轴向配位体和周边氢键对叶绿素结构的影响

应用密度泛函理论为基础的量子化学计算方法研究了周边氢键和Mg2+的轴向配位体对叶绿素分子结构的影响。结果表明:Mg2+的配位体(水和甲硫氨酸)使叶绿素a(Chla)分子的结构发生了很大的变化;由于水分子中的氧原子对Mg2+的吸引致使叶绿素a分子中N-Mg键发生明显改变,并且使卟啉面发生明显弯曲(二面角约为10°);另外也发现叶绿素a分子中乙烯基和C16-C17键对不同配位体很敏感。     

细菌叶绿素过渡金属配合物的合成和光谱研究

对过渡金属Cu，Zn，Fe，Co，Ni细菌叶绿素卟啉配合物的合成进行了研究，采用金属盐与脱镁细菌叶绿素在有机溶剂中反应制得五种金属卟啉配合物，研究这些配合物的紫外可见光谱和荧光光谱，并将它们的光谱性质与脱镁细菌叶绿素的光谱性质、植物脱镁叶绿素的光谱性质进行比较，发现这五种金属卟啉的光谱图与脱镁细菌叶绿素的光谱图相似，并有预见的漂移，这证明过渡金属已配位到卟啉的大环上．同时，脱镁细菌叶绿素的光谱图与植物脱镁叶绿素的光谱图有较大差异．     

叶绿素的电化学行为研究Ⅲ锌－去镁叶绿素的伏安行为

在文Ⅰ、Ⅱ中报道了叶绿素（Ch1）的一种电化学分析方法,讨论了叶绿素a,b电还原的机理以及去镁叶绿素（pheophytin）和它的一种金属叶绿素（MCh1）CuCh1的伏安特性。本文报道锌－去镁叶绿素（ZnCh1或ZnPheo）的伏安行为,并与CuCh1的行为相比较,用以观察植物生长必需的另一重要微量元素锌在置换叶绿素中镁离子后的电化学氧化－还原性能,并指出它们的异同。     

叶绿素的电化学行为研究：Ⅲ锌—去镁叶绿素的伏安行为

在文Ⅰ、Ⅱ中报道了叶绿素的一种电化学分析方法，讨论了叶绿素ａ，ｂ电还原的机理以及去镁叶绿素和它的一种金属叶绿素ＣｕＣｈ１的伏安特性。本文报道锌－去镁叶绿素的伏安行为，并与ＣｕＣｈ１的行为相比较，用以观察植物生长必需的另一重要微量元素锌在转换叶绿素中镁离子后的电化学氧化－还原性能，并指出它们的异同。     

密度泛函理论研究叶绿素a水合物的结构、结合能和电离能

用M06-2X/6-311G(d,p)密度泛函理论对叶绿素a及其两种水合物的结构进行优化,然后用M06-2X/6-311++G(2d,2p)方法计算结合能和电离能。优化结果表明水合分子会使叶绿素a分子结构发生改变。结合能计算结果表明叶绿素a的二水合物比一水合物更为稳定。电离能计算结果表明随着叶绿素a水合分子数的增加,电离能逐渐减小,叶绿素a的水合有利于光合作用的发生。     

变温磁园二色谱研究——叶绿素与镧的复合物

在甲醇和醋酸体系中合成得到翠绿色的叶绿素镧配合物,研究了它和叶绿素a、脱镁叶绿素a的紫外可见光谱,并首次研究了它们的磁园二色性谱(MCD谱)。叶绿素镧的UV-Vis谱和MCD谱与叶绿素a的相似,但是与脱镁叶绿素a有明显的区别,从而证明了镧离子已配位到叶绿素的卟啉环上.并形成了金属叶绿索镧的配合物。三者的变温MCD谱均含有C项的贡献,对于c项的来源,初步推测为体系中产生的自由基,这有待于EPR谱和更宽温度范围的MCD研究来确认。此外,由MCD谱推断叶绿素镧与叶绿素a具有相似的单层结构。     

