胰蛋白酶消化对菠菜叶绿体萤光影响的分析

用胰蛋白酶消化菠菜叶绿体,叶绿体的F_(684)相对萤光强度下降。在反应液中加入光系统Ⅱ的电子受体(DCIP或Fecy)和光系统Ⅱ的电子传递抑制剂—DCMU,可以改变叶绿体F_(684)的相对萤光强度,但不影响与胰蛋白酶消化有关的萤光强度下降。用不同波长的光(436nm和470nm)激发胰蛋白酶消化过的叶绿体,所测得的F_(684)变化、叶绿体中叶绿素含量变化以及吸收光谱变化的实验结果,说明用胰蛋白酶消化叶绿体后,使部分叶绿素从叶绿体上脱落,其中叶绿素b的脱落量较高。表明胰蛋白酶消化所诱导的萤光强度下降与色素蛋白复合体受损有关。     

叶绿体膜的结构与功能——ⅩⅢ、发育完善和发育不完善的叶绿体膜的荧光特性比较

小麦发育完善和发育不完善叶绿体膜的低温荧光光谱有着明显的区别,发育完善的叶绿体膜的F_(685)/F_(735)比值为0.81,而发育不完善的叶绿体膜的F_(684)/F_(725)比值却为5.83。发育不完善的叶绿体含有很少或不含叶绿素b及类胡萝卜素。Mg~(2 )提高正常叶绿体F_(685)相对荧光产量,降低F_(735)的相对荧光产量,而对发育不完善的叶绿体膜的荧光发射几乎不发生影响。这和它缺乏捕光叶绿素a/b蛋白复合物及PSI外周天线或内侧天线有关。     

镁离子对柱孢鱼腥藻(Anabaena cylindrica)类囊体膜吸收光谱和荧光光谱的影响

研究了不同浓度(5和10mM)的镁离子对柱孢鱼腥藻类囊体膜吸收光谱和荧光光谱的影响。5mM镁离子浓度降低柱孢鱼腥藻类囊体膜的叶绿素α在红区和蓝区的吸收峰,表现相似于镁离子对叶绿体的叶绿素α吸收峰的变平效应。在室温下,加入5mM镁离子浓度使膜的光系统Ⅱ684nm发射荧光强度降低。在液氮低温下,镁离子降低膜的光系统Ⅱ684nm和光系统Ⅰ728nm发射荧光强度的比值。可能表明镁离子促进光系统问激发能的传递。同时,镁离子增大叶绿素α所吸收光的激发能对光系统Ⅰ发射荧光的贡献,促进叶绿素α至光系统Ⅰ的激发能传递。     

UV-C对紫杉针叶叶绿体膜脂过氧化及PSⅡ电子传递活性的影响

在实验室条件下,用12W·m^-2剂量的紫外线C(UV-C,254nm)辐射紫杉针叶离体叶绿体．结果表明。随辐射时间的延长,活性氧清除系统中类胡萝卜素(Car)、谷胱甘肽(GSH)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性有不同程度的下降;脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量和膜相对透性有不同程度的增加;光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递活性显著下降,这种下降与光合活性光(PAR)强度呈反比;叶绿素对UV-C辐射不敏感．根据以上结果推测,UV-C辐射诱导叶绿体膜脂过氧化是导致PSⅡ电子传递活性下降的原因之一．     

大豆具放氧活性的光系统Ⅱ颗粒的光合特性

用去垢剂Triton X-100从大豆叶绿体制备出具放氧活性的光系统Ⅱ颗粒。放氧活性达208 μmol O_2 mg~(-1) Chl.hr~(-1)以吸氧表示的PSI活性以及低温荧光发射中代表光系统Ⅰ的F_(735)均比叶绿体明显下降。光诱导P_(700)吸收变化很难检测出来,用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳几乎分离不出属光系统Ⅰ的叶绿素蛋白质复合物带来。代表光系统Ⅱ活性的DCIP光还原活性很高。颗粒的Chl a/b值为1.9。以上结果表明这颗粒十分富含光系统Ⅱ和放氧系统,其光系统Ⅰ含量是可以忽略的。 在文中也叙及从菠菜和蓖麻叶绿体得到的相似颗粒的一些光合特性。     

