四株盐杆菌中类紫质分子的探测

研究了四株盐杆菌Halobacterium sp. xiz 515.H.sp.dal s_2-1和H.sp.ausH_3a光驱动的质子泵功能及相应视黄醛蛋白的光化学反应.用pH电极测定了细胞悬浮液和胞外被膜(cellenvelope)介质中的光致△pH变化.实验发现,xiz.515和dals_2-1在照光时介质酸化.而另两株则相反,介质碱化.在这些盐杆菌中,进行了细胞膜各组份离心分离,其操作过程如同在Hhalobium上R中分离紫膜一样.最后得到的相应于紫膜组份的细胞膜中,没有发现表微菌紫质(BR)分子存在的吸收峰值.但是,在动力学光谱仪上却都发现此组份内具有与BR分子类似的光循环反应.本文假定,在这些盐杆菌中存在有微量的BR或类BR分子,它们以单体形式分散的小的聚集体散落在部份细胞膜上.     

pH对菌紫质分子的旋转运动和光电响应的影响

用闪光诱导瞬间二向色性方法测量了不同pH条件下的菌紫质分子在脂质囊泡中的旋转扩散运动.在人工平扳膜(BLM)系统中测量了不同pH条件下菌紫质分子的光电响应.在pH3至8.3的范围内没有明显观察到菌紫质分子在膜中旋转运动上的差别.pH低于3时,菌紫质分子旋转运动受到影响;pH高于11时,观察不到旋转扩散运动.在BLM系统中测量了pH2到pH11范围内菌紫质分子的光电响应信号,随着pH的增加,无论紫膜碎片还是单体菌紫质分子的光电响应逐渐由照光后快速正信号并快速衰减及撤光时的快速负信号并逐渐衰减变成慢的正信号.pH高于9.4时,单体菌紫质分子的光电响应信号由正变负,pH高于11时,观察不到信号.     

膜脂环境对紫膜蛋白的影响

紫膜蛋白菌紫质（bacteriorhodopsin,BR）处于不同的膜脂环境中,通过吸收光谱、荧光光谱和闪光动力学光谱的测定,比较了3种不同膜脂环境对菌紫质分子结构和功能的影响。实验结果表明：天然膜脂是BR最稳定的膜脂环境,可以形成以三聚体为单位的二维六角形品格结构。二豆蔻酰脂酰胆碱（dimyristoyl phosphatidylcholine,DMPC）也是BR分子的稳定脂环境,但以单体形式存在于膜脂环境中,功能受到一定影响。经TritonX-100增溶处理的紫膜膜脂环境中BR为单体,不稳定,容易发生结构和功能的变化。     

细菌视紫红质光循环中间体M412的动力学初探

采用紫外可见吸收光谱技术和闪光光解技术,初步观察了细菌视紫红质(BR)分子在宽pH范围(2.1～12.3)内的特征吸收峰以及M412的相对浓度和M412的慢成分半衰期的变化,并对其结构和光循环功能进行了讨论.紫外可见吸收光谱实验结果显示:pH=5.0～10.0时,BR最大特征吸收峰值约为568 nm;pH＜5.0时,BR最大特征吸收峰发生红移;pH＞10.0时,BR最大特征吸收峰发生蓝移.闪光动力学光谱结果显示:pH为7.3～9.5时,M412的相对浓度(M0)基本稳定在0.038左右;pH＜7.3时,M0逐渐减小;pH＞9.5时,M0明显上升,在pH=11.8时达到最大值0.1355,随后又快速下降.pH为2.1～7.3时,M412的慢成分半衰期(ts1/2)值在(4.1±1.1)ms左右;pH＞7.3时,ts1/2值急剧延长到40 677.4 ms.推测在高pH条件下,BR分子的光循环有新的路径和机理.     

菌紫质研究的新进展

菌紫质(BR)是嗜盐菌紫膜中的唯一蛋白质,野生型的BR分子含有248个氨基酸残基,其中一个视黄醛通过希夫碱基连结在第216位赖氨酸上,它具有质子泵的功能．光照下,BR进行光循环,光循环又与质子泵过程相关联．菌紫质的结构和功能方面的研究已有很大进展,但其光循环途径和质子泵的机理还不太清楚．文章概述了近年来对菌紫质结构,光循环和质子泵机理研究的进展,尤其对争论较大的菌紫质光循环途径的四类模型作了较详细的介绍．     

