十六烷基三甲基氯化铵胶束中对二甲氨基苯甲酸的分子内扭转电荷转移

分子内扭转电荷转移(TICT)是近年来凝聚态光化学领域的热点课题之一.迄今的TICT研究主要集中于有机介质中,并且观察到随着介质极性提高,长波长处TICT荧光带(a带)与短波长处正常荧光带(b带)强度比I_a/I_b增大.这种相关性在水溶液中或由有机溶剂向水过渡时是否依然成立尚无明确结论.因此系统地研究水溶液中TICT性质并与有机介质中的比较对于发展和深化TICT理论和应用研究是必要的.本文将报道对二甲氨基苯甲酸(DMABOA)在十六烷基三甲基氯化铵(CTMAC)胶束溶液中TICT性质的稳态荧光光谱学研究.     

分子内扭转电荷转移醇类分子识别功能

TICT研究作为凝聚态化学前沿课题近年来备受光物理和光化学界的极大关注。目前的研究主要集中于微环境的改变对TICT态的影响,诸如胶束的引入、盐效应和醇效应以及它们对TICT的协同影响。而利用TICT来进行待测物的分析则少见报道。本文选用对二甲氨基苯甲酸(DMABOA)作为TICT荧光体,甲基化β-环糊精(β-MCD)为中介体,开展了分子内扭转电荷转移醇类分子识别功能的研究。     

TCNQ分子在反向胶束中的光谱

TCNQ(7,7,8,8-Tetracyanoquinodimethane)分子自1962年首次合成后,其性质,特别是它与多种分子的电荷转移络合物和离子复合物在光电开关,光记录方面的应用,引起了广泛关注.我们利用TCNQ分子与反向胶束溶液中的超微粒子形成复合功能体系时发现,当TCNQ与超微粒浓度之比大于1/50时,TCNQ与反向胶束体系发生作用,表现出一些新的现象.本文对TCNQ在反向胶束中的性质和行为进行了进一步的研究,为开发和研究TCNQ分子的复合体系提供了依据.     

光系统Ⅱ反应中心电荷分离和能量传递的动力学研究

光合作用中最核心的步骤之一是在反应中心进行的原初反应,PSⅡ反应中心原初反应的机理研究已日益成为国际光合作用研究的焦点这一.1987年Nanba和Satoh首次分离纯化出PSⅡ反应中心D1/D2/Cyt b559复合物以来,国际上对PSⅡ反应中心的原初电荷分离(Charge separation)、电荷重组(Charge recombination)和能量传递过程的动力学性质采用时间分辨荧光光谱和吸收光谱及烧孔谱(Hole-burning Spectroscopy)等技术进行研究,已取得一些有意义的结果.但是,由于PSⅡ反应中心中色素分子的吸收光谱重叠严重,其吸收光谱在675nm处仅有一个吸收峰,无法选择性地激发原初电子供体P680,实验得到的数据比较复杂,不同实验室得到的动力学数据以及对实验数据的解释,都存在较大差异,甚至完全相反.本文以菠菜叶绿体中的PSⅡ颗粒、PSⅡ核心复合物(CP47/CP43/D1/D2/Cyt b559)和PSⅡ反应中心复合物(D1/D2/Cyt b559)为材料,用皮秒和飞秒激光技术对光系统Ⅱ反应中心电荷分离和能量传递的动力学进行研究,测定出光系统Ⅱ反应中心内部β-胡萝卜素和原初电子供体P680之间的能量传递以及PSⅡ反应中心原初电荷分离的时间常数,提出了可能的动力学模型.     

