烟草愈伤组织细胞质膜K~+通道盐适应机理的研究

高盐对植物细胞伤害的一个重要方面是由于细胞质内的离子不平衡造成的,特别是细胞中高Na~+/K~+比例破坏了细胞正常的生理代谢,高盐条件下引起离子不平衡的可能原因是Na~+大量内流进入细胞,K~+吸收相对减少。植物细胞如果要在高盐的环境条件下存活,必须有维持正常胞内离子相对平衡(较高的K~+/Na~+)的能力。以往的研究表明:质膜和液泡膜上的主动转运系统,如:Na~+/K~+,Na~+/H~+反向转运载体和H~+泵在维持细胞质内高的K~+/     

钾离子代谢紊乱临床症状的理论分析

早在1794年,高尔范尼(Galvani)用没有金属的吸引现象发现了活组织的生物电现象。大约250年后,科学家们才逐渐认识到了金属离子与细胞膜电位的关系的重要性。1940年布林克斯(Blinks)发现几乎所有的细胞电位,都是内负外正;只有一种法囊藻例外,其胞外介质比胞内负10～20mV。1959年卡茨(Katz)等发现,Na~+的跨膜浓度梯度,对于建立和维持膜电位没有多大关系。6年之后贝克(Baker)证实了K~+对于大多数细胞来说,起到了维持和建立膜电位的作用。同年卡茨又报道了,当细胞内K~+含量降低时,Na~+的排出也减弱,并推测排Na~+摄K~+过程是同时进行的。这一发现支持了康诺利(Connelly)(1959)所提出的假设,他认为K~+、Na~+是在一种名叫钠钾泵的     

稀土离子与红细胞作用的~(133)Cs NMR研究

随着稀土资源的不断开发利用,它们不可避免地通过多种途径进入生物体内,因而从分子和细胞水平上研究稀土的生物效应具有非常重要的理论和实际意义.关于稀土与细胞作用的研究已有诸多报道,本文报道用~(133)Cs NMR方法研究La~(3+)对Cs~+跨膜进入红细胞的影响.对于物质跨膜传输的研究,首先需要合适的手段将被传输物质在膜两侧的分布区分开.在碱金属离子中,仅~(133)Cs~+在不引入顺磁位移试剂情况下,细胞内外NMR信号能确切区分,并且在体系中无K~+时,Cs~+有类似于K~+的功能,故~(133)Cs是研究稀土离子与细胞作用     

Mg~(2+)对猪肾外髓质Na~+,K~+-ATP酶在脂质体重建的影响

近年来,重建技术被广泛应用于研究膜蛋白的结构与功能及其与膜脂的相互关系。前曾报道,Mg~(2+)等二价金属离子对猪心线粒体H~+-ATP酶、细胞色素氧化酶等膜蛋白在脂质体的重建具有明显的促进作用。本文对Mg~(2+)影响猪肾外髓质Na~+,K~+-ATP酶在脂质体的重建初步进行了探索。     

稀土元素镱对NIH3T3细胞外向钾电流的影响

利用全细胞膜片钳技术, 在非兴奋性小鼠成纤维细胞上记录到钙依赖性外向钾电流, 并研究了稀土镱离子对该电流大小以及激活和失活动力学的影响. 结果发现, 随着细胞内液中Ca²⁺浓度的增加, 外向钾电流逐渐增大, 当浓度增大到10⁻⁴ mol/L时电流基本上达到饱和. 细胞外液中的镱离子可浓度依赖性地抑制NIH3T3细胞外向钾电流, 胞外10⁻⁶ mol/L的Yb³⁺可改变钾电流激活曲线的半数激活电压V_h值, 使激活曲线左移, 但对其斜率因子k值影响不大, 而对其失活曲线的影响无统计学差异. 研究表明, 抑制钾电流, 可使细胞膜去极化, 细胞的兴奋性增加, 从而增加胞外Ca²⁺向胞内流动, 引起胞内Ca²⁺增加, 由此而诱发一系列的生理和分子生物学事件. 这一过程可能是稀土镱影响NIH3T3成纤维细胞分裂和生殖的作用机制之一.     