紫膜热转变与水合

本文首次用DSC研究水合紫膜的热力学性质了,实验发现室温至400K内紫膜有三个吸热峰.水合对紫膜特别是其中蛋白质的结构及结构转变有很大影响.在R≌O.05时,BR变性峰才变得更为明显,其焓值也开始由大到小变化.在R≌O.09处,转变峰Ⅰ消失.在R=0.17处,BR变性峰的焓值及半宽分别达到其稳定值和最小值,△H=2.82±0.18 cal/gPM和△T_(1/2)=5.88K.在R≌0.25处,开始出现反映BR三、四级结构变化及紫膜晶格转化的峰Ⅱ.在R≌0.40处,变性峰半宽及峰温分别达到其稳定值△T_(1/2)=9.20±0.62K和T_3=373.1±0.46K.     

水在菌紫质光循环和质子泵中的作用

用圆二色仪和闪光动力学先谱仪分别测量了空气干燥紫膜薄层的圆二色谱及紫膜LB膜的M_(412)的衰减过程.在于燥紫膜的圆二色谱上出现412nm的正峰,它是光循环中间体M_(412)的特征峰.在无水介质中,紫膜LB膜中的BR仍能进行先化学循环而检测到中间体M_(412),但M_(412)的衰减速度减慢,产生M_(412)的堆积,质子化过程受阻.在有水的介质中,只要有足够的H~+存在,紫膜LB膜中的BR的中间体M_(412)的衰减速度明显加快.说明水介质的H~+是完成正常光化学循和质子化过程必不可少的.     

细菌视紫红质光学图像存储的灰阶特性研究

细菌视紫红质（Bacteriorhodopsin,BR）是一种具有优良光致变色特性的光敏蛋白分子,具有极好的抗疲劳性和高的光转换量子效率,可用于光学图像信息的获取和存储.文章讨论了BR分子膜在受到随空间位置变化的光强调制下,BR分子膜光吸收变化量的空间分布及其与存储图像灰度分布之间的关系;建立了BR灰度图像存储特性实验系统,并对BR-D96N薄膜存储的光学图像灰阶特性进行了实验研究,实验表明BR薄膜图像存储具有出色的灰度表现能力.     

两种状态细菌视紫红质光循环中间产物与pH的关系

本文主要用微机控制的毫秒级闪光动力学光谱仪研究含三体细菌视紫红质(Bacteriorhodopsin,简称BR)的紫膜碎片和含单体BR的DMPC(dimyristoyl-Phosphatidyl-choline)脂质囊泡在不同pH条件下光循环中间产物M_(412)和O_(640)的变化,研究结果表明:BR单体与其三体状态相比,BR单体的光循环中间产物M_(412)的产量受介质pH变化的影响较大,其慢衰减成份的衰减比三体BR慢3—10倍.说明单体BR的结构状态较易受PH影响,单体BR光循环中间产物O_(640)随pH变化的趋势与三体BR的有很大区别,可能是由于不同状态的BR受pH的影响,但其具有不同的构型,导致光循环途径的变化.     

电极介导的菌紫质干膜微分光电流响应的整流性质

在长方形光脉冲光照下,菌紫质(bacteriorhodopsin,BR)干膜组装成夹层光电池具有微分光电流响应．在氧化铟锡(ITO)导电玻璃/BR膜/封口膜/不锈钢形成的干膜电池下可观察到整流特性,而在不锈钢/BR膜/封口膜/ITO导电玻璃形成的干膜电池下则观察不到整流特性,这说明是电极介导的整流．平衡电压测定表明：工作电极/BR膜表面与对电极/BR膜表面有不同的性质,电极的界面效应控制了BR的取向．酸与碱产生的瞬间电流极性也证实了电极整流行为的存在．这些结果将有助于了解BR膜的微分光电响应．     

细胞体外培养时为什么会贴到培养皿壁上

北京市第22中学的生物学教师陈珊问:动物细胞培养时为什么会出现贴壁现象? 答:第1,绝大部分细胞在机体内的环境下是与其他细胞或者细胞外基质结合的,不是孤立存在的.第2,细胞与细胞或者细胞外基质结合的物质基础以及在体外培养中贴壁的物质基础是什么.     

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北京市第22中学的生物学教师陈珊问：动物细胞培养时为什么会出现贴壁现象？ 答：第1,绝大部分细胞在机体内的环境下是与其他细胞或者细胞外基质结合的,不是孤立存在的。第2。细胞与细胞或者细胞外基质结合的物质基础以及在体外培养中贴壁的物质基础是什么。[第一段]