叶绿素的电化学行为研究Ⅰ．叶绿素a，b的单扫伏安法测定及其在水溶液（含0．3％丙酮）中的电还原机理

本文报道从菠菜叶中提取、分离叶绿素ａ，ｂ，在０．１ｍｏｌ／Ｌ　ＮａＣｌＯ＿４（含０．３％丙酮）水溶液中用单扫示波伏安法测定了含量，可与吸收光谱法的数值相比较。叶绿素分子结构复杂，从不同ｐＨ值的缓冲溶液中的循环伏安图，求出表面吸附反应速度常数ｋ￣０和参考水溶性金属卟啉及去镁叶绿素的电还原行为，认为在０．１ｍｏｌ／Ｌ　ＮａＣｌＯ＿４中，叶绿素的一个单扫示波还原峰是由环上不可逆还原和环ｖ上基的可逆或准可逆还原所组成，并示出了Ｃｈｌａ和Ｃｈｌｂ电还原行为的异同。     

松花湖叶绿素a分布特征及相关因子研究

2006年6～10月,对吉林松花湖叶绿素a的分布、变化特征及与相关环境因子(浮游植物、总磷、温度、溶解氧)的关系进行了研究.结果 表明,松花湖不同采样点叶绿素a浓度差异显著,并且上游向下游递减,表水层较大,垂直分布呈单峰变化,最大值一般出现在2～4m;松花湖已经局部富营养化,磷为限制性营养因子.温越层对叶绿素a的分布有一定影响.     

天津近岸海域沉积物叶绿素状况分析

于2006—2007年间,分4个季节对天津近岸10,m等深线以内水域进行了沉积物中叶绿素a和脱镁叶绿酸a的调查研究工作,旨在了解该海域的沉积物叶绿素分布情况,为环境评价、生物资源研究提供背景资料.结果表明,沉积物中叶绿素a和脱镁叶绿酸a分布存在站位和季节差异,脱镁叶绿酸a含量一般要高于叶绿素a含量.与已有研究结果比较,本研究海域的叶绿素a含量处于中等水平,而脱镁叶绿酸a含量偏高.     

盐度对耐盐荚膜红细菌光合色素组分积累的调控作用

以荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)XJ-1为研究对象,在光照厌氧条件下,采用吸收光谱法、薄层层析(TLC)法和图像灰度分析法研究了NaCl对菌体生长、类胡萝卜素和细菌叶绿素生物合成的调控作用。结果表明:0~0.2mol/L NaCl范围内,随盐度增加,菌体生长速率、最终生物量以及菌体积累的细菌叶绿素(BChl)a和类胡萝卜素(Car)含量升高,继续增加盐度,菌体的生长速率、最终生物量以及菌体积累的BChl a和Car含量又逐渐降低。未添加NaCl时,菌体细胞主要积累5种色素组分,分别为BChl a、脱镁细菌叶绿素(Bphe)、球形烯(SE)、球形烯酮(SO)和羟基球形烯(OH-SE),其中Bphe和OH-SE相对含量很低;但当添加0.2~0.4mol/L NaCl时,菌体额外积累了一种Bphe组分。随NaCl浓度增加,菌体积累的BChl a和SE的相对含量降低,2种Bphe组分的相对含量则增加,而OH-SE和SO则呈先升后降的趋势。由此可见,随着盐度的变化,菌体光合色素的积累量与菌体的生长相关联,光合色素的组分和相对含量也随之发生了规律性的变化。     

多波长偏振多重有机光存储的理论研究

从理论出发提出了一种新的高密度有机光存储方法.设想将偏振敏感的吸收波段不同的有机材料掺杂在同一基质中制成光存储薄膜.该薄膜可将多波长存储和偏振多重存储结合起来,可在薄膜的同一位置进行多次信息记录,从而可以大大提高存储密度.     