EDTA处理对大豆叶绿体的吸收光谱和荧光光谱的影响

前言在叶绿俸内所有的叶绿素基本上都是与蛋白质相结合的。叶绿素a是高等植物光合作用的主要色素,它与不同的膜内含蛋白一起形成各种复合体。用EDTA处理叶绿体导致类囊体膜上外周蛋白脱落,但有关处理后光合膜上叶绿素和光谱变化尚未见到报道。最近,我们曾报道用胰蛋白酶消化叶绿体可使叶绿素b优     

细胞色素f在光合膜上功能的初步探讨

用阳离子一竭尽的菠菜叶绿体膜作为实验材料,比较研究了胰蛋白酶消化的叶绿体膜和非消化的叶绿体膜的四阶导数吸收光谱、细胞色素f的还原减氧化差异光谱和电子传递速率的变化,试图探索细胞色素f在光合膜上的功能.主要结果于下:(1)胰蛋白酶消化引起叶绿体膜四阶导数吸收光谱位于554nm吸收峰(CYT.f的特征吸收峰)下降和细胞色素含量的明显减少.说明胰蛋白酶损伤细胞色素f.(2)胰蛋白酶消化对叶绿体膜从DCIPH_2到甲基紫精的非循环式电子传递速率没有影响,而对PMS存在下的甲基紫精光还原速率有明显的刺激作用.说明胰蛋白酶损伤与循环式电子流有关的细胞色素f.根据试验结果的分析.我们推测,在光合膜上可能存在两种类型的细胞色素f.一种可能与循环式电子流有关.另一种可能与非循环式电子流有关.     

菠菜类囊体LHC的叶绿素-蛋白中的叶绿素排列和方向的研究

用蔗糖梯度离心的方法,从胰蛋白酶处理叶绿体和对照叶绿体膜分离LHC。比较研究了它们的吸收光谱、荧光光谱、圆二色光谱和荧光偏振度的变化。观测到消化叶绿体LHC的吸收光谱除位于652nm的肩消失外,其它特征性吸收均无明显改变,荧光发射峰位和在670nm的C.D.信号峰位与对照相比发生偏移,叶绿素b和吸收≤670 Nm叶绿素a的荧光偏振度降低。结果说明含叶绿素b的蛋白和短波长叶绿素a的蛋白位于类囊体膜的外侧,胰蛋白酶消化引起LHC的构型改变,从而使色素与色素、色素与蛋白的相互关系及叶绿素分子排列和方向发生改变。讨论了LHC上蛋白构型、叶绿素分子机构和叶绿素分子间能量传递的相互关系。提出了蛋白质在色素能量传递过程中的作用。     

叶绿体膜的结构与功能——Ⅷ.镁离子对叶绿体类囊体膜的叶绿素-蛋白复合体聚合的影响

小麦叶绿体类囊体膜用SDS 短时间增溶后,在不连续的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳上分离出七条含叶绿素的带,我们依其迁移率的增加及参考文献上的定名,称为CPI_(?)、CPI(P700-叶绿素a-蛋白质)、LHCP~1、LHCP~2、CP_(?)(含光系统Ⅱ反应中心的复合体)、LHCP~3(捕光叶绿素a/b-蛋白质)和FC (游离色素-SDS 复合物)。在叶绿体类囊体膜的SDS 提取物中加入Mg~( )后,则只能分离出四条含叶绿素的带,依其迁移率,并经室温吸收光谱和萤光光谱鉴定为CPI、CP_a、LHCP~3和FC。Mg~( )强烈地引起CPI_(?)和CPI 相聚合,LHCP~1、LHCP~2和LHCP~3相聚合。聚合后的蛋白复合体的吸收光谱表明:CPI 在红区的吸收峰为675nm,蓝区的吸收峰为436nm;CP_(?)在红区的吸收峰为669nm,蓝区的吸收峰为434nm;LHCP~3在红区的吸收峰为652和671nm,蓝区的吸收峰为436和470nm。分别与对照的CPI、CP_(?)和LHCP~(?)的吸收光谱相类似。而室温下二者的LHCP 的萤光激发光谱和发射光谱也彼此相似。Mg~( )引起LHCP 的聚合对叶绿体类囊体膜的结构具有重要意义。值得注意的是在叶绿体类囊体膜的SDS 提取物中加入Mg~( )后,引起CPI_(?)与CPI 的聚合,这种聚合对膜的结构与功能的影响目前仍不清楚,还有待进一步探索。     

