用不连续Percoll密度梯度分离菠菜叶过氧化物酶体和线粒体

光呼吸的代谢过程涉及到叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三个细胞器。研究光呼吸细胞器之间的代谢关系,首先是要分离各个细胞器并尽可能减少相互污染和保持它们的完整性。分离过氧化物酶体和线粒体的传统方法是用蔗糖密度梯度离心,所得到的细胞器由于很高的渗透压(1.9M蔗糖)而引起严重损伤。最近在等渗条件下应用Percoll梯度已分别分离出过氧化物酶体和线粒体。本文报告在等渗条件下利用角头离心不连续Percoll梯度同时分离线粒体和过氧化物酶体的方法。     

干旱区荒漠无机固碳能力及土壤碳同化途径

干旱区荒漠的非生物固碳能力一些学者至今怀疑,关键在于地上通量观测到的CO_2吸收结果是否在土壤碳库得到体现.本研究在我国西北干旱区,将荒漠划分为砾质荒漠(戈壁)、沙质荒漠(沙漠)和壤质荒漠三大类,从颗粒组成、总含盐量、有机碳和无机碳含量等方面测定分析,研究不同类型荒漠土壤有机碳和无机碳(soil inorganic carbon,SIC)密度和储量变化,并与高寒生态系统进行比较.结果表明,不同类型荒漠平均0~30 cm表土层和1 m深土壤SIC密度分别为2.8和10.1 kg C m~(-2).相比较,壤质荒漠的SIC密度最高,1 m深土壤达到12.1 kg C m~(-2).针对土壤对CO_2的吸收和无机固定,提出土壤碳同化(soil carbon assimilation)概念.荒漠生态系统固碳是植物碳同化与土壤碳同化,即有机和无机过程的结合,荒漠土壤无机碳密度和储量是有机碳的5倍.土壤碳同化途径分为3个阶段:CO_2与H_2O反应阶段、CO_2或弱碳酸与土壤溶液阳离子反应阶段、生成溶解碳酸盐与沉淀碳酸盐附着于土壤颗粒和向下沉积阶段.土壤碳同化能力随着土壤有机碳含量、含盐量、水分、粉粒和黏粒含量的增加而提高.     

GRAPES 变分同化系统中卫星辐射率资料的直接同化

变分方法能够处理与代表大气状态的预报模式变量有复杂非线性关系的观测资料, 使得直接同化与大气状态量有着非线性关系的观测量(如卫星辐射率)成为可能. 各种观测资料的同化都需要有一个对应的观测算子, 观测算子给出了大气状态物理量和观测物理量之间的确定映射关系. 详细介绍了GRAPES-3DVar同化系统对实际卫星辐射率资料直接同化的实现, 包括系统中不同选择的模式变量所对应的空间插值、直接同化卫星辐射率观测的物理量变换和质量控制等观测算子的各个组成部分. 之后, 考虑实际卫星辐射率资料, 进行了应用试验. 为此使用NOAA17 AMSU-A和AMSU-B的辐射率资料, 设计了两个同化试验方案. 根据试验结果能够在清楚的物理意义上理解和反映GRAPES-3DVar系统直接同化卫星辐射率资料的合理效果.     

质子动力势各组成部分与光合作用的关系

类囊体中伴随光合电子传递产生的膜两侧质子动力势可用于ATP形成供光合碳同化之需.但目前对其机理尚有不少模糊之处.例如非循环光合磷酸化中ATP/NADPH形成的比例究竟是多少?是否符合碳同化之需要?质子区域化是否存在?它与偶联效率的关系如何?质子动力势的各组分都可用于ATP形成,它们在活体内进行反应时究竟各有多少贡献?     

计时电流法研究稀土对谷氨酸脱氢酶活性的影响

硝酸根的还原是无机氮转化为有机氮的主要途径。氮被同化进入生物分子的重要一步是NH-4~+转化为氨基酸,谷氨酸和谷酰胺在这方面起枢纽作用,其中一个重要反应是在谷氨酸脱氢酶(GIDH)的催化作用下,由N上_4~+和α-酮戊二酸(。-KG)合成谷氨酸。在该反应过程中辅酶NADH是还原剂。     

