氧化还原介体催化强化污染物厌氧降解研究进展

 由于厌氧生物处理技术具有产生剩余污泥少、可回收能源等优点而被广泛用于处理各种有机污染物，尤其在有毒、有害、难降解污染物的去除方面取得了良好的效果。然而，厌氧生物法的处理速率通常比较低，而氧化还原介体可通过自身不断的氧化和还原来传递电子，提高电子在氧化还原反应过程中的传递速率，从而促进污染物高效厌氧降解。醌类物质和腐殖酸是应用较多的氧化还原介体，在催化难降解污染物降解方面取得了一定效果。讨论了氧化还原介体的特点、作用机制，并总结了其对偶氮染料厌氧脱色、反硝化和多氯联苯厌氧降解的强化作用，提出了氧化还原介体未来的研究方向。     

小鼠艾氏乳腺癌腹水细胞质膜质子泵活性研究

生物换能膜(如线粒体、叶绿体及细菌质膜)中分布有电子传递链酶系和H~+-ATP酶,它们都具有质子泵的功能。电子传递、质子转移和能量偶联的ATP合成三者的相互关系一直是生物能力学研究的中心问题。但是,近年来在若干动物、植物和真核微生物细胞质膜也发现广泛分布有电子跨膜传递与质子转移相偶联的氧化还原系统(图1)。这样的偶联系统,当外部     

基于长程电子传递的DNA直接电化学检测

人类基因组计划和遗传疾病基因的识别对分子诊断产生了深远的影响[1].疾病的基因诊断必然要求DNA的快速、准确测定.电化学DNA传感器为此提供了十分有前景的平台[2,3].近年来,DNA中长程电子传递机理的阐述已证明碱基堆积的扰动对电荷传递的影响十分敏锐[4,5].因此,DNA的长程电荷     

从头算分析NAD~+及NADP~+的电子传递

用HF从头算计算NAD+及NADP+及其还原产物NADH及NADPH分子的绝对能量、电荷分布、前线轨道能量、偶级距、键长、电子自旋伸展空间,并讨论了空间构形与电子传递的关系,提出了NAD+及NADP+在电极和生物氧化过程中传递电子的机理.     

改变捕光色素比例用于提高微藻光合效率

改变微藻的捕光色素系统比例被认为是提高其光合作用效率的有效途径, 但对其基本原理尚不清楚. 以空间飞行后分离的微藻突变株为材料, 通过对其生长、光合放氧、色素比例、低温荧光发射和电子传递速率等的研究发现, 微藻突变株的捕光色素比例改变引起的光能高效传递和利用, 有可能是引起其光合作用效率提高及生长加快的原因.     

渐进水分胁迫对小麦叶绿体光化学活性及类囊体膜蛋白组分水平的影响

小麦幼苗经渐进水分胁迫处理后，叶绿体的电子传递活性将随处理时间逐渐的增长而降低．２４ｈ轻度胁迫下，光合全电子链、ＰＳⅡ和ＰＳⅠ电子传递活性有轻微下降，而４８ｈ中度和７２ｈ重度胁迫，将使它们明显降低．这表明，叶绿体电子传递活性对水分胁迫的响应与胁迫程度有关．ＰＳⅡ的ＤＣＩＰ光还原活性与ＰＳⅡ电子传递活性有相同的变化模式．类囊体膜和ＰＳⅡ膜蛋白组分稳态水平的电泳分析表明，在中度和重度水分胁迫下，叶绿体光化学活性的降低与光合功能蛋白组分含量的减少有关．还讨论了植物光合电子传递功能对水分胁迫的敏感性     

病虫害侵染对植物光合作用影响研究进展

随着人类商业运输和旅游活动扩大了病虫害的分布范围,气候变化增加了病虫害的爆发频率,造成了巨大的经济损失.光合作用是陆地生态系统吸收大气CO2的重要途径,也影响人类粮食生产.病虫害对植物光合作用的影响主要在两个方面:一方面通过采食植物的光和器官,减少了植物的光合能力.另一方面,病虫害侵染后植物的生理参数发生变化(如影响植物体中的叶绿素含量以及叶绿素a与b的比值、气孔导度和细胞内的CO2浓度),进而影响到植物的光合作用.因此,本文综述了近年来国内外关于病虫害对植物光合生理和光合作用的研究,并在此基础上对未来的研究方向进行了探讨和展望.     

A biomimetic membrane for the studies of electron transfer in biological system

Supported by the National Science Fund for Distinguished Young Scholars and the Major Research Plan of the National Natural Science Foundation of China, Prof. Long Yitao from the East China University of Science and Technology and his colleagues published their work entitled ＂Investigating electron-transfer processes using a bio- mimetic hybrid bilayer membrane system＂ in Nature Protocols （2013, 8（3） ： 439--450）.     

产酸克氏杆菌(Klebsiella oxytoca)钼铁蛋白α-423~(Ile)位点的突变导致固氮酶催化活性降低

基于前期对固氮酶催化过程中存在两条电子传递通路的推论,探索从与P原子簇共价相连的β-93Cys出发至FeMoco之间重要的氨基酸位点.通过分析固氮酶钼铁蛋白的结构,利用体外定点突变和基因替代技术,将产酸克氏杆菌(Klebsiella oxytoca)固氮酶β-102Asn,α-431Lys和α-423Ile位点分别替换为β-102Ala,α-431His和α-423Pro,获得Nβ102A,Kα431H和Iα423P突变株.3个突变对细菌固氮生长有不同程度的影响,其中Iα423P突变株几乎无固氮生长,细胞乙炔还原活性显著下降;在42 L发酵罐中培养,其细胞最高固氮酶活性仅为野生型菌株的1/6;qRT-PCR检测发现此突变株nifD基因4倍的上调表达.分离纯化Iα423P钼铁蛋白,其最高C2H2和H+还原水平分别为野生型的13%和21%.根据以上研究结果推论,突变固氮酶的催化活性显著降低,或与直接打破α-423Ile与高柠檬酸长臂之间的氢键有关,推测α-423Ile是固氮酶催化底物还原过程中,电子经高柠檬酸长臂进入活性中心Mo位的入口氨基酸.