光照和营养盐磷对微型及微微型浮游植物生长的影响

2004年9月,在长江口及邻近水域通过在培养水体中添加不同量的磷酸盐和改变光照强度进行现场受控培养实验,对光照和营养盐磷耦合培养作用下浮游植物生长及对磷营养盐的吸收变化进行了研究,结果表明：高光照条件下（100﹪自然光照）,磷酸盐浓度在高磷水平（0.60μmol/L）培养水体中下降速率明显比中磷（0.41μmol/L）、低磷水平（0.25μmol/L）快,浮游植物生长存在着显著的磷限制性,微型浮游植物（nanophytoplankton,简称Nano,2～20μm）在高磷水平下的生长明显得到促进,聚球藻（Synechococcus sp.,简称Syn,＜2μm）密度在培养初期有小幅度增加,而微微型真核浮游植物（picoeukaryote,简称Euk,＜2μm）在低磷水平下生长较快;在低光照条件下（50﹪自然光照）,磷酸盐浓度在高磷水平培养水体中的下降是受到抑制的,Nano和Syn也都更宜在中磷水平培养水体中生长,Euk在高磷水平下的生长也是受到抑制的,且在中磷水平培养水体中,三类浮游植物的生长周期都得到延长;无光照暗环境培养条件下磷酸盐浓度在不同磷水平下始终保持着增加趋势,三类浮游植物也都无法生长,磷酸盐浓度随培养时间呈线性增加趋势,浮游植物细胞密度则呈指数下降趋势,且磷酸盐的添加对其本身的释放速率和浮游植物衰减速率都没有影响.     

光照对水环境变化和沉积物吸收磷酸盐的影响

在富氧和缺氧环境下室内模拟研究光照对清洁湖区沉积物吸收磷酸盐和对上覆水质变化的影响.结果表明,光照使缺氧环境上覆水体中的pH值显著提高,并增加其溶解氧的含量.上覆水体中磷酸盐浓度的变化在实验初期主要受水-沉积物界面溶解氧含量的影响,表现为富氧组磷酸盐的浓度下降迅速,但随实验时间的推移,光照逐渐起主要作用,表现为实验结束时有光条件下的磷酸盐浓度明显低于无光条件,磷酸盐的减少量和减少速度明显高于无光条件.无论是富氧、缺氧,还是有光、无光,当上覆水体中磷酸盐的浓度很高时,沉积物都能够吸收磷酸盐,但吸收量各不相同.光照对沉积物吸收上覆水中溶解性无机磷酸盐(DIP)的影响受缺氧和富氧环境的限制.     

内源无机磷酸盐对叶绿体Mg~（2＋）－ATP酶功能的调节

用ＳＴＮ（含蔗糖,０．４ｍｏｌ／Ｌ;ＮａＣｌ,０．０１ｍｏｌ／Ｌ和Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ,０．０２ｍｏｌ／Ｌ,ｐＨ７．４）提取的菠菜叶片叶绿体再用ＳＴＮ洗涤后,它的内源无机磷酸盐含量急剧减少,其Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶水解ＡＴＰ的能力明显下降。进一步研究表明：叶绿体的内源无机磷酸盐含量减少会使反映叶绿体类囊体膜内外△ｐＨ变化的９－氨基吖啶的荧光猝灭减少,并加速光激活态ＡＴＰ酶的暗失活。     

金微菌的生理与金微素的生产Ⅲ.磷酸盐对于金微菌的醣的利用和金微素综合的影响

金霉菌 Streptomyces aureofaciens 菌株 A3能利用淀粉、葡萄糖、蔗糖、果糖为碳源,但不能利用麦芽糖、乳糖、甘露糖和山梨糖。培养基中磷酸盐浓度的增加,促进菌体对醣类的氧化和抑止金霉素的产量。一般而论磷酸盐促使淀粉或葡萄糖的氧化较大,同时亦以这二种醣类进行酦酵时,磷酸盐抑止金霉素的产量比较显著。磷酸盐对金霉素产量的影响,除因利用不同醣类酦酵而不同外,培养基的组合成分特别是有机碳氮源的含量和比率起着首要的作用。     

