第十八讲 叶绿体代谢物运转与光合产物的调节

内容一、引言二、叶绿体代谢物的运转 1.叶绿体被膜对物质的透性 (1)“Pi运转器” (2)“双羧酸运转器” 2.ATP及还原力的运转 (1)3PGA—DHAP穿梭运转 (2)Mal—OAA穿梭运转     

深切怀念殷宏章先生

前言今年 1 1月 3 0日是殷宏章先生逝世 1 0周年忌辰。中国植物生理学会暨《植物生理学通讯》编辑部约请了殷先生的一些生前友好、同事、学生 ,从各自的角度 ,就殷先生的学术成就、道德风范等各方面撰写了文章 ,特编成此专辑 ,以志纪念。殷宏章先生是我国现代植物生理学的奠基人之一。他将自己的毕生精力献给了我国的植物生理学事业 ,建立了丰功伟绩。他的高深的学术造诣和远见卓识 ,为我国植物生理学的发展奠定了基础 ,开辟了重要的研究方向。他学识渊博 ,睿智过人 ,作风严谨 ,目光敏锐 ;他道德高尚 ,淡泊名利 ,平易近人 ,和蔼可亲。所有这一切 ,永远是我们后辈和青年学子学习的楷模。愿我们努力继承和发扬殷先生的遗志 ,做出无愧于我们这个时代的科研成果 ,以告慰他老人家 !     

早稻早割对于产量及品质的影响

目的:由于双季稻作的推广,稻田的利用遂成为重要问题。早稻能早割一日,晚稻即能早一日插秧,本试验目的即在明瞭早稻能提前几天收割,收割后如何放置、对于产量及品质的影响如何。     

大豆叶片淀粉的降解及淀粉降解酶

在90μmol m~(-2)s~(-1)光强以下可见大豆叶片淀粉的降解,降解速率为0.8～3.8mg淀粉dm~(-2)h~(-1)。淀粉降解通过水解及磷酸解两条途径,α,β—淀粉酶的最适pH5～6,磷酸化酶pH7～8。α—淀粉酶活力随叶片的成长显著增强,β—淀粉酶则有所减弱。叶片淀粉积累或消耗时此三酶活力无显著变化。 黄化小麦叶片照光转绿过程中此三酶活力变化不大。黄化玉米叶片照光转绿过程中磷酸化酶活力降低,β—淀粉酶活力增强。     

叶片光合产物输出的抑制与淀粉和蔗糖的积累

选择糖叶、淀粉叶及中间型植物叶片用水烫法处理叶片基部或将离体叶片插在水中,或用环剥的方法阻碍叶片输出光合产物与自然对照对比分析,观察输出与否对叶片淀粉与蔗糖合成的影响。 糖叶与中间型叶片在进行光合作用的同时有相当数量的光合产物输出,淀粉叶在光合作用的同时很少光合产物输出。糖叶输出停滞时主要增加蔗糖的积累。中间型叶片输出停滞时蔗糖与淀粉的积累均比对照增加。淀粉叶处理与否同淀粉与蔗糖的积累无显著差异。     

改良β-极限糊精法测定α-淀粉酶活力

α-淀粉酶随机作用于直链淀粉与支链淀粉的α-14葡萄糖苷键。可水解支链淀粉α-1-6键分枝点内部的α-1-4葡萄糖苷键。形成寡聚糖。又称为内淀粉酶。β-淀粉酶作用于直链淀粉与支链淀粉的α-1-4葡萄糖苷键。从外链末端的非还原端逐次切断。产生麦芽糖。可将直链淀粉完全水解。但对支链淀粉水解至α-16分枝点时即停止作用。又称外淀粉酶。     

玉米叶肉细胞和维管束鞘细胞中光合产物的分析

玉米苗照光后,叶肉细胞和维管束鞘细胞大量积累淀粉和可溶性糖(包括蔗糖),其中淀粉95％以上在维管束鞘细胞中。阻断光合产物输出时,两类细胞中蔗糖和淀粉积累都显著增加。离体维管束鞘细胞也能合成蔗糖。离体玉米叶内原生质体饲喂NaH~(14)CO_3并照光后,通常90％以上的~(14)C参入到有机酸和氨基酸中,3～10％参入糖和淀粉中。玉米叶肉原生质体具有直接利用CO_2合成碳水化合物的能力。     

菠菜叶片蔗糖磷酸合成酶的调节

电泳均一的菠菜叶片蔗糖磷酸合成酶的活力受G6P,Mg~(2 ),Mn~(2 )的调节;G6P对此酶的促进作用在F6P浓度较低时表现得比较明显;此酶对Mn~(2 )较对Mg~(2 )敏感,Mg~(2 ),Mn~(2 )对此酶的促进作用可被EDTA解除。底物F6P的饱和曲线为S型,底物UDPG的饱和曲线为双曲线型。NADP是此酶的负效应剂,NADP对F6P表现为混合型抑制,使V_m(F6P)降低和K_m(F6P)增大,3mmol/L NADP使F6P的K_m值从2.5mmol/L上升至3.8mmol/L,但不影响希尔系数,n=1.3。NADP对UDPG表现为K_m不变的非竞争性抑制,K_m(UDPG)=3.8mmol/L。     

无机磷对叶片淀粉和蔗糖积累的影响

C_3植物大豆的叶片无机磷含量随年龄增长而降低,淀粉则显著增加。蔗糖积累数量较少,随叶龄增长略有增加。 不同浓度P_i处理的大豆植株,在光合不变的情况下,随着叶片中P_i含量的增加,淀粉积累不断减少,蔗糖不断增多。各种年龄的大豆叶片都在含较多P_i时有利于蔗糖合成,不利于淀粉合成。 C_4植物玉米经不同浓度P_i处理,叶淀粉与蔗糖的积累都稳定在一定水平上。P_i浓度过高时,积累数量都下降。在C_4植物玉米叶组织中,P_i含量的变化不是调节淀粉与庶糖合成的重要因素。在C_3植物大豆和C_4植物玉米的叶组织中,P_i对淀粉和蔗糖合成的影响是不同的。