光合作用各部分反应间的动态衔接与协调

光合作用是地球上最重要的化学反应,由种类繁多、性质各异的反应步骤联系起来。要使光合机构在不断变化的环境中仍能适应运转,它需要随时协调各个部分反应间的关系。本文主要综述了光合能量转换过程中类囊体膜的动态结构变化、同化力组分调节、光合作用原初反应对光照变化的响应及能量转换反应与二氧化碳同化过程的配合等。     

PSⅡ反应中心与捕光天线系统之间的能量传递研究

光合作用的核心问题之一是光合作用的原初反应,即光能的高效吸收、转化和传递的机理。由于PSⅡ与水裂解、氧释放密切相关,因此,PSⅡ反应中心原初反应和能量传递的机理研究具有重要的理论意义。最近,PSⅡ捕光天线复合物以及细菌外周天线复合物的三维空间结构被揭示,反应中心及捕光天线的能量传递规律日益成为新的研究热点之一。近年来,国际上许多实验室采用时间分辨荧光光谱和吸收光谱等技术,利用不同层次的样品,对PSⅡ的原初反应包括能量传递过程的动力学性质进行了研究。但是,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。我们实验     

评《光合作用——光子、激子、电子、质子、离子与光合膜之间的相互作用》一书

本书作者葛培根教授系美籍华裔学者,是国际上著名的光合作用专家,并享有很高的声誉。他长期在具有重要影响的光合作用研究中心 Kettering Research Laboratory 主持光合作用研究。光合作用研究的核心问题是光能转化的机理——光合作用的原初反应,即光子、激子、电子、质子、离子与光合膜之间的相互作用。这是光合作用研究中最富于挑战的领域。葛培根教授几十年来在这个研究领域中作出了杰出的贡献,推动了光合作用研究的发展。     

光合膜蛋白晶体结构研究取得重要突破

绿色植物的光合作用是通过镶嵌在细胞膜上的一系列色素,蛋白复合体构成的光合作用系统相互分工协作完成的。植物的光合作用系统中参与光能吸收、传递和转换的两类最基本的色素,蛋白复合体是反应中心和捕光天线复合物。捕光是光合作用中最原初的过程。捕光天线复合物的三维结构是认识植物高效利用光能的结构基础。然而,     

鉄氧还蛋白(Ferredoxin)与光合作用

引言光合作用的根本特点是光能轉变成化学能,因此,这一过程的重要关键就在于光能引起色素系統发生什么变化,进一步又发生什么样的一系列电子傳递作用,这就是光合作用的原初反应与光合鏈的問題。目前已     

光合作用对光和CO2响应模型的研究进展

光合作用对光和CO₂响应模型是研究植物生理和植物生态学的重要工具, 可为植物光合特性对主要环境因子的响应提供科学依据。该文综述了当前光合作用对光和CO₂响应模型的研究进展和存在的问题, 并在此基础上探讨了这些模型的可能发展趋势。光合作用涉及光能的吸收、能量转换、电子传递、ATP合成、CO₂固定等一系列复杂的物理和化学反应过程。光合作用由原初反应、同化力形成和碳同化3个基本过程构成, 任一个过程均可对光合作用速率产生直接的影响。光合作用对光响应模型只涉及光能的转换, 而光合作用的生化模型包含了同化力形成和碳同化这两个基本过程。把光合作用的原初反应, 即把参与光能吸收、传递和转换的捕光色素分子的物理参数(如捕光色素分子数、捕光色素分子光能吸收截面、捕光色素分子处于激发态的平均寿命等)结合到生化模型中, 可能是今后光合作用对光响应机理模型的发展方向。     

光合色素

参与光合作用中光能的吸收、传递或引起原初光化学反应的各种色素。在高等植物和大部份藻类中是叶绿素a、b和类胡萝卜素等,在蓝藻中是叶绿素和藻蓝素等,在光合细菌中是细菌叶绿素等。其中只有以特殊形式和蛋白质、脂质等结合的一小部份叶绿素a(反应中心色素)能引起原初光化学反应。叶绿素的其余     

