光系统Ⅰ、光系统Ⅱ亚叶绿体颗粒的分离

菠菜叶绿体用去污剂(毛地黄皂苷或Triton X-100)破碎后,经差异离心和DEAE-纤维素柱纯化,可分别得到富含光系统Ⅰ或光系统Ⅱ的颗粒。富含光系统Ⅰ的颗粒具有DCIP的光还原活性,从低温(-196℃)荧光发射光谱看来,其光系统Ⅰ的含量是相当低的。富含光系统Ⅰ的颗粒的P_(700)与Chl的比值可达到1 P_(700)/40～60 Chl。它的Chla/b值为12～18,吸收光谱类似于P_(700)·叶绿素α-蛋白质复合物的吸收光谱。     

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。     

Mn、Ca阳离子在菠菜PSII颗粒氧化水中的作用

用Triton X-100处理菠菜叶绿体,获得一个基本不含PSⅠ成分、而具放氧活性的PSⅡ颗粒。最适pH移至6.9,超过pH7.2就发生凝集,在照光下只形成很小或不形成H~+梯度,只有微弱的毫秒延迟荧光发射,老化和解联剂都不加速电子传递。 Mn、Ca阳离子促进PSⅡ颗粒的放氧和H~+释放,两者作用不能叠加。Mn离子只作用于活化的PSⅡ颗粒,对叶绿体和部分失活的PSⅡ颗粒无效。Ca离子对叶绿体、PSⅡ颗粒或部分失活的PSⅡ颗粒,都有相同程度的促进效应。     

毕氏海蓬子类囊体膜与卵磷脂重组脂质体的耐热性研究

采用卵磷脂(PC)构建脂质体,然后将毕氏海蓬子类囊体膜蛋白复合物重组到脂质体中.分析不同温度(25℃、35℃、45℃和55℃)处理后蛋白脂质体的电子传递活性、吸收光谱和荧光光谱的变化,以探讨膜脂与膜蛋白在高温胁迫下的交互作用.结果显示:蛋白脂质体光系统Ⅱ(PSⅡ)的放氧活性和光系统Ⅰ(PSⅠ)的耗氧活性随着PC比例的提高而增加,在PC与类囊体膜比例为4∶1(Lipid∶Chl,w/w)时达到最高,同时蛋白脂质体的吸收光谱和荧光光谱也呈上升趋势;在PC与类囊体膜重组比例为4∶1条件下,高温处理后的蛋白脂质体的PSⅡ放氧活性和PSⅠ耗氧活性显著大于未经重组的,其吸收光谱和荧光光谱峰值下降幅度低于未经重组的,且峰位基本没有变化.研究表明,PC可能通过增加结合天线的大小来促进蛋白脂质体对光能的吸收和能量从外周天线到PSⅡ和PSⅠ核心复合物的传递;在脂质体中,PC与类囊体膜的交互作用提高了PSⅡ和PSⅠ在高温胁迫下的光化学效率,增强了PSⅡ和PSⅠ的耐热性.     

铅胁迫对玉米幼苗叶片光系统功能及光合作用的影响

通过同时测定玉米叶片的叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和对820 nm光的吸收、分析叶片的气体交换过程以及叶绿体活性氧清除关键酶的活性,研究了不同浓度的铅(Pb)胁迫对玉米光系统Ⅰ(PSⅠ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学活性和光合作用的影响,并分析了Pb胁迫下两个光系统的相互关系.结果表明:铅胁迫显著抑制了玉米地上部分和地下部分的生长、降低了叶片光合色素含量、并通过非气孔因素限制了光合作用、导致过剩激发能的增加;铅胁迫显著抑制了超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性、伤害了PSII反应中心、PSII的受体侧和供体侧(放氧复合体)以及PSI光化学活性.     

NaCl(2 mol/L)处理PSⅡ颗粒的Ca~(2+)重结合

回加Ca~(2+)对 NaCl(2 mol/L)处理菠菜PSⅡ颗粒放氧活性的作用表现出有两种K_m值分别为 0.021和 0.545 mmol/L的高亲和与低亲和的Ca~(2+)重结合过程。高浓度NaCl和低 pH(3.0)处理去Ca的 PSⅡ颗粒的光抑制放氧活性半衰期(t_(1/2))明显减小。重结合Ca~(2+后,虽然大部办丧失的放氧活性可恢复,但PSⅡ颗粒放氧活性对光抑制的敏感性却并不随之恢复,t_(1/2)无明显改变。显然,重组Ca~(2+)的结合状态和作用与PSⅡ颗粒原有的结合Ca不完全相同。     

溶液离子强度对光系统Ⅰ和光系统Ⅱ结构性质及分离的影响

本文运用现代分析手段系统考察了溶液离子强度对菠菜来源光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统(PSⅡ)结构性质的影响,研究的结构性质包括：低温荧光光谱、放(耗)氧活性、聚集尺寸、聚集形貌、Zeta电位和热稳定性等．结果表明,溶液离子强度对PSⅠ和PSⅡ的放(耗)氧活性、聚集尺寸和热稳定性具有显著影响．此外,根据测试结果的分析得知,“筛分效应”在光系统Ⅰ的超滤分离过程中起决定性作用．     

溶液离子强度对光系统Ⅰ和光系统Ⅱ结构性质及分离的影响（英文）

本文运用现代分析手段系统考察了溶液离子强度对菠菜来源光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统(PSⅡ)结构性质的影响,研究的结构性质包括:低温荧光光谱、放(耗)氧活性、聚集尺寸、聚集形貌、Zeta电位和热稳定性等.结果表明,溶液离子强度对PSⅠ和PSⅡ的放(耗)氧活性、聚集尺寸和热稳定性具有显著影响.此外,根据测试结果的分析得知,"筛分效应"在光系统Ⅰ的超滤分离过程中起决定性作用.     