生物细胞中颗粒状多聚磷酸盐细胞器的结构与功能

多聚磷酸盐(polyphosphat,poly P)是一种由数十个或上百个磷酸根聚合而成的生物大分子,以颗粒状、胶体状和溶解状等多种状态存在于各类生物细胞中。生物体中的poly P能够通过分解提供能量;鳌合金属离子来调节细胞内渗透压,维持质膜稳定;与蛋白质或DNA结合稳定其结构,减轻细胞应激损伤。颗粒状多聚磷酸盐细胞器主要指细胞中用于贮存颗粒状poly P、金属阳离子以及蛋白质、氨基酸和少量水等物质的细胞器。在寄生虫细胞中颗粒状聚磷细胞器常称为酸性钙体,而细菌或者其他微生物细胞中则称为异染颗粒,但是随着研究的不断深入,发现酸性钙体和异染颗粒都具有相似的结构特征,遂将其统一定义为颗粒状多聚磷酸盐细胞器。颗粒状聚磷细胞器的发现拓展了生物共同祖先(last universal common ancestor,LUCA)的学说,丰富了原核生物细胞器认知,我们相信该细胞器在生命起源、抗环境胁迫、生物互作和代谢调控等方面具有重要功能,在疾病治疗以及磷生物地球化学循环过程中发挥重要作用。     

胸腺嘧啶新的生物合成路径

胸腺嘧啶是由胸苷酸合成酶合成的,这种酶催化“2’-脱氧尿苷-5＇-单磷酸盐”的尿嘧啶部分的甲基化。传统的胸苷酸合成酶,包括人体的这种酶,利用1个活性点氨基酸侧链在该反应的这一阶段激发基质。     

利用ATP扩增反应与生物发光法结合检测微量微生物

摘要:【目的】腺苷酸激酶（adenylate kinase, ADK）和多聚磷酸盐激酶（polyphosphate kinase, PPK）偶联催化的ATP扩增反应结合生物发光检测法能够对微量微生物进行检测。但是PPK当中结合的内源性的ADP会产生背景干扰,影响测定。本文旨在融合表达ADK和PPK,并建立一种方便有效的内源性ADP的去除方法,降低背景,使之与传统生物发光法结合,实现高灵敏生物发光法检测微量ATP及微生物。【方法】PCR扩增得到PPK、ADK基因,插入表达载体pET28a (+)中构建重组表达质粒pET28a (+)-PPKADK,表达PPK-ADK融合蛋白。利用表面包裹聚胺醇（Polyurethane）的磁珠（magnetic beads）,通过化学反应将腺苷酸双磷酸酶（apyrase）固定于磁珠表面,制备固相腺苷酸双磷酸酶（Beads-apyrase）,用于除去与融合蛋白结合的内源性ADP,降低ATP扩增反应的背景,从而使之与生物发光反应相结合,测定微量外源ATP及细菌菌落数。【结果】表达的融合蛋白具有PPK和ADK的活性,利用Beads-apyrase可以方便而有效的去除内源性ADP,显著地降低反应背景,从而实现了利用ATP扩增反应与传统生物发光反应结合,测定了小于1 fmol的外源微量ATP,使生物发光法检测ATP及微生物的灵敏度提高至少100倍。【结论】利用Beads-apyrase能够方便、有效地降低PPK-ADK中的ADP背景,从而使PPK-ADK催化的ATP扩增反应能够与传统生物发光法相结合,极大地提高了生物发光法的灵敏度。     

藻细胞的聚磷作用及其成矿意义

研究了现代蓝藻盐泽螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｓｕｂｓａｌｓａ）在富磷环境中细胞的聚磷作用及其与磷块岩形成的关系。实验证明,在富磷环境中盐泽螺旋藻细胞从环境中吸收磷的速度快,并主要用以合成多聚磷酸盐。模拟成矿试验证明,从藻细胞中提取出来的多聚磷酸盐在Ｃａ２＋ －ＨＰＯ２－４ －ＨＣＯ－３ －Ｆ－ －Ｈ２Ｏ 体系中,在常温常压及偏碱性条件下形成的主要成分为碳氟磷灰石、方解石及非晶质磷酸盐的矿物,为藻类成矿提供了新的极有意义的证据