铁基超导薄膜的制备、晶格结构与超导临界转变温度的关系、薄膜缺陷生长与临界电流密度的联系,以及辐照对薄膜性能的影响等方面介绍了铁基超导薄膜的研究进展.     

氧家族成员—单态氧—的发现及其化学的发展

直至60年代中期,原来只与天体物理学、小分子光谱学和某些气相动力学有关的单态分子氧的性质,才引起了人们的注意,发现单态氧很可能是涉及分子氧的物理、化学和生物学过程中普遍存在的中间物.单态(~1Δ_g和~1Σ_g~+)物种的高度亚稳性及其常温下的独特活性,赋予了这种物类特殊的化学意义和异乎寻常的用途.例如,已在临床中使用的对癌症的光化学治疗,其原理就是先设法使光敏剂(卟啉系化合物)吸收光子成为激发态,然后受激态将其能量传递给氧,把氧激励成亚稳的活性的“单态氧”;单态氧具有更强的氧化性,能与癌细     

叶片质外体pH降低是铵态氮改善植物铁营养的重要机制

在营养液培养条件下, 以硝态氮为对照, 研究了铵态氮对向日葵叶片(Helianthus annuus L cv Frankasol)质外体pH和可溶性铁的影响, 探讨了铵态氮改善植物铁营养状况的作用机制. 结果表明, 铵态氮通过降低叶片质外体pH和提高新叶质外体可溶性铁的浓度来改善缺铁植物的铁营养状况. 铵态氮处理的缺铁植株新叶质外体、细胞汁液和木质部汁液中铁的浓度显著高于硝态氮处理, 新叶未出现缺铁黄化症状. 新叶质外体pH受氮素形态的影响较大, 不供铁时, 硝态氮和铵态氮处理植株新叶质外体pH分别为6.15和5.94, 供铁时, 新叶质外体分别为6.43和5.50. 初生叶质外体pH不受氮素形态的影响, 均在6.25左右. 供应硝态氮和铵态氮的缺铁植物木质部汁液pH分别为5.72和5.49, 供铁使木质部汁液pH分别提高了0.27和0.16个单位.