磁场对光合色素分子荧光光谱的影响及其作用机理研究

光合作用,是将光能转变成化学能的一种生理生化过程。绿色植物光合作用的光反应,是由两个光系统串联完成的,通过“天线”叶绿素分子将吸收的光能传递给反应中心叶绿紊分子,并实现电荷分离,完成原初过程。     

旋光色散和圆二色性及其在光合作用研究中的应用

叶绿体光合膜的结构与功能的研究是目前国际上光合作用研究中极为活跃的领域。因为光合作用的所谓“光阶段”的功能,如光能吸收、传递、电荷分离、水光解、电子传递以及光合磷酸化等,都是在一定分子排列的膜结构中进行的,因此,把膜的结构与功能紧密结合起来进行研究,才能最终阐明光合作用光能转化的规律。光合膜中的光合色素分子、光合色素与蛋白质的复合体以及整个类囊体膜都具有一定的不对称结构,这种不对称结构无疑与光合膜的     

紫膜Langmuir-Blodgett膜中菌紫质的光电压

80年代生物分子电子学和生物计算机的研究蓬勃兴起,嗜盐菌紫膜蛋白菌紫质由于其结构稳定,具有光驱动质子泵功能、双稳态特性以及皮秒到毫秒级的光电响应特性,使其成为目前国内外关注的研究生物分子电子器件的理想材料之一,应用前途是发展生物分子器件和生物芯片等.由于紫膜具有不对称性而菌紫质的光驱动质子泵具有方向性,因而必须有序组装而且可以有序组装.紫膜Langmuir-Blodgett(LB)膜是这种有序     

一个具有光系统Ⅱ活力的色素——蛋白人工复合体

关于色素-蛋白复合体的研究,大致可分两类:一类是研究天然叶绿素-蛋白复合体,测定其颗粒大小、结构成分、光物理性质和光化学活性,由此企图来寻找一个光合作用的最小单位,或原初光反应中心;另一类是研究人工色素-蛋白复合体,测定其光物理性质,及光化学活性,从而达到模拟和重组光合作用的部分反应。     

龙葵阿特拉津抗性基因向大豆叶绿体基因组的转移及在转基因植株中的表达

阿特拉津等均三氮苯类除草剂与叶绿体类囊体膜上分子量为32kD的蛋白质结合,抑制了光系统Ⅱ电子传递链中稳态原初与次级电子受体间传递电子,影响光合作用过程。对编码32kD蛋白质的pSbA基因曾     

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。     

在实验室里模拟光合作用

光合作用是植物赖以把太阳光转变成化学能的过程。布朗大学电子显微镜专家Miller揭示了光合作用膜的三维结构。密契根大学教授H. Ti Tien的研究小组模拟了光合作用中最重要的电荷分离阶段。这个阶段产生光激发的电子,这些电子最终会使二氧化碳被生物合成为碳水化合物。     

光对高等植物基因表达的调控作用

光是高等植物生长发育及其分化过程中的一个极为重要的环境因子。除利用光能来转化和贮藏能量的光合作用这一高能反应外,植物对光的另一个低能反应——光形态建成反应已日益受到研究者们的重视。植物的光形态建成反应实质上是受光调控的植物的生长、发育和分化的过程。这个过程中,光的几个参数都很重要,它们是:光谱质量(光质)、光照度(光强)、光照频率(单位时间的照光次数)和持续时间、以及光照的空间对称性与非对称性。从40年代发现光敏色素至今,人们对于植物对光的反应的研究已分别从植株、器官、组织、细胞及分子水平进行了大量的工作。去年10月在日本召开的第16届国际植物学会议,专门讨论了植物光敏色素及植物的光形态建成,会议的论文几乎都是从分子水平上进行的,特别是其中有相当数量的报道是关于高等植物的基因表达受光调控方面的研究成果,表明植物光生物学的研究益已进入分子生物学时代。     

O_2-水溶液的分子动力学模拟

小的非极性分子在水溶液中的行为对非极性分子水溶液化学性质的研究十分重要,它们在涉及到蛋白质,胶束,及膜等复杂体系的疏水效应的研究中可作为简单而又方便的模型.N_2水溶液的Monte Carlo模拟和He,Ne,Xe等水溶液的分子动力学(MD)模拟研究都表明,小的非极性溶质对液态水有结构促进(Structure promoting)作用.另一方面,对柔性的水分子进行的液态水分子动力学模拟表明,周围环境对水分子本身结构有很大影响,这种影响反映了环境的作用.对非极性小分子水溶液的进一步研究应该在考虑溶质对液态结     