完整叶片降低光照强度后的CO_2猝发现象和光呼吸强度的数量关系

当进行光合作用的烟草叶片从照光转变到黑暗时,Decker发现了CO_2的猝发现象(Post Illumination CO_2 Burst或PIB),从而证明了高等植物中光呼吸的存在。由于光呼吸在植物生理基础理论研究及农业应用研究方面都具有重大的理论意义和实践意义,对光呼吸及其相关问题的研究在植物生理研究史上进入了一个“文艺复兴”新时期。但至今尚没有一个     

面孔可信度评价的跨维度同化效应:社会经济地位调节下的内群体偏好不对称性

同维度背景对面孔社会评价的同化效应很常见.近期研究发现,面孔可信度评价会受被评价面孔的社会经济地位(socioeconomic status, SES)背景信息的影响而产生跨维度的同化效应.但同化效应相关研究通常未考虑被评价者和评价者之间的关系,因而尚不清楚这种跨维度的同化效应是否会受到评价者自身SES的影响.因此,本研究考察被评价面孔SES和评价者SES对面孔可信度评价的共同影响.结果表明,被评价面孔的高、低SES背景信息均对面孔可信度评价产生跨维度同化效应,且这种同化效应会受评价者自身SES的调节,表现为高、低SES评价者的内群体偏好存在不对称性,即只有低SES评价者表现出内群体偏好.这些结果启示,社会评价本质上也可能依赖于社会关系,其同化效应研究应该考虑评价者和被评价者的关系.     

关于狭义相对论的真理性的讨论——与李鼎初先生商榷

武汉大学物理系李鼎初先生撰文,对狭义相对论予以诘难(见《湛江科技》1986年第二期),现就他所论及的“孪生子悖论”、以太假说等问题发表一些商榷性意见。一、“孪生子悖论”和相对论时级李先生写道:“孪生子悖论是真谬而不是佯谬”,因为“两个孪生兄弟以高速相互分开,而又以高速相互回到一起,他们都可能发现,对方比自己年轻些。……两人高速分开又高速回到一起,除了有两个高的匀速过程外,还有两个相互加速和减速的过程,而这些都不是狭义相对论能够处理的。……我们把两个匀速过程搞得长而又长,从而使两个加速和减速过程,对时间变化的效果小而又小,以至可以略去不计,这一过程仍可由两个匀速过程来决定。这样,总的效果,就仍是每个人都将发现对方比自己年轻些。”如果两个孪生子相互作匀速直线运动,并非一个     

人肺腺癌细胞株A549培养上清液中脂加氧酶活性的证据

已知脂加氧酶(lipoxygenase,EC 1.13.11.12)存在于血小板、白细胞以及肺、脾等组织细胞中,是体内花生四烯酸两条代谢途径之一的关键酶。其产物为羟过氧化二十碳四烯酸(HPETE_s)及白三烯(LT_s)。它们是体内许     

钙调神经磷酸酶在CaM,Mn~(2+)存在时的构象变化

钙调神经磷酸酶(Calcineurin,CaN)是由A,B两亚基1:1组成的二聚体酶.A亚基是CaN的催化亚基,上有钙调素(CaM)、B亚基和金属离子结合位点.B亚基是调节亚基,上有4个Ca~(2+)结合位点,在维系酶的活性构象方面起着重要的作用.肖方祥等用Mn~(2+)作为Ca~(2+)探针进行了CaN,CaN+CaM结合Mn~(2+)的ESR研究,其结果表明,CaN上有2个Mn~(2+)结合位点,然而分离的A,B亚基上分别有2个、4个Mn~(2+)结合位点,CaN-CaM复合物     

神经网络的学习和自组织(Ⅱ)

《神经网络的学习和自组织(Ⅰ)》一文分析了阶层型网络的学习算法。本文将介绍另一种主要网络——相互结合型网络的学习算法。与阶层型网络不同,相互结合型网络的任意两个节点之间都可以有连接,信号可以在网络中传来传去(图1),在70年代的时候,曾有人利用     

粉防己碱——红细胞膜依赖钙调蛋白Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase的一种新的天然抑制剂

红细胞膜Ca~(2 )-Mg~(2 )-ATPase具有Ca~(2 )跨膜主动运转的功能,以维持胞内低Ca~(2 )浓度。目前已知该酶受钙调蛋白(CaM)的调节。CaM是广泛分布的一种钙结合蛋白,是非肌细胞主要的Ca~(2 )受体,它在调节各种依赖Ca~(2 )的细胞功能和酶体系中起重要作用。 CaM活化的环核苷酸磷酸二脂酶、红细胞膜Ca~(2 )-Mg~(2 )-ATPase活性可被多种CaM拮     