不同环境条件下光合作用对光响应模型的研究进展

光合作用对光的响应模型是研究植物在不同环境条件下光合特性的有力数学工具，可为定量描述植物光合速率对光合有效辐射的响应提供理论依据。本文基于植物光合作用对光响应经验模型的常用数学表达式特征，综述了这些模型的优势及其在实际应用中可能遇到的问题。在此基础上探讨了光合作用对光响应机理模型在描述植物的原初光反应以及光合生理生态方面的优势，并对该模型的发展进行了展望。光合作用主要由原初反应、同化力形成和碳同化构成，任何一个过程的变化均可直接影响植物的光化学效率和碳同化能力。原初反应主要涉及光能吸收、激子共振传递、量子能级跃迁和退激发等与光能吸收传递相联系的、纯粹的物理过程。光合作用对光响应经验模型难以解释植物的非光化学淬灭(NPQ)随光强的增加一直非线性增加，也难以回答植物的捕光色素分子吸收过量的光能且不能及时地用于光化学反应时，单线态叶绿素分子的寿命将延长等现象。与此同时，光合作用对光响应机理模型拟合得到的参数不仅可以反映植物的原初光反应特征，还可以描述植物捕光色素分子的物理特性，如处于激发态的捕光色素分子数(N_k)、捕光色素分子的有效光能吸收截面(σ_ik     

植物生理小实验指导(下)

第四章光合作用光合作用是利用绿色的叶绿素所吸收的日光能将空气中的二氧化碳和水合成为有机物质的过程。作业9.绿叶中的色素工作内容:1)从绿叶中提取色素;2)叶中叶绿素含量的定量测定;3)了解色素的物理和化学性质。     

光胁迫下杂种杨无性系光合生理生态特征的研究

以气体交换测定结合合绿素荧光技术对几个杂种杨新无性系有自然光胁迫下的光合生理生态特性进行了分析。８月ＣＯ２气体交换测定显示,中午存在明显的光合作用下降现象,同时某些无性系午的气孔导度也有不同程度下降。叶绿素荧光分析显示,强光胁迫会影响光合作用的原初光反应过程,光系统Ⅱ（ＰＳⅡ）反应中心的最大光化学量子产率,有效光化学量子产率等反光系统Ⅱ反应中心活性的参数值在中午均比早晨低,与此同时,光系统Ⅱ反应中     

第十三届国际植物学会议将于一九八一年在澳大利亚悉尼召开

由澳大利亚科学院主办的第十三届国际植物学会议将于一九八一年八月二十一日至二十八日在澳大利亚悉尼大学召开。会议将对植物科学的各个分枝学科进行讨论,分十二个学科组进行。一、分子植物学(Molecular Botany)膜的结构与功能(包括电离子传递力能学);在叶绿体和线粒体内的能量转移;电子传递和磷酸化;光合作用的原初反应;核外的脱氧核     

20 0 1年全国植物光合作用、光生物学及其相关的分子生物学学术研讨会征文通知

中国植物生理学会、中国生物物理学会和中国植物学会联合组办 ,广西师范大学生物系承办的全国植物光合作用、光生物学及相关分子生物学研讨会拟于 2 0 0 1年 1 0月下旬在广西桂林市召开 .会议征文内容 :1 植物光合作用 :原初反应与放氧、光合膜蛋白复合体的结构与功能、电子与质子传递、光合碳代谢、光合生理生态、光合机理的运转与调节、光合作用与作物生产力关系等 ;2 光生物学 :生物系统的光物理与光化学、光医学、环境光生物学、生物发光及其新分析技术与新方法等 ;3 植物分子生物学与生物技术 :光合作用的分子生物学、关键发育过程的…     

2001年全国植物光合作用、光生物学及其相关的分子生物学 学术研讨会征文通知

中国植物生理学会、中国生物物理学会和中国植物学会联合组办 ,广西师范大学生物系承办的全国植物光合作用、光生物学及相关分子生物学研讨会拟于 2 0 0 1年 10月下旬在广西桂林市召开 .会议征文内容 :1 植物光合作用 :原初反应与放氧、光合膜蛋白复合体的结构与功能、电子与质子传递、光合碳代谢、光合生理生态、光合机理的运转与调节、光合作用与作物生产力关系等 ;2 光生物学 :生物系统的光物理与光化学、光医学、环境光生物学、生物发光及其新分析技术与新方法等 ;3 植物分子生物学与生物技术 :光合作用的分子生物学、关键发育过程的分…     

葛培根教授著《光合作用》一书简介

著名科学家葛培根教授历时数载写就《光合作用》一书,最近由安徽教育出版社出版。葛先生工947年赴美深造。以后长期在极负盛名的美国俄亥俄州凯特林实验室从事光合作用原初反应研究。他在80年代曾数次来北京、上海和扬州作报告、讲学和示范,对我国光合作用研究的发展起了很好的作用。如今他又花了很大的精力用中文写了这本专著,无疑将有力地帮     