吩噻嗪在苯和环己烷中的光化学研究

继吩噻嗪及其衍生物在医学、生物学等方面受到广泛关注后,近年来在微电子材料方面又引起了人们的极大兴趣,这是由于它们在邻二溴化物存在下,具有高效的光致生酸能力,从而可改变高分子膜的溶解性,有关这一过程的光物理化学性质研究已有诸多报道。Barra等发现,当用激光多次照射含有0.35％吩噻嗪的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)膜,除去吸附的氧后,吩噻嗪的三重态寿命则可明显增加。Smith和McGimpsey等用瞬态吸收光谱方法研究了氮气氛下,吩噻嗪在环己烷中的光化学反应,发现它在308nm光照射下发生S_1态的     

亚甲兰对纳米CdS有机溶胶体系光谱性质的影响

本文合成了亚甲兰(MB)分子掺杂的纳米CdS反向胶束体系,首次研究了亚甲兰分子对纳米CdS反向胶束体系光谱性质的影响,以期进一步了解纳米反向胶束体系进行功能分子掺杂后其光学性质的改变,进而开发复合纳米体系的应用.样品的吸收光谱表明当MB分子浓度较低时,MB吸附在纳米CdS表面;其带正电荷的极性头部分与阴离子表面活性剂发生某     

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     

高等植物光系统复合物结构生物学研究进展

光合作用过程中，植物通过位于叶绿体中类囊体膜上的光系统II和光系统I及其他蛋白复合物将吸收的太阳能转化为化学能，并释放氧气。两个光系统均是由各自的核心复合物和外周捕光天线组成的多亚基膜蛋白色素复合体，并参与植物在不同光照环境的适应调节过程，了解这些复合物的结构有助于对光合作用分子机制的深入理解。文章系统总结了近期高等植物光系统II和光系统I及相关蛋白复合物的结构生物学研究进展。     

原卟啉(PP)和血卟啉(HP)对DNA空间结构微观光敏损伤的特征

近几年我们从光生物物理角度,探讨了血卟啉衍生物(YHPD)的主要组分如PP,HP和DHE的原初光化学反应过程及其产生的单线态氧(~1O_2)、羟基(·OH)、超氧阴离子自由基(O_2)以及非氧自由基,并研究了这些高活性的产物对DNA、蛋白质和细胞膜的损伤特征和作用机理.本项工作用对生物大分子的结构变化高度灵敏的激光Raman光谱从分子水平研究了血卟啉衍生物的2个主要组分PP和HP对DNA空间结构微观光敏损伤的特征,再一     

新型的太阳能制氢电池

1972年日本的Fujishima和Honda以半导体二氧化钛作光电极的光电化学电池分解水制氢,开创了太阳能制氢的研究工作。但效率和成本是太阳能制氢的两个制约因素,Honda的制氢电池其能量转换效率不到1%,离实用要求相差甚远。我们在过去的十几年里,根据对在绿色植物光合作用里光致电子传递的研究,构筑一个完全人工的系统来利用太阳能分解水制氢。在自然界的光合作用里,有两个光系统(即光系统工和光系统Ⅱ),它们处在叫做类囊体膜的光合作用膜里,在吸收太阳光的能量后从水分子里夺取电子;电子通过这两个光系统传递到膜的另一侧去还原电子受体。由于膜很薄(厚度小     

分子动力学模拟研究穿透肽的跨膜机制及引导新肽设计

细胞穿透肽在体内缺乏细胞和组织专一性,使得这类载体的临床应用受到很多限制.成功设计各类疾病特异性靶向穿透肽的关键是充分认识这类多肽的跨膜分子机制.分子动力学模拟已逐渐成为开展该领域研究不可或缺的重要工具,与实验研究相互促进,对特异性靶向穿透肽的设计具有重要的指导作用.目前,利用分子动力学模拟主要开展的研究内容包括跨膜过程、跨膜自由能变化、多肽序列结构特征以及不同细胞膜组成如何影响其跨膜机制等.随着分子模型及增强采样方法的发展,单组模拟能够直接快速获取多肽跨膜自由能和构象变化.因此,分子动力学模拟对如何改造或设计细胞靶向穿透肽提供理论依据和指导,对改善药物跨膜能力、减少药物对其他健康组织的毒害等方面有着重要的科学和实际意义.