光系统Ⅱ颗粒的毫秒延迟荧光的研究

本文主要报导了具有放氧活性的光系统Ⅱ(PSⅡ)颗粒的毫秒延迟荧光(ms-DF)的特性以及NH_4Cl对它的调节作用.     

镉离子对菠菜叶绿体光系统Ⅱ的影响

环境污染因子重金属离子镉(Cd~(2 ))对菠菜(Spinacia oleracea L.)叶绿体光合作用有明显的抑制作用,其中对光系统Ⅱ(PSⅡ)的抑制作用显著。5mmol/l Cd~(2 )可抑制 PSⅡ放氧活性53％。Cd~(2 )使叶绿体和 PSⅡ制剂的 DCIP 光还原活性降低;可变荧光也受到抑制。加入 PSⅡ的人工电子供体 DPC 仅使被抑制的 DCIP 光还原活性稍有恢复;加入羟胺对被抑制的可变荧光并无明显影响。因此我们认为 Cd~(2 )除了作用于 PSⅡ氧化侧外,还可能直接损伤了 PSⅡ反应中心。不同浓度的 Cd~(2 )处理后,叶绿体全电子链的电子传递活性比放氧活性的速率降低快。这暗示着 PSⅡ氧化侧不是 Cd~(2 )唯一的作用部位,在 PSⅡ与 PSⅠ之间的电子传递链上还存在有对 Cd~(2 )敏感的部位。     

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。     

植物叶绿素-蛋白质复合物的研究——Ⅰ.阳生植物向日葵、阴生植物—叶兰的叶绿素-蛋白质复合物

阳生植物向日葵的叶绿体囊状体膜,用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳最多可分离出8条含叶绿素带:复合物Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc、Ⅱa、Ⅱb、Ⅳ、Ⅱc和游离色素去垢剂复合物Ⅲ。从阴生植物一叶兰只分离出6条含叶绿素带,属光系统Ⅰ的只有一条带(Ⅰc)。向日葵的复合物Ⅳ,从电泳迁移率、吸收光谱、光密度扫描等看来,如最近有的实验室所提出的那样,是与PSⅡ反应中心有关的。一叶兰复合物X的电泳迁移率与向日葵复合物Ⅳ相似,但它不但含Chl a还含有Chl b。它在室温下680nm的荧光发射与复合物Ⅳ十分相似,在所有这些复合物中,它们二者的发射最强。阳生植物(向日葵、菠菜、莴苣)叶绿体的Chl a/b值比阴生植物(一叶兰、广东万年青、吊兰)高,阴生植物(一叶兰)LHCP复合物的量大于阳生植物(向日葵)。并初步看出,阴生植物(一叶兰)LHCP复合物的Chl a/b值也低于阳生植物(向日葵)的相应复合物。     

冷冻温度对冬小麦叶绿素a荧光诱导动力学和光化学活性的影响

研究了人工冷冻温度(-13℃,暗中,2.5小时或16小时)预处理对冬小麦叶片和叶绿体的叶绿素a荧光诱导动力学和光化学活性的影响.结果表明在小麦叶片的光合作用中,Q以后的光合电子传递对冷冻温度处理最敏感,短时间(2.5小时)处理即可使其阻断;在此条件下几乎不影响水裂解过程和光系统Ⅱ活性;光系统Ⅰ活性也仅稍受抑制.当16小时低温处理时,水裂解过程及光系统Ⅱ活性均受到严重影响.冷冻温度与DCMU对小麦叶片Chl a荧光诱导动力学曲线影响的对比研究表明,二者对光合电子传递链抑制的部位不同,冷冻温度阻断的部位是在DCMU抑制的部位—Q_B的还原侧.     

具有放氧活性的光系统Ⅱ颗粒的某些荧光特性

我们对具有放氧活性的光系统Ⅱ(PSⅡ)颗粒的某些荧光特性进行了研究.加Mg~(2+)后可使这种颗粒的叶绿素低温荧光发射中的F695相对提高,但不引起可变荧光的增加.这可能是Mg~(2+)促使捕光色素向PSⅡ反应中心传递更多的激发能.DCMU对PSⅡ颗粒荧光的作用与对叶绿体相反,它引起可变荧光淬灭;随后加入人工电子受体DMBQ可使可变荧光更加强烈地降低,看来在这种颗粒中在有DCMU的情况下可能存在一个环式电子流.电子受体DMBQ也可能参加了这个循环过程.     