乳胶清除蛋白LcpK30催化氧气裂解聚顺-1,4异戊二烯机理

乳胶清除蛋白LcpK30是一种内型双加氧酶,其通过活化分子氧催化裂解化学惰性的聚顺-1,4异戊二烯,进而生成醛和酮.实验发现活性区域的谷氨酸148对活性有重大影响,然而其作用机制和整个反应机理仍然存在争议.本研究使用量子力学/分子力学组合方法研究了乳胶清除蛋白催化分子氧氧化裂解天然橡胶模型化合物的反应机理.计算结果显示谷氨酸148在反应过程中为质子化态,并与铁(Ⅲ)-超氧物种形成稳定氢键,因此其作用可能与调节铁(Ⅲ)-超氧物种与底物的位置有关.可能反应机理为:(1)铁(Ⅲ)-超氧物种的远端氧进攻底物碳碳双键,形成过氧烃自由基中间体;(2)近端氧回弹到碳自由基,形成过氧化物中间体和铁(Ⅱ)中心;(3)铁(Ⅱ)调节的过氧化物中间体O–O键还原裂解,生成邻二醇自由基负离子中间体;(4)邻二醇自由基负离子C–C键断裂,生成产物醛和酮.此外,计算发现,过氧化物中间体O–O键直接断裂反应能垒超过160 kJ/mol,表明铁(Ⅱ)的催化对于过氧化物中间体的后续转化至关重要.因此,本研究结果不仅加深对于Lcp_(K30)反应机理的理解,而且为Lcp酶降解合成橡胶材料的设计和工程化提供有用信息.     

合成生物学策略发现新型核糖体肽Xenopeptide

S-腺苷甲硫氨酸自由基(rSAM)酶家族是目前已知的最大酶超家族之一,由22000多个成员组成.这些酶在大自然中广泛存在,被认为是地球上最早的生物催化剂之一.随着大量的微生物基因组信息被解析,分析显示,微生物中大量核糖体肽类天然产物的生物合成基因簇中含有rSAM酶;其中Xenorhabdus、Yersinia和Erwinia三个属的基因组中均含有一个高度保守的rSAM酶负责其相邻核糖体肽的前体修饰,此类前体肽和rSAM酶构成的XYE系统所合成的化合物鲜有报道.本研究合成一个来源于Xenorhabdus sp. KJ12.1的XYE系统的前体肽和rSAM修饰酶基因,在大肠杆菌中进行共表达,得到新型核糖体肽Xenopeptide,通过结构解析发现, rSAM酶XenB负责分子内2个碳碳键的形成.本研究为微生物中此类化合物的深度挖掘和合成生物学改造提供了理论支撑.     

促黄体生成素受体(LHR)在大鼠附睾中的表达

纤溶酶(plasmin)是一种具有广泛活性的丝氨酸蛋白水解酶,在细胞外蛋白水解中发挥重要作用。纤溶酶原激活因子(plasminogen activator,PA)特异激活纤溶酶原(plasminogen)可转化为有活性的纤溶酶。有研究表明附睾表达组织型PA(tPA)和尿激酶型PA(uPA),但其调节机制尚不清楚。我们研究了促性腺激素对大鼠附睾PA活性的调节。结果表明,人绒毛膜促性腺激素(hCG)对培养附睾tPA和uPA活性有明显刺激作用。为进一步探讨hCG在附睾内的作用途径,我们作了LH/hCG受体(LHR)mRNA的原位杂交定位,首次发现大鼠附睾表皮细胞表达LHR。这些结果表明,在体情况下LH可能通过LHR调节附睾PA活性表达,从而调节附睾内蛋白水解过程。     