叶绿体膜的结构与功能 Ⅷ.镁离子对叶绿体类囊体膜的叶绿素-蛋白复合体聚合的影响

小麦叶绿体类囊体膜用SDS短时间增溶后,在不连续的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳上分离出七条含叶绿素的带,我们依其迁移率的增加及参考文献上的定名,称为CPI_a、CPI(P700-叶绿素α-蛋白质)、LHCP~1、LHCP~2、CP_a(含光系统Ⅱ反应中心的复合体)、LHCP~3(捕光叶绿素α/b-蛋白质)和FC(游离色素-SDS复合物)。在叶绿体类囊体膜的SDS提取物中加入Mg~( )后,则只能分离出四条含叶绿素的带,依其迁移率,并经室温吸收光谱和萤光光谱鉴定为CPI、CP_a、LHCP~3和FC。Mg~( )强烈地引起CPI_a和CPI相聚合,LHCP~1、LHCP~2和LHCP~3相聚合。聚合后的蛋白复合体的吸收光谱表明:CPI在红区的吸收峰为675nm,蓝区的吸收峰为436nm;CP_a在红区的吸收峰为669nm,蓝区的吸收峰为434nm;LHCP~3在红区的吸收峰为652和671nm,蓝区的吸收峰为436和470nm。分别与对照的CPI、CP_a和LHCP~3的吸收光谱相类似。而室温下二者的LHCP的萤光激发光谱和发射光谱也彼此相似。Mg~( )引起LHCP的聚合对叶绿体类囊体膜的结构具有重要意义。值得注意的是在叶绿体类囊体膜的SDS提取物中加入Mg~( )后,引起CPI_a与CPI的聚合,这种聚合对膜的结构与功能的影响目前仍不清楚,还有待进一步探索。     

三种不同制剂来源的叶绿素蛋白质复合物CPa的光谱特性及其组分的比较研究

用 SDS-PAGE 方法分离了菠菜叶绿体制剂、放氧光系统Ⅱ制剂和放氧光系统Ⅱ反应中心核心复合物的色素蛋白质复合物,对它们的 CPa 带进行的光谱特性的对比研究表明,在前两种制剂中 CPa 带不仅含有 Chl a 的蛋白质复合物带,它还含有少量 Chl b。且叶绿体制剂的 CPa 带中的 Chl b 含量高于放氧光系统Ⅱ制剂中的含量。此外,根据光系统Ⅱ反应中心核心复合物只有一条叶绿素蛋白质复合物带(CPa)的实验结果,我们认为光系统Ⅱ反应中心叶绿素蛋白质复合物即在 CPa 带中。但在叶绿体制剂和放氧光系统Ⅱ制剂的情况下,CPa 带还含有其它组分。     

牛血清蛋白对胰蛋白酶消化叶绿体膜的修补作用

1.牛血清蛋白对被胰蛋白酶消化过的叶绿体光还原 DCIP 的活性有恢复作用。洗涤对经牛血清蛋白修补的胰蛋白酶消化叶绿体的 DCIP 光还原没有影响。说明胰蛋白酶消化后,DCIP 还原位置的蛋白质受损,牛血清蛋白有修补作用。2.CCCP 对胰蛋白酶诱导产生的抑制特性变化可以被牛血清蛋白所逆转。3.牛血清蛋白对胰蛋白酶诱导的叶绿体基粒片层松散现象有部分恢复作用。4.牛血清蛋白对胰蛋白酶诱导的叶绿体光谱在500—640毫微米处吸收下降没有恢复作用。本文提出两个假设:(1)叶绿体膜上的蛋白质存在有微区域性的差异;(2)在类囊体膜上存在有由蛋白质构成的“门”和“通道”的组织。     