多波长偏振多重有机光存储的理论研究

从理论出发提出了一种新的高密度有机光存储方法。设想将偏振敏感的吸收波段不同的有机材料掺杂在同一基质中制成光存储薄膜。该薄膜可将多波长存储和偏振多重存储结合起来,可在薄膜的同一位置进行多次信息记录,从而可以大大提高存储密度。     

Pt掺杂锐钛矿型TiO2电子结构和光学性质第一性原理研究

为了研究Pt掺杂对锐钛矿型TiO2电子结构和光学性质的影响,本文采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,对未掺杂和Pt掺杂锐钛矿型TiO2的电子结构和光学性质做第一性原理计算。得到了掺杂前后的品格结构常数、结合能电子态密度分布、能带结构、介电函数虚部、光吸收系数等性质,定性地分析了掺杂前后能带结构和光学性质的变化。研究结果表明,Pt掺杂锐钛矿型TiO2带隙中能产生新的能带,而且能带位置明显下移,掺杂后不但能使TiO2的吸收带产生红移,而且在可见光区具有较大的吸收系数,表现出较高的光催化活性,理论与实验基本吻合。     

The PSI-H subunit of photosystem I is essential for state transitions in plant photosynthesis

Photosynthesis in plants involves two photosystems responsible for converting light energy into redox processes. The photosystems, PSI and PSII, operate largely in series, and therefore their excitation must be balanced in order to optimize photosynthetic performance. When plants are exposed to illumination favouring either PSII or PSI they can redistribute excitation towards the light-limited photosystem. Long-term changes in illumination lead to changes in photosystem stoichiometry. In contrast, state transition is a dynamic mechanism that enables plants to respond rapidly to changes in illumination. When PSII is favoured (state 2), the redox conditions in the thylakoids change and result in activation of a protein kinase. The kinase phosphorylates the main light-harvesting complex (LHCII) and the mobile antenna complex is detached from PSII. It has not been clear if attachment of LHCII to PSI in state 2 is important in state transitions. Here we show that in the absence of a specific PSI subunit, PSI-H, LHCII cannot transfer energy to PSI, and state transitions are impaired.     

N-甲基甲酰胺在水溶液中的氢键动力学行为

在B3LYP/6-31++G水平下,利用密度泛函理论方法优化了N-甲基甲酰胺单体和氢键体系NMF-nH2O(n=1,2,3)的基态几何构型;用含时密度泛函理论方法计算了N-甲基甲酰胺单体和氢键体系NMF-nH2O(n=1,2,3)在不同电子激发态的跃迁能、振子强度和电子吸收光谱.结果表明,随着结合水分子个数的增加,氢键强度是加强的.分子间氢键引起电子吸收光谱发生红移,光谱红移程度与氢键加强的程度一致.     

论市场经济条件下法治与德治的人性基础

不同的文化背景和社会经济条件下,对人和人性会产生不同的理解.“性善论“强调道德而漠视法治,容易导致人治、专制;“性恶论“强调法律而忽视道德,也容易产生消极影响.在实行社会主义市场经济、法治与德治共存并重的今天,我们必须重新反思传统文化,在新的条件下重新认识人、定位人.我们只有在正确把握人及人性的基础上,及时进行治国方略的制度创新,才能制定出符合人性发展、社会发展的社会制度.     

4-氨基安替比林电子光谱及溶剂效应理论研究

采用含时密度泛函理论方法(TD-PBE0)研究了4-氨基安替比林(4-AAP)在水和乙醇溶液环境中的电子光谱特性,通过电子跃迁轨道分析归属了4-AAP电子光谱谱带的跃迁轨道贡献并探究了其电子跃迁特征。研究结果表明,4-AAP在乙醇溶液中理论吸收谱带与实验谱带吻合较好,但其在水溶液中计算所得吸收谱带波长与实验所得相应值相差较大,溶剂水分子可与4-AAP通过氢键强烈相互作用形成复合物,诱导电子跃迁吸收谱带发生明显移动,氢键结合位点对其电子光谱中的最强吸收峰位置亦有影响,呈现显著的溶剂化效应。分子动力学模拟获得了水溶液中4-AAP溶剂团簇模型4-AAP-(H_2O)_3,基于此模型所得的理论电子光谱吸收谱带与实验光谱特征谱带波长相吻合,并从分子水平上对团簇结构吸收谱带的电子跃迁贡献进行了分析和归属。     

