叶绿体干膜的热致发光现象

Szent-Gyorgi首先提出了在生物系统中能量传递的能带理论。根据Katz的设想,在基粒(grana)中的叶绿素形成二维晶体,其中电子和穴的移动引起了光合作用的氧化和还原。Arnold等证实了这种假说的可能性,他们发现叶绿体具有热致发光现象。Тумерман等认为这种发光纯系化学发光。与叶绿体的固体性质无关。但Arnold等曾提到这两种性质的发光(热化学发光和由于系统中有陷阱存在而引起的发光)可能都存在。由此可见,对这一现象的本质尚有进一步探讨的必要。我们用(?)麻、菠菜和烟草的新解叶片制成样品,样品的制备方法大体与Arnold等所用的方法相同。得到的叶绿体悬浮液储于低温下待用(在     

我国东海发现原绿球藻的大量存在

海洋原绿球藻(Ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｃｃｕｓｍａｒｉｎｕｓ)是80年代末被发现,1992年才被正式定名,存在于热带和亚热带海洋整个真光层中的原核光能自养生物,它和另一种重要的超微型浮游植物———聚球藻(Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ)形成了明显的生态位互补.原绿球藻细胞直径约07μｍ,是目前已知的地球上最小的光能自养生物,并且是野生光能自养型生物中唯一以二乙烯基叶绿素ａ代替正常叶绿素ａ作为主要光合色素的,此外它还具有叶绿素ｂ,二乙烯基叶绿素ｂ和α＿胡萝卜素.这一独特色素组成对研究叶绿素生物合成和叶绿体的进化也具有重要意义.原…     

与光系统Ⅱ颗粒结合的蛋白酶的初步分析

叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,光合作用中光能的吸收、传递和转化、水的裂解及光合磷酸化等功能均是在具有一定分子排列和空间构象并镶嵌于类囊体膜上的叶绿素蛋白复合体中进行的。叶绿体类囊体膜蛋白的周转需要多种蛋白酶的水解作用。在蛋白质合成后加工成熟中,已证实光系统Ⅱ(PS Ⅱ)反应中心D1蛋白(Q_B结合蛋白)的C-末端加工需要一个类囊体膜结合的蛋白酶,质体菁N-末端加工也需要一个类囊体结合的蛋白酶,与PSⅡ水裂解相关联的三种外在性水溶性蛋白如同Cyt.b-f在整合到膜上时需要类囊体膜结合     

在叶绿体中水光解途径的一些研究

色素,特别是叶绿素是叶绿体进行光能转化的主要组成。对它们在活体内的存在形式,与其他成分的关系及其功能的研究,是认识光能转化机理的重要方面。近来对叶绿体进行解     

叶绿素及其利用前景

绿色的植物覆盖着大地,提供着人类生活所必须的有机物和氧气,美化着人类生活的环境。绿色植物的叶片中含有大量的叶绿体,叶绿体中含有绿色色素,这就是叶绿素。在阳光的作用下,叶绿素能将空气中的二氧化碳和水合成为有机物,同时释放出氧气,这就是光合作用。自1771年发现光合作用以来,探     

离子型胶束中分子内扭转电荷转移的盐效应

分子内扭转电荷转移(TICT)是目前凝聚态光化学领域中的前沿课题之一,这是因为TICT除具有特别的光物理化学性质外,在光合作用原初过程模拟以及非线性光学材料的研究中亦具诱人的前景.胶束被认为是一种膜模拟体系,因此研究胶束中的TICT不仅可在更近层次上模拟叶绿体光合作用的原初过程,而且对于研究其它有序组织体(如LB膜,合成双分子膜以及真正的生物膜等)中的TICT和利用TICT特殊的光物理化学性质了解有序组织     

植物质膜嵌入脂双层及其跨膜转运功能

研究跨膜转运的三种主要方法是:同位素示踪、荧光猝灭和电生理学测定.平面脂双层系统是用人工脂双层结合电测量来模拟生物膜离子通透的一种电生理学方法,可用于膜片钳技术较难进行的一些膜透性研究领域,如酶动力学、纯化通道蛋白的活力检测、难以进行膜片钳的小囊泡等.近几年来已经把叶绿体的类囊体膜、线粒体膜以及液泡膜等嵌入脂双层,并研究了这些膜的离子通透性,但这方面的工作还很少.本文将高粱及燕麦根质膜嵌入脂     