褐藻裙带菜中PSⅡ复合物及其亚复合物的分离和特性研究

用不连续梯度蔗糖密度超离心,从经Triton X-100增溶的褐藻裙带菜类囊体膜中分离到3种色素蛋白复合物条带,分别是捕光复合物、具有光氧化活性的PSⅡ复合物颗粒（区带Ⅱ）以及PSⅠ（区带Ⅲ）。PSⅡ颗粒经毛地黄皂苷增溶后,再次超离心分离得到3条PSⅡ的亚复合物条带。吸收和荧光激发谱显示其中的区带Ⅱ-1为墨角藻黄素-Chl a／c-蛋白复合物,区带Ⅱ-2为Chl a／c-蛋白复合物,两者都只含20kDa多肽;而鲜绿色的区带Ⅱ-3为不含捕光复合物的活性PSⅡ核心。     

钙离子对PSII颗粒放氧活性的影响

外加5 mmol/L Ca~(2 )可以使菠菜PSⅡ颗粒的放氧活性增高。PSⅡ颗粒经EGTA透析、低pH值、光照、2 mol/L NaCl等处理后,放氧活性下降,同时,这些颗粒的钙含量也相应降低。但当外加 5 mmol/L Ca~(2 )时,可使这些颗粒全部或部分地恢复放氧活性。PSⅡ颗粒中存在的钙对放氧起着重要作用;钙在PSⅡ颗粒中的结合位点不止一个,其结合状态有紧密和松散之别。     

不同光质下生长的满江红叶绿体和共生者满江红鱼腥藻的吸收光谱和荧光光谱的研究

测定了不同光质下培养的满江红的叶绿体和满江红鱼腥藻的吸收光谱和荧光光谱。吸收光谱表明:对于前者叶绿体,红光和蓝光比白光和绿光更有利于Chl a的形成。对于后者光对其色素的影响比叶绿体更为敏感。在白光下其胆藻素含量最高,在红光下P_(330)含量最高,依次为蓝光、白光、绿光;而类胡萝卜素相对稳定。荧光发射光谱表明:红光下培养的满江红的叶绿体PS Ⅱ荧光发射最强,蓝光、白光、绿光依次减弱。这与我们在电镜下观察到叶绿体膜垛叠的结果是一致的。而在满江红鱼腥藻中,不同光质下的差异与叶绿体不同。从荧光光谱和类囊体膜垛叠的分析表明,我们从另一方面支持了Arntzen等(1977)关于系统Ⅱ颗粒主要分布在基粒膜上的观点。     

光系统Ⅱ颗粒的多肽组成分析和重组后的放氧活性

菠菜和青菜PSⅡ颗粒的多肽组成有差别,主要表现在27—17kD区带之间。PSⅡ颗粒经1或2mol/LNaCl洗涤,引起17,23kD多肽的丢失,但仍然保持部分放氧活性。1mol/LCaCl_2洗涤引起17,23,33kD多肽的丢失,放氧活性全部丧失。2.5mol/L urea处理使33,17kD多肽全部丢失和23kD多肽部分丢失,同时放氧活性也完全丧失。各种处理的PSⅡ颗粒,经多肽重组后都能部分恢复放氧活性。Ca~(2+)可取代17,23kD多肽而部分恢复NaCl洗涤后PSⅡ的放氧活性,但Mn~(2+),Mg~(2+),Cu~(2+)则不能。     

蛇毒对菠菜完整叶绿体的作用

用眼镜蛇(Naja naja)蛇毒或由此提取的磷脂酶 A 处理菠菜离体叶绿体,可抑制光合电子传递及光合磷酸化活力。加入人工电子供体 DCPIPH_2或 TMPDH_2后,可测到 NADP 或 MV 光还原,且不受 DCMU 抑制。加入人工电子受体 BQ 或 TQ,能恢复叶绿体的放氧活力,仍偶联有磷酸化作用,但受 DCMU 的抑制。这表明蛇毒抑制的叶绿体可以分别测到光系统Ⅰ及光系统Ⅱ的电子传递。抑制作用是切断了两个光系统之间的电子传递,其抑制部位可能在质醌附近。电子显微镜形态观察指出,蛇毒对叶绿体片层结构的破坏过程,可以与功能上的失活对应起来。     

转基因鱼腥藻中hTNF-α基因表达与光合作用间的相关性研究

分析了培养光强对转基因鱼腥藻生长和hTNF-α基因表达的影响,以及转基因鱼腥藻IB02的光合放氧活性、光系统Ⅰ及光系统Ⅱ活性。发现光强对转基因鱼腥藻IB02的生长和hTNF-α基因表达都有促进;hTNF-α基因在鱼腥藻中的表达率与真正光合、光系统Ⅰ和光系统Ⅱ活性存在一定的联系。hTNF-α基因表达同时对宿主的光合放氧特性也产生了显著的影响,与正对照相比转基因藻光呼吸速率增强68%,饱和点降低66%,说明转基因鱼腥藻的代谢负荷增加,并在低光强下生长比野生型快。