PEG胁迫下高粱根中66kD多肽的增多与K~+累积增强的关系

细胞中K~+的累积在渗透调节中起有重要作用,它的吸收、运输及其K~+亲和蛋白质的研究正在探索之中。在大肠杆菌中,Hesse等分离到了对K~+具有高亲和力的kdp系统(K_m=2μmol/L),它是由渗透胁迫诱导产生的。基因kdpABC编码三个与膜结合的蛋白质(分子量分别为47,90和22kD);基因kdpDE编码两个调节因子。Gaber等圆在酵母中发现了一个高亲和力的K~+运输系统,它是由trkl编码的质膜蛋白。Sentenae等分离了aktl基因,并证明即使在外界K~+浓度仅为0.6μmol/L时,aktl表达仍能使酵母细胞吸收K~+。在燕     

激光照射引发的肥大细胞内钙信号和脱颗粒动力学模型

最近研究表明, 低强度的激光照射引发的肥大细胞内钙信号和脱颗粒动力学过程必须依赖于细胞外Ca²⁺的内流. 为此, 提出了一个由激光光子能量和胞外Ca²⁺协同作用下经TRPV4通道介导进入细胞的Ca²⁺流量的解析表达式, 建立了刻画激光照射下肥大细胞内钙信号和脱颗粒动力学的模型. 模型表明, 钙信号和脱颗粒动力学的特征是由细胞外Ca²⁺和光子能量的协同作用决定的. 较高的胞外Ca²⁺浓度使得只需较小的光子能量就能激活肥大细胞, 由此就避免了细胞受较短波长的激光照射而可能引起的损伤. 模型预测存在导致细胞内Ca²⁺浓度极限环振荡的细胞外Ca²⁺浓度和光子能量的狭窄的参数区域, 验证了PKC的活性正比于Ca²⁺振荡频率的实验结论. 模型发现胞质Ca²⁺浓度升高后并持续稳定在最大值平台能够获得最佳的脱颗粒率. 此外, 将真实的物理能量导入模型的思路可推广至其他物理信号转导系统的建模.     

棉酚对大鼠血浆PG的影响

棉酚(Gossypol)在国内已试用于近万名男性志愿者,确证具有良好的抗生育作用.近年来,国内、外对棉酚的抗生育作用机理,以及其毒副作用进行了大量的研究:如棉酚对人和动物Na~+,K~+、ATP酶、核苷酸、LH、FSH、睾丸酮等的影响已有报道,     

跨膜Ca2+梯差对重建β-肾上腺素能受体配基结合功能的影响

在正常生理状态下,真核细胞内Ca~(2+)浓度为10~(-7)～10~(-6)mol/L,细胞外侧为10~(-3)mol/L,即细胞膜的两侧存在1000～10000倍的跨膜Ca~(2+)梯差。当细胞外信息跨膜传递时细胞外Ca~(2+)内流,胞浆中的Ca~(2+)浓度升高,细胞膜两侧的跨膜Ca~(2+)梯差降低约10倍,即膜内外两侧的跨膜Ca~(2+)梯差为100倍;而信息传递完成后胞浆中的Ca~(2+)会通过质膜上的Ca~(2+)-ATP酶或Na~+-Ca~(2+)交换运出细胞外以维持膜两侧合适的跨膜Ca~(2+)梯差。因此,细胞膜两侧的跨膜Ca~(2+)梯差在维持细胞正常功能中具有重要的生理意义。但这种跨膜Ca~(2+)梯差对膜结合蛋白,尤其是对参与构成信息跨膜转导体系的膜蛋白的结构与功能及其相互作用的影响尚未引起足够的重视。     