菠菜类囊体膜在垛叠和松散后的质子跨膜动力学

叶绿体独特的基粒与间质片层结构和膜表面的电荷特性有关。改变悬浮液离子(或质子)的浓度,就可改变类囊体的垛叠程度,同时膜上蛋白组份的分布也会改变。结合膜的状态,深入研究光合作用中光量子、电子和质子的传递过程已引起人们的重视。膜状态的变化会导至它们传递速度及匹配关系的改变,从而调节光合反应的效率。例如膜松散后,集光色素蛋白复合体移向光系统Ⅰ(PSⅠ),使光量子传向PSI的比例增加,结果光系统Ⅱ(PSⅡ)的叶绿素荧光减弱。最近也发现电子传递及光合磷酸化均与膜的垛叠程度有关。对质子传导的机理目     

叶绿体ATP合酶ε亚基缺失突变对叶绿体的毫秒延迟发光快相强度及其ATP合成能力的影响

在E. coli中表达菠菜叶绿体ATP合酶ε亚基及其N端或C端部分氨基酸残基缺失突变体的蛋白. 经初步纯化, 测定将它们加入到叶绿体悬浮液中后对叶绿体的毫秒延迟发光快相强度及其循环和非循环光合磷酸化活力的影响, 以及它们与缺失ε亚基的类囊体膜重组后的ATP合成活力. 结果显示, 外加ε亚基或缺失突变的ε亚基蛋白于叶绿体悬浮液中对叶绿体的毫秒延迟发光快相强度和光合磷酸化活力均有促进作用. N端缺失突变的ε亚基随着其缺失氨基酸残基数目的增加(从1→5个), 对叶绿体的毫秒延迟发光快相强度和光合磷酸化活力的促进作用逐渐减弱, 且与缺失ε亚基的类囊体膜重组后的ATP合成活力也逐渐减小; 但是C端缺失突变的ε亚基随着其缺失氨基酸残基数目的增加(从6→10个), 其促进作用反而逐渐增强, 且与缺失ε亚基的类囊体膜重组后的ATP合成活力也逐渐增大, 但均仍不如野生型ε亚基的高. 这些结果表明, 叶绿体ATP合酶ε亚基的N端结构可通过调节ε亚基的堵塞跨膜质子泄漏能力影响合酶的ATP合成能力, 叶绿体ATP合酶ε亚基C端区域对于ATP的合成具有微妙的调节作用.     

多吃蔬菜能防癌

一个由25,000名医生组成的实验小组正在研究多吃绿色蔬菜是否能防癌。每天一部分人吃上一粒含有胡萝卜素和抗氧化剂的药丸,另一部分人光吃一粒不含任何营养素的安慰剂。所有参加试验人员的健康状况都作了系统的记录,以便了解胡萝卜素和肿瘤之间的关系。在观察了那些每天服用大量叶绿素的人以后,医生提出他     

叶绿体DNA的一种可能的包装构型

自1962年Ris和Plaut证实:在叶绿体中象在细胞核中一样也含有DNA遗传物质以后,便有很多科学家对叶绿体DNA进行了大量的研究。目前,对于叶绿体DNA在叶绿体中的包装     

对光系统Ⅱ原初电子受体(去镁叶绿素)光还原时荧光信号的特性的研究

近年来,去镁叶绿素参与光系统Ⅱ(简写PSⅡ)反应中心的电子传递已被证实。光合作用原初反应研究的这一进展表明,去镁叶绿素是PSⅡ的原初电子受体,而过去被认为的原初电子受体Q仅是次级电子受体。 本文主要报道,用不同手段处理叶绿体,改变次级电子供体D向原初电子供体P680~ 传递电子的速率,对去镁叶绿素光还原时的荧光信号(简写Fph~-)的调节作用。     

南黄大麦叶绿体的超微结构与分裂

南黄大麦是一个新的稳定的突变体。其叶绿体为近似的椭圆形，有双层外被膜，其基质的电子密度低，含有大小不等的嗜锇颗粒、淀粉粒等，基质片层和基粒不发达，并有一个随个体发育而逐渐复杂化的过程，是个体发育重演系统发育在亚显微结构水平上的新证据之一，对叶绿体发育的条件等进行了分析。南黄大麦叶绿体分裂有两种方式：即痕缢法和切割法。对叶绿体分裂的方式、时间、同步性、子叶绿体大小等进行讨论。本文首次全面系统地对叶绿体的分裂过程进行了介绍，并获得了一批亚显微结构方面的电镜照片。     