NaCl对小麦光合功能的伤害主要是由离子效应造成的

采用荧光动力学的方法来区分盐胁迫中的渗透因素和离子因素。用五种等渗Hogland培养液(分别含(NaCl,KCl,NaNO3,KNO3和PEG)对冬小麦处理两星期。结果,与对照相比,NaCl处理引起PSII受体侧电子库(CA/Fo)变小,PSII活性(Fv/Fo)、原初光能转化效率(Fv/Fm)、量子产量(Yield)与荧光化学猝灭系数(qP)下降,但使QB-非还原性PSII反应中心含量增加。然而,等渗的PEG处理并不产生类似的伤害。这表明渗透因素不是盐胁迫对光合作用造成伤害的主要原因。同时,KNO3处理对光合作用不产生伤害。由于NaCl和NaNO3处理均造成受体侧电子库变小,PSII活性和原初光能转化效率下降,并使QB-非还原性PSII反应中心增加,而等渗的PEG和KCl处理并不产生类似的伤害,这暗示Na+可能是盐胁迫影响光合作用的主要毒害离子。     

NaCl对小麦光合功能的伤害主要是由离子效应造成的

采用荧光动力学的方法来区分盐胁迫中的渗透因素和离子因素。用五种等渗Hogland培养液 (分别含 (NaCl,KCl,NaNO3,KNO3和PEG)对冬小麦处理两星期。结果 ,与对照相比 ,NaCl处理引起PSII受体侧电子库 (CA/Fo)变小 ,PSII活性 (Fv/Fo)、原初光能转化效率 (Fv/Fm)、量子产量 (Yield)与荧光化学猝灭系数 (qP)下降 ,但使QB_非还原性PSII反应中心含量增加。然而 ,等渗的PEG处理并不产生类似的伤害。这表明渗透因素不是盐胁迫对光合作用造成伤害的主要原因。同时 ,KNO3处理对光合作用不产生伤害。由于NaCl和NaNO3处理均造成受体侧电子库变小 ,PSII活性和原初光能转化效率下降 ,并使QB_非还原性PSII反应中心增加 ,而等渗的PEG和KCl处理并不产生类似的伤害 ,这暗示Na 可能是盐胁迫影响光合作用的主要毒害离子     

光合作用原初反应研究的新进展——去镁叶绿素参与光系统Ⅱ反应中心电子传递的发现和证据

由于光合作用原初反应研究的进展,到七十年代中期,人们对光合细菌以及高等植物的光系统Ⅰ(简写:PSⅠ),在其反应中心组成、各成员的性质以及成员之间的相互关系等方面,都有了比较清楚的了解。然而,对高等植物光系统Ⅱ(简写PSⅡ)反应中心的认识尚很缺乏。近年来,苏联的Красновский     

光系统Ⅱ反应中心D1／D2／cyt b559复合物的组氨酸残基的光照破坏

高等植物在强光照射下光合作用受到抑制。现已普遍认为,光抑制的原初部位是光系统Ⅱ(PS Ⅱ)的反应中心。无论在整个叶片,还是在类囊体膜以及 PS Ⅱ颗粒、放氧颗粒中均能发现光破坏现象。但是,由于在这些颗粒中有许多与光破坏不直接相关的色素和蛋白分子,因此很难确定具体哪个分子受到破坏。而以只含有少数色素和多肽分子的 PSⅡ反应中心 D_1/D_2/cyt b599复合物为材料可以克服这个困难。该反应中心复合物的获得大大推动了光破坏机理的研究。现已证明,D_1/D_2/cyt b559复合物对光照十分敏感,光照可引起原初电子供体 P680的破坏。我们发现该反应中心的破坏是多步     

植物光诱导延迟荧光与光合作用的内在关联性研究

光合作用是地球上最重要的化学反应,植物内源性光诱导延迟荧光是光合作用原初过程中光系统Ⅱ作用中心P680处电荷分离效率的内在探针。本文从实验上证明了延迟荧光的产生与光合作用存在本质必然的联系。实验结果表明,延迟荧光激发谱与光合作用谱存在着明显的相似,延迟荧光强度随着激发光源光强的变化表现出类似的光抑制现象,以及在室温条件下延迟荧光强度与光合速率有着很好的相关性。为从植物光诱导延迟荧光技术来研究植物的光合作用提供了重要的实验证据。     

光合作用研究：荣膺六次诺贝尔奖的研究课题

光合作用这一现象是1771年发现的,迄今已200多年,其主要的化学形式是二氧化碳和水在绿色植物中经太阳光照射,转变成碳水化合物和氧气。可以用下式表示: CO_2 H_2O 光——→绿色植物 [CH_2O] O_2↑光合作用由光反应(光所引起的化学反应)和暗反应(若干酶所催化的化学反应)所组成。光合作用是地球上利用日光能最重要的过程,粮食、煤炭中所含的能量,都是通过光合作用贮藏起来的,是地球上最大规模的由二氧化碳和水等无机物质制造碳水化合物(如淀粉)、蛋白质、脂肪等有机物质的过程,也是大气中氧的来源。绝大多数生物(包括人