膜片钳法研究镧离子跨心肌细胞膜的行为

应用膜片钳全细胞记录模式研究了镧离子跨大鼠心肌细胞膜的情况。0．01－5mmol/L的镧离子不能通过L－型钙通道产生内向电流，只有在钙离子载体ionomycin(1μmol/L）的运载下才能经由L－型钙通道进入胞内；当形成外向钠离子浓度梯度时，镧离子可以Na-La交换的形式进入细胞，且交换电流基本随胞外镧离子浓度的增加而增大，但与同浓度的Na-Ca交换电流相比较，前后仅为后者的14％－38％。这一膜片钳实验证明：镧离子一般不经L－型钙通道进入心肌细胞，而能以Na-La交换的形式痕量跨入心肌细胞内。     

大鼠下丘脑的地高辛样免疫活性物质

洋地黄是临床常用的一种强心药。它可以抑制Na~+,K~+-ATP酶,能特异性地与洋地黄受体结合,有很强的强心和利尿作用。近年来发现,在哺乳动物的下丘脑和心脏内,亦有洋地黄样物质存在,称为内源性洋地黄样物质(endogenous digitalis-like substances,简称     

正向的跨膜Ca^2＋浓度梯差对腺苷酸环化酶构象与活性的重要性

大多数细胞具有明显的内外Ca~(2+)浓度梯差,一般细胞内Ca~(2+)浓度为10~(-7)—10~(-6)mol/L,细胞外则为10~(-3)mol/L.换言之,细胞内、外Ca~(2+)浓度梯差约为1000—10000倍.通过调控机理细胞内Ca~(2+)的浓度经常保持在一个恒定的低水平,否则会引起细胞功能的一系列异常变化.但这种跨膜Ca~(2+)浓度梯差对跨膜蛋白的构象与活性究竟有什     

吗啡镇痛和电针镇痛的共同离子基础

我们曾研究了十二种金属离子与电针镇痛的关系,发现脑钙离子(Ca~(2+))水平降低能提高电针镇痛效果,反之则对抗电针镇痛。其它阳离子如K~+、Na~+、Li~+、Cu~(2+)、Sr~(2+)、Ba~(2+)、Zn~(2+)、Co~(2+)、Fe~(2+)、Mg~(2+)和Al~(3+)本身都无镇痛作用。后来观察到,当电针镇痛时,在脑Ca~(2+)量下降的同时伴有脑镁离子(Mg~(2+))量升高,电针镇痛效果与脑Mg~(2+)/Ca~(2+)比值变化有关。适当     

一种新型的锂离子选择电极

以八甲基四氧Quaterene的氢化产物为中性载体,邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂,研制成功了一种PVC膜锂离子选择电极.在纯氯化锂溶液中,这种电极在10~(-5)M到10~(-1)M范围内呈现Nernst响应,平均斜率为60士1毫伏/pLi~+.采用分别溶液法测定了对K~+、Na~+、NH_4~+、     

HDTMA+柱撑蒙脱石层间有机离子的排布模式及演化

对十六烷基三甲基铵离子(HDTMA+)柱撑蒙脱石层间域内有机离子团的排布模式及其随柱撑液浓度升高而发生演化的过程进行了X射线衍射研究. 结果表明, 不同柱撑液浓度下, HDTMA+可以在蒙脱石的层间域内形成单层平卧相、双层平卧相、倾斜单层相、假三层相和倾斜双层相等多种空间排布模式; HDTMA+的排布方式既可以以一种相态出现, 又可以数种相态并存. HDTMA+的空间排列方式随着柱撑液浓度的增大, 其演化模式为: 单层平卧→双层平卧→倾斜单层→假三层→倾斜双层. 同时, 有机离子团的堆垛密度也随着增大.     