2,7'-(乙烯基)-二-8-巯基喹啉及其金属配合物光谱性质及电子结构的理论计算

采用密度泛函理论DFT,在B3LYP/6-31G水平上对2,7′-(乙烯基)-二-8-巯基喹啉［2,7′-Eth(tq)₂］的结构进行了全优化, 并以NPA电荷及静电势(EPM)分析结果构建了3种金属M(M=Zn, Mg, Be)配合物M［2,7′-Eth(tq)₂］₂。以此为基础用TDDFT方法计算了配体及其金属配合物的吸收光谱。同时,利用自然键轨道理论(NBO)及分子中的原子理论(AIM)对分子内氢键进行了分析。结果表明,该类化合物均具有较大的电子亲和能,中心金属原子的改变对配合物吸收光谱性质影响较小。和2,7′-Eth(tq)₂相比, M［2,7′-Eth(tq)₂］₂的吸收光谱产生明显红移。2,7′-Eth(tq)₂及其M［2,7′-Eth(tq)₂］₂分子内存在较强的氢键,氢键与环上的碳原子形成五元环,分子内氢键的存在使分子的稳定性增加。     

三聚氰胺分子的电子吸收光谱、二阶极化率及其溶剂效应的密度泛函理论计算

结合自洽反应场（SCRF）法、CPCM溶剂化模型,分别用密度泛函理论法B3LYP、TD-DFT/CAM-B3LYP和有限场（FF）法,对三聚氰胺分子在气相、氯仿以及甲醇溶液中的几何结构、电子吸收光谱、二阶极化率进行了系统的理论计算.结果表明,该分子为准八极结构,其强吸收峰在远紫外区,透光范围宽.最大吸收由两个近简并的激发态跃迁叠加而成,二者呈加和模式,对二阶极化率都有贡献.其几何结构、电子光谱和非线性光学（NLO）极化率都不同程度地呈现溶剂效应.高极性溶剂能显著增大其超极化率,而其最大吸收红移很小.在保持分子基本架构的前提下,通过增大供体与受体核之间的共轭桥,可以在保持良好透明性的前提下,增大超极化率,得到良好的NLO生色团.     

Recombinant PsbF from Synechococcus sp. PCC 7002 forms β:β homodimeric cytochrome b559

All organisms with oxygenic photosynthesis contain two photosystems:photosystem Ⅰ(PSⅠ)and photo-systemⅡ(PSⅡ),The minimal photosystem Ⅱ particles which are photochemically active contain three subunits:D1,D2 and cytochrome b559 (Cyt b559),The function of Cyt b559 remains unclear,We have successfully overxpressed the psbF gene,encoding the β subunit of Cyt b559,from a marine cyanobacterium Synechoccous sp.PCC 7002 as a fusion gene and obtained a redox-active from of Cyt b559,When the N-terminal GST protein of the fusion gene product was removed with thrombin ,the PsbF protein was still redox-active,suggesting that the recombinant PsbF can form dimer in Escherichia coli.The absorption spectra of either the oxidized from or the reduced form of both GST fusion protein and the purified PsbF dimer and the difference Spectra between the two forms are the same as that of the Cyt b559 isolated from the higher plants .Redox titration analysis of recombinant PsbF showed that the mid-point redox potential of the recombinant Cyt b559 was approximately 50 mV, which is close to the low potential of Cyt b559 ,The results are helpful to the understanding of locatlization and function of Cyt b559 on thylakoid membranes.Ⅰ