单半乳糖甘油二脂缺失对烟草光合特性的影响

以单半乳糖甘油二脂(MGDG)相对含量比野生烟草显著降低的突变体(M18)及野生型烟草为材料,通过对转基因烟草叶绿体类囊体膜的低温荧光、放氧活性以及叶片的叶绿素荧光分析,研究MGDG部分缺失对烟草叶片光合特性的影响。结果表明,在低温下(77K)MGDG部分缺失并不影响烟草叶绿素荧光发射峰(F683和F730)的位置,但使光系统Ⅱ(PSⅡ)及光系统Ⅰ(PSⅠ)的荧光发射峰的强度减弱,F683/F730比值降低,直接影响激发能在PSⅡ和PSⅠ之间的均衡分配,使叶绿素a和叶绿素b之间的能量传递受阻,降低光能转化效率;MGDG部分缺失使PSⅡ放氧活性下降了72.9%;转基因烟草叶绿素荧光参数中最大光化学效率(Fv/Fm)、暗适应最大荧光(Fm)、实际光化学效率(Yield)、光化学猝灭系数(qP)比野生型烟草分别降低了7%、49%、32%和18%,并以Fm降幅最大。研究证明,MGDG在维持植物叶绿体类囊体膜的功能,特别是PSⅡ的功能方面起着重要的作用。     

不同波长光下生长的柱孢鱼腥藻和满江红鱼腥藻的荧光光谱特性

在日光灯下生长的满江红鱼腥藻(Anabaena azollae),其叶绿素a所吸收光的激发能在两个系统间的分配相近于柱孢鱼腥藻(A.cylindrica)。两个光系统发射荧光强度与藻蓝素发射荧光强度的比值分别较柱孢鱼腥藻高,但两个光系统荧光发射强度的比值较低。满江红鱼腥藻藻蓝素吸收光的激发能有效地传递给两个光系统,并以较大的比例分配至光系统Ⅰ。在520 nm光下的满江红鱼腥藻,其叶绿素a所吸收光的激发能,与柱孢鱼腥藻相比,以较大的比例分配给光系统Ⅱ;而在600 nm光下的藻丝,其叶绿素a所吸收光的激发能在两个光系统间的分配与柱孢鱼腥藻相近似。600 nm光提高了满江红鱼腥藻别藻蓝素所吸收光的激发能对光系统Ⅱ荧光发射的贡献。生长在600 nm光下的藻丝较生长在520 nm光下的藻丝有更高的叶绿素a所吸收光的激发能传递效率。藻丝生长在不同波长光下有着不同的叶绿素a和藻蓝素所吸收光的激发能传递和激发能在两个光系统间的分配。     

光系统Ⅱ反应中心D_1-D_2-Cyt b_(559)复合物低温(77K)荧光发射差异的研究

对菠菜光系统Ⅱ反应中心D_1-D_2-Cytb_(559)复合物进行了系统的低温(77K)荧光发射性质研究。结果表明,D_1-D_2-Cytb_(559)复合物具有681nm和684nm两种波长的低温荧光发射,但两者通常并不是同时存在,而是取决于Ca-680与Ca-670Chla分子的相对含量的。Ca-670Chla含量的增加,会使其低温荧光发射出现在681nm;而Ca-680Chla含量的增加,则会使其低温荧光发射出现在684nm。Ca-670与Ca-680Chla分子的相对含量与不同状态的菠菜叶材料有关。PSⅡ反应中心内周天线CP-47,CP-43多肽的存在是D_1-D_2-Cytb_(591)复合物低温荧光发射红移的原因,而D_1-D_2-Cytb_(559)复合物的不稳定变化则与其蓝移的低温荧光发射有关。     

