生物质能:潜力巨大的「绿色油田」

古老的新兴产业 生物质能顾名思义就是来源于生物质的能量。生物质是动物、植物、菌物活体物质的总称,追本溯源则都是植物通过光合作用将CO2和H2O生成（CH2O）n（碳水化合物）,将太阳光的物理能转变成化学能,它是世界上惟一的、独特的转化过程,也是生机盎然,千姿百态的生物世界存在的基础。     

绿硫细菌光合反应中心复合体的原子结构

绿硫细菌是一类厌氧光合细菌，能够利用光能以硫化物为电子供体进行非产氧光合作用。绿硫细菌的光反应系统由捕光天线绿小体、能量传递体FMO蛋白和反应中心三部分构成。文章主要介绍用冷冻电镜解析的绿硫细菌FMO蛋白-反应中心复合体的原子结构、基于结构推测的复合体内部的能量传递机制和它们对早期光反应中心进化的启示。     

迎接生命科学的挑战

21世纪的到来既给我们带来极大的机遇也使我们面临严峻的挑战。为实现我国“科教兴国”的战略目标,为使我国在21世纪跻身于世界科技发达国家之林,我国实施了国家重点基     

磷脂酰甘油对缺钙光系统Ⅱ放氧活性的影响

磷脂酰甘油对缺钙光系统Ⅱ的放氧活性具有显著的影响，即ＰＧ可以Ⅱ颗粒因缺钙而受抑制的放氧活性得到恢复。外加Ｃａ＾２＋可使表现出对ｄＣａＰＳⅡ放氧活性的更大促进作用，阻随Ｃａ＾２＋浓度的增加，促进作用也越显著。     

菠菜PSⅠ 颗粒中色素和蛋白的光破坏进程

用强光对菠菜（ＳｐｉｎａｃｉａＯｌｅｒａｃｅａＬ．）叶绿体中分离提纯的ＰＳⅠ颗粒进行不同时间的光照处理，通过分析其光谱特性的变化，以及利用ＳＤＳ－ＰＯＡＧＥ技术分析其多肽组的变化，研究了ＰＳⅠ颗粒中色素和多肽组分的光破坏过程。发现ＰＳⅠ颗粒中叶绿素对强光处理的敏感性不仅同所处的能级有关，还同它所结合的位置有关。在ＰＳⅠ颗粒叶绿素中长波吸收组分首先发生光破坏，同时位于颗粒外围的外周天线色素蛋白复合物     

光合放氧中心结构和放氧机理的新模型

目前在放氧中心的结构和放氧机理方面均存在许多重要问题待解决。结合最新研究成果，提出了放氧中心结构和放氧机理新模型，在新结构模型中，２个Ｈ２Ｏ分子不对称地结合于“Ｃ”形结构开口端２个低价的Ｍｎ＾Ⅱ１和Ｍｎ＾Ⅲ４上，并保持较大距离；２个组氨酸的咪唑环通过Ｎ原子与２个高价的Ｍｎ＾Ⅳ２，Ｍｎ＾Ⅳ３结合；Ｃｌ结合于Ｍｎ＾Ⅲ４，并与Ｃａ相连；Ｃａ通过Ｏ桥和ＣＯＯ－相连使２个Ｍｎ２０２单元保持特定空间构型。整个     

假根羽藻(Bryopsis corticulans)LHCⅡ的聚集态对Chl a电子激发态性质的影响

采用稳态吸收、荧光和皮秒时间分辨荧光光谱手段研究了假根羽藻(Bryopsis corticulans)捕光色素-蛋白复合物LHCⅡ(light-harvesting complexⅡ)的单体、三聚体和寡聚体中叶绿素(Chl)a的电子激发态性质. 稳态光谱结果表明: 选择性激发Chl a或Chl b时, LHCⅡ寡聚体中Chl a的荧光强度减弱并非由Chl b → Chl a传能效率的降低造成, 主要是由聚集体内激发态Chl a的快速猝灭机制引起的. 时间分辨荧光动力学分析表明: 不同聚集态LHCⅡ中Chl a的荧光动力学遵从双指数衰减行为, 长寿命组分(4.1~4.7 ns)来源于LHCⅡ中Chl a的荧光发射; 短寿命组分(135~540 ps)归属为组成聚集体的蛋白单体内Chl a分子间的激发态能量平衡过程, 该能量平衡过程的时间尺度因LHCⅡ的聚集程度不同而异, 在寡聚体(135 ps)中比在单体(540 ps)和三聚体(520 ps)中的平衡显著加快. 上述结果表明, LHCⅡ的三聚体向PSⅡ反应中心传能的本领最强, 而寡聚体则具有较强的猝灭LHCⅡ内Chl a电子激发态的能力, 这可能是一种通过LHCⅡ分子结构的转换来实现光保护功能的机制.     

植物种子大小与幼苗对CO2倍增反应的关系

大气CO_2浓度到下世纪中叶可能增加到700μL/L。CO_2倍增及其引起的温室效应对植被和整个生态系统的影响已受到广泛关注。C3和C4植物对CO_2倍增的反应有着很大差异,CO_2倍增时,C3植物光合效率增长潜势可达66％,而C4植物则只有4％,因而在CO_2倍增后,C3物种将比C4物种占优势,可能显著地改变植物群落的组成。最近Diaz等曾观察到CO_2增加时,菌根侵染植物和非菌根侵染植物的反应差异很大,CO_2倍增使菌根及其被侵染植物Calluma vulgaris相互得益,而不利于非菌根侵染植物,如Rurnex obtusifolius和Cardamine flexuosa的生长,源于其根系与土壤微生物营养的竞争。它也是影响植物群落改变的重要因子。先前的工作中,我们曾注意到紫花苜蓿在苗期生长对CO_2倍增的反应较大豆更为明显。这使我们设想,植物早期生长对CO_2倍增的反应可能与种子大小有某种关系,而且可能影响大气CO_2增加导致的植物群落组成的变化。本文报告以7种草本植物为材料的研究结果。     

光系统Ⅱ反应中心D1/D2/cyt b559蛋白复合物的纳秒时间分辨光谱研究

光合作用是地球上最重要的化学反应.揭示光合作用的奥秘,对解决人类面临的能源、粮食、环境保护等问题十分重要.高等植物光系统Ⅱ可分解水,因此对其机理的研究就显得十分重要,而对光系统Ⅱ反应中心机理的研究,有助于人们深入理解光合作用的原初机理.为此,近些年来人们采用各种时间分辨光谱技术对光系统Ⅱ反应中心D1/D2/cyt b559蛋白复合物的电荷分离及复合过程进行了广泛细致的研究.但因此体系衰变组分较多,光谱重叠严重,所以对各成分的归属意见不一.为此,本文采用纳秒时间分辨光谱技术及光谱解叠方法对D1/D2/cyt b559的电荷复合过程进行了研究.     

大气CO_2浓度倍增对植物根系表面积和泡囊-丛枝菌根侵染活力和强度的影响

以小麦、大豆和玉米幼苗为材料 ,应用最新的根研究方法 ,首次检测了大气CO2 浓度倍增对根系表面积和泡囊 丛枝菌根 (VAM )真菌的侵染强度和活力的影响 ,结果表明倍增CO2显著增加根系表面积 ,并显著提高VAM真菌的侵染强度和活力 ,但这些响应在物种之间存在很大差异 .根的这些特性可能影响未来全球气候变化时植物群落的演替 .