硬脂酰化的IgG对磷脂酰乙醇胺脂双层的稳定作用

生物膜中的某些磷脂(如phosphatidylethanolamine,PE;cardiolipin,CL等)具有多态性,即在一定条件下可从双层相转变成非双层相(如六角形Ⅱ相,Hexagonal H_Ⅱ phase)。这种性质在膜融合、物质跨膜转运及蛋白质嵌入膜等过程中可能具有重要意义。研究蛋白质对膜脂多态性的影响,对于深入理解膜脂-膜蛋白的相互作用及生物膜结构与功能的关系,显     

菠菜类囊体中的作用光关闭后荧光短时上升

循环光合电子传递不仅可偶联形成ATP,而且在调节ATP和NADPH形成的比例,防止多余光能对光合机构的破坏等方面也起着重要作用.然而,围绕PSI的循环电子传递,有哪些电子递体参与以及通过怎样的传递途径,至今仍不甚清楚.由于循环电子传递是一个闭合回路,难以直接测量,因此探索各种观测研究手段是很重要的问题.最近有报道,利用调制荧光测量方法,在叶片、完整叶绿体或蓝藻中观察到当作用光停止以后,会出现照光后荧光短时间上升(transient post-illumination increase in chlorophyll fluorescence)的现象.此现象被认为反映了围绕PSI的循环电子传递,并且可能在植物中普遍存在.如果在离体类囊体膜系统中观测并研究这种现象,将有利于对它的深入研究.我们发现,在提取的菠菜类囊体膜中,作用光关闭后的荧光上升现象消失,但是如果将铁氧还蛋白和NADP~ 加入到类囊体膜系统中,就可以再现出叶片中观测到的荧光上升现象.我们对这一现象的机理进行了研究.     

nifH基因能够在高等植物叶绿体原核环境中表达

以高等模式植物烟草为材料,对固氮酶铁蛋白基因nifH在叶绿体中的表达进行了研究。构建了nifH基因叶绿体转化载体,并利用基因轰击法对烟草叶片进行了转化。基因枪轰击后,共获得6株壮观霉素抗性再生植株。PCR检测及Southern杂交鉴定结果表明,aadA和nifH等外源基因已整合进入受体植物叶绿体基因组中;Western免疫学淀法的测定结果则证明,nifH基因能够在叶绿体原核环境中表达。     

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     

镧在菠菜叶绿体中的分布及其对光合作用的影响

在体研究了稀土元素镧(La)对菠菜叶绿体Hill反应活力、Mg²⁺-ATPase和Ca²⁺-ATPase活性的影响, 并用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定了叶绿体各亚细胞器中La的含量. 实验结果表明, 低(15 mg·L^-1)、中(30 mg·L^-1)浓度的LaⅢ对菠菜叶绿体Hill反应活力、Mg2+-ATPase和Ca2+-ATPase活性有明显的促进作用, 而高浓度时(60 mg·L^-1)则表现出显著的抑制作用; 叶绿体中大部分La位于光系统Ⅱ(PSⅡ)中, 占叶绿体中La总量的90%左右. 利用排阻色谱-紫外/电感耦合等离子体质谱联用技术(SE-HPLC-UV/ICP-MS)对La在PSⅡ中的存在点位进行了研究, 发现La在PSⅡ中有两种不同的结合点位: La不仅可以部分竞争取代PSⅡ中与叶绿素结合蛋白相结合的Mg, 而且还可能竞争结合到PSⅡ中Ca和Mn的结合点位上来影响光合作用效率.     

美国化学会最高化学奖获得者——哈里·B·格雷

加州理工学院贝克曼(Arnold O.Beckman)化学教授格雷(Harry B.Gray)由于对化学的巨大贡献,已被提名为1991年美国化学会最高奖——普里斯特利奖的获得者。作为加州理工学院新贝克曼研究所所长的格雷,是当今美国最有生气的化学家之一,他在无机光化学领域的研究工作有助于寻求人工光合作用体系。而且他对生物无机的开创性研究——主要是蛋白质中长程有序电子转移,可以阐述生物学中某些最重要反应的细节。     

外电场对叶绿体毫秒延迟发光的增强效应与膜内外质子梯度的关系

我们以前报道的研究结果表明,外加交变电场,诱导叶绿体的毫秒延迟发光(简写msDLE)的增强。这一增强效应是由于外电场诱导叶绿体功能膜内外的电位差的增加所导致。Barber和Jursinic等的报道指出,盐差度诱导的膜电位或光诱导的膜电位增强延迟发光必须有膜内外质子梯度的预先存在。徐春和等的实验结果表明,毫秒延迟发光的快相受质子浓度差的影响。那么,外电场诱导的膜电位增强msDLE的效应与质子梯度有怎样的关系,弄清这一问题是本文研究的目的。