外加因子对生长在不同光强下的小麦叶绿体荧光特性的影响

实验结果表明,叶绿体类囊体膜蛋白磷酸化提高小麦叶绿体在77K的PSI相对荧光产量(F740),而降低PSⅡ的相对荧光产量(F686),从而提高F740/F686的比值,但是与生长在低光强下的小麦相比,在高光强下生长的小麦,其叶绿体磷酸化后的F_(740)/F_(686)比值有更大幅度提高,这可能是由于较高的光强度有利于叶绿体形成更多可流动的LHC-Ⅱ的结果.此外,在室温条件下,用10μmol/I DCMU预处理生长在不同光强下的小麦叶绿体,它们的F_v/F_o和F_m/F_o比值均下降,所不同的是,在低光强下生长的小麦,其叶绿体的这两个比值被降低的幅度更大.     

叶绿体膜的结构与功能 Ⅺ.亚麻酸对小麦叶绿体膜结构、吸收光谱和荧光光谱的影响以及镁离子的调节作用

研究不同浓度的亚麻酸对小麦叶绿体膜结构、吸收光谱和荧光光谱的影响。观察到亚麻酸对叶绿体结构有显著的影响,并可提高叶绿体囊状体膜在蓝区和红区的吸收峰值,以及 F_(685)和 F_(738)的相对荧光产量。这些影响随着亚麻酸浓度的提高而加剧。此外,观察到 MgCl_2能够部分逆转亚麻酸所引起的叶绿体膜结构的变化,并能部分恢复囊状体膜吸收光谱的变化;同时,MgCl_2可进一步提高亚麻酸处理后叶绿体的 F_(685)相对荧光产量,但 F_(738)的相对荧光产量几乎不受影响。     

以蛋白酶作为结构修饰剂的叶绿体膜结构和功能的分析

(1)用胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶消化菠菜叶绿体,酶消化对 DCIP 和 Fecy 光还原的影响基本相似,但对偶联因子消化的特性不同。在低酶浓度下,胰蛋白酶对叶绿体 DCIP 光还原有明显的解联作用,而胰凝乳蛋白酶却无这种作用。(2)从蛋白酶消化叶绿体 DCIP 和 Fecy 光还原活性的变化,以及 PSII 人工电子供体能恢复 CCCP 抑制作用的实验结果,证明胰蛋白酶钝化 PSII 氧化侧和还原侧电子传递的有关部位,还可能使 PSII 作用中心部分受损。(3)解联剂的实验证明,PSII 可能存在着精细的结构。文中提出 PSII 膜外侧与 PSII 氧化侧之间可能存在着类似于“转能器”中“沟”组织的假设。     

不同叶龄黄瓜叶片叶绿素蛋白质复合物组分的比较研究

用SDS — 聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法,对比分析了老、嫩黄瓜叶片叶绿素蛋白质复合物之间的差异,发现嫩黄瓜叶片中缺少1条属光系统I的CPIb带。从低温荧光发射光谱观察到,嫩黄瓜的光系统I相对高于光系统Ⅱ,而老黄瓜则相反。指出在叶绿体发育过程中首先形成光系统I,以后是光系统Ⅱ。我们还注意到,叶片中的F685/F735比值与叶绿素蛋白质复合物中的单体／寡聚体比值之间呈正相关关系。     

不同叶龄黄瓜叶片叶绿素蛋白质复合物组分的比较研究

用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法,对比分析了老、嫩黄瓜叶片叶绿素蛋白质复合物之间的差异,发现嫩黄瓜叶片中缺少1条属光系统Ⅰ的CPI_b带。从低温荧光发射光谱观察到,嫩黄瓜的光系统Ⅰ相对高于光系统Ⅱ,而老黄瓜则相反。指出在叶绿体发育过程中首先形式光系统Ⅰ,以后是光系统Ⅱ。我们还注意到,叶片中的F685/F735比值与叶绿素蛋白质复合物中的单体/寡聚体比值之间是正相关关系。