Cr3+浓度对钒液流电池正极液的电化学性能影响

电解液组成对钒液流电池(vanadium redox flow batteries,VRB)的电化学性能影响较大.本文采用循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)和电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)研究了正极液中Cr3+浓度对V(Ⅴ)/V(Ⅳ)电对的电极过程的影响规律,发现Cr3+没有引发副反应,但影响反应活性、电极反应可逆性、钒离子扩散、界面膜阻抗和电极反应阻抗等电化学性能.实验结果表明,Cr3+在一定浓度范围内可以提高电极反应的可逆性和钒离子扩散,当Cr3+浓度由0增大至0.30g L-1时,V(Ⅴ)/V(Ⅳ)电极反应可逆性增强,同时扩散阻抗降低,钒离子扩散系数由参照溶液中的(5.48~6.77)×10-7增大至(6.82~8.44)×10-7cm2s-1,提高了~24%,但是当浓度大于0.30g L-1时,扩散阻抗增大,扩散系数降低,而界面、液膜和电荷转移等阻抗持续增大.因此,Cr3+在一定浓度范围内可以强化钒离子的扩散与传质过程,但是会增大液膜、界面和电荷转移等阻抗,并且浓度不超过0.10g L-1时对电极反应过程影响不大,浓度不超过0.30g L-1时对钒离子的扩散有利.     

低能氮离子注入对花粉细胞钙浓度及膜电位的影响

以百合花粉为材料研究顾低能N^ 注入对花粉营养细胞Ca^2 浓度和膜电位的影响,花粉细胞经100keV和10^13离子／cm^2剂量注入N^ 后,胞内明显增加,加下钙通道抑制剂后,Ca^2 浓度的增加受到部分抑制,并且这种抑制作用随着抑制剂浓度的增加而加强,利用细胞内微电极技术测定细胞膜电位的结果表明,注入N^ 后花粉细胞膜出现去极化反应,即膜值升高,加入钙通道抑制剂后,膜电位的上升幅度虽有所降低,但仍明显高于对照细胞,说明至少部分膜电位的升高是由N^ 注入首先引起的,因此推测,细胞膜电位的去极化引起细胞膜钙通道打开从而使细胞内钙浓度升高可能是低能离子注入促进花粉萌发的初始效应。     

Na_3Zr_2Si_2PO_(12)X射线衍射数据的测定

磷锆硅酸钠(Na_3Zr_2Si_2PO_(12))是新近发现的一种Na~+离子导体,其300℃的电阻率可以和现在最好的Na~+离子导体Na-β″-Al_2O_3相比,且具有烧结温度比β-Al_2O_3低,耐湿性好等优点,是一种有希望的快离子导体(固体电解质).Goodenough和Hong用单晶试样测定过Na_3Zr_2Si_2PO_(12)的晶胞参数,并根据NaZr_2(PO_4)的晶体结构推测了Na_3Zr_2Si_2PO_(12)的晶体结构.至于Na_3Zr_2Si_2PO_(12)的X射线粉末衍射数据文献上未见报道,到1977年的国际X射线粉末衍射标准数据(JCPDS卡片)亦未收集过.本文     

细胞内钙与疾病

现已认识,钙的生物学作用是多能的。许多生理过程都与钙离子浓度有关。特别是神经元内的不少关键性过程如神经递质的释放、膜对特种离子的通透性的调节、膜的稳定性、轴浆流以及许多酶的控制等都是经由细胞内或膜内外钙离子分布的改变来调控的。同时细胞内钙离子的改变在细胞损伤中可能起重要作用。《细胞内钙与疾病》详细论述了各种病理情况下细胞内钙离子的改变及其可能的作用机制,有一定的理论价值和现实意义。     

中国酸雨现状及发展趋势

1992～1993年在我国气象系统已有酸雨站网观测基础上,结合“酸雨攻关”项目增加了降水样品的化学组分分析。每个测站按照气象部门制定的酸雨观测有关规定(代规范)采集每场降水,当样品和室温平衡后使用江苏泰兴或上海雷磁数字式pH计(精度为0.01)立即测定pH值。留待分析的降水样品寄往北京大气化学中心试验室,统一进行阴、阳离子分析。使用WATERS ACTION离子色谱仪分析了和NH_4~+,180/70原子吸收光谱仪分析了Ca~(2+),K~+,Na~+和Mg~(2+)。本文着重分析我国酸雨现状,并结合历史资料分析其发展趋势。