喀斯特地表水生生态系统生物碳泵的碳汇和水环境改善效应

碳汇研究是全球碳循环研究的重要内容.近年来,陆地水生生态系统的碳汇日益受到重视,被认为是"遗失碳汇"的重要组成部分.最新研究发现,碳酸盐风化碳汇占岩石风化碳汇的94%,因此,喀斯特地表水生生态系统的碳汇显得尤为重要.生物碳泵效应作为一种稳碳和固碳过程,是形成长期稳定碳酸盐风化碳汇的重要机制,是碳循环的重要环节.生物碳泵效应的核心控制元素是碳元素,该效应在富含溶解无机碳(DIC)的喀斯特地表水生生态系统中发挥着重要作用.目前生物碳泵效应的研究主要集中在两个方面:(1)内外源有机碳的区分是准确评价和计算生物碳泵效应碳汇的关键;(2)发现生物碳泵效应影响水环境指标和水质状况.未来,一方面应精确地对陆地水生生态系统碳汇量进行估算,研究不同气候和土地利用对碳汇量的影响;另一方面,揭示生物碳泵效应与水环境的相互作用机制.重点包括以下4个方面:(1)验证地表水生生态系统"元素比值控制假说";(2)生物碳泵效应对水体元素化学计量比的调控潜力;(3)形成不同碳汇机制(生物碳泵效应和富营养化机制)的根本原因;(4)生物碳泵效应通过物理-化学-生物耦合作用改善水环境的可能机制.最后,探究微生物碳泵效应应用于陆地水生生态系统的可能性.     

纤溶酶原激活因子及其抑制因子在大鼠附睾中的表达及调节

附睾是精子成熟的场所,附睾分泌的酶、激素和营养物质对精子成熟起着重要作用,其中蛋白水解酶介导的表面分子修饰或丢失是精子成熟的一个重要方面.纤溶酶(Plas.min)是一种丝氨酸蛋白水解酶,具广泛的蛋白水解酶活性,在细胞外蛋白水解中有重要作用纤溶酶原激活因子(PA)特异激活纤溶酶原转化为有活性的纤溶酶.PA抑制因子(PAI-1)能够特异中和PA活性.为研究附睾蛋白水解酶活性调节机制,本文对PA及PAI-1在大鼠附睾中的表达作了初步研究.结果表明:(1)附睾组织分级组织型(tPA)和尿激酶型(uPA)PA,二者活性受激素调节;(2)mRNA定位证实附睾上皮表达tPA和PAI-1.上述结果提示附睾有完善的PA调节系统,PA和PAI-1的协同表达在附睾蛋白水解酶活性调节中起重要作用.     

不同大豆品种苗期硝酸还原酶(NR)的活力

大豆种子蛋白质高,和大多数其它豆科植物一样,它有两种不同的氮素同化系统——氮素固定和硝酸盐的还原。人们一直试图估计这两种氮素同化系统对大豆氮素营养和高产潜能的相对作用。根据桥本(1976)的试验结果,是种植后16—54天固氮占该时期同化总氮量的31.4％,55—83天是40％,84—113天是57.9％,114—137天是45.4％。这说明,大豆在营养     

基于玛氏骨条藻(Skeletonema marinoi)转录组的碳固定代谢途径分析

以玛氏骨条藻(Skeletonema marinoi)转录组信息为基础,分析了其碳固定代谢途径,共发现18种酶对应的34个编码基因,构建了玛氏骨条藻进行碳固定代谢途径的通路图.这些编码基因的序列比对结果表明,其与假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)的同源基因具有较高的一致性.对这些样品进行数字基因表达谱的差异基因分析,获得了不同生长时期碳固定代谢途径酶编码基因的差异表达情况.通过分析发现,C3和C4代谢途径中存在表达差异的基因分别有7和3个,其中果糖-1,6-二磷酸酶和丙酮酸磷酸双激酶的编码基因表达在指数生长期之后出现显著上调.这有助于对玛氏骨条藻碳固定代谢途径中关键编码基因调控过程的解析,为进一步研究硅藻的固碳机制奠定了基础,也为深入了解碳的生物地球化循环提供了新的研究方向.     

5,6,7顶点双取代碳硼烷桥连分子的结构和二阶NLO性质

采用密度泛函理论(DFT) B3LYP/6-31G*方法对5,6,7顶点双取代碳硼烷桥连分子几何构型进行优化, 进一步结合有限场(FF)方法, 计算其二阶NLO系数. 结果表明: 5,6,7顶点双取代碳硼烷桥连分子受推拉电子基的影响, 构型发生一定的变化, 碳硼烷中两个C原子间的距离变长. 碳硼烷中两个C原子取代的位置不同, 影响了分子的稳定性和极化率. 取代基与碳硼烷成键数较低的C原子相连的异构体, 稳定性较好且具有大的极化率. 5,6,7顶点双取代碳硼烷桥连分子形成一维结构, 有利于分子内电荷转移, 同时电荷转移过程中偶极矩变化较大, 对应体系的二阶NLO系数较大.