关于代谢生理二个问题的讨论

一、关于HMP总方程式的平衡问题郑集编《普通生物化学》(1979);潘瑞炽、董愚德编《植物生理学》(1979)等对于磷酸戊糖支路的总反应总结为:6—P—G+12NADP→6CO_2+12NADPH+12H~++Pi在这一反应式中,除水解反应所用H_2O没有反映出外,参与氧化还原反应的6H_2O也没有写明,水解反应的H_2O通常不言自明可以不写。而后者是应该写明的,这在教科书尤其需要,因为一     

大肠杆菌热诱导赖氨酰-tRNA合成酶二腺苷多磷酸三重催化活性研究

E.coli热诱导赖氨酰-tRNA合成酶(LysU,EC 6.1.1.6)是高效的Ap4A/Ap3A合成酶,已知反应模式为双重动态过程:2ATP→Ap4A+2Pi→Ap3A+3Pi。为进一步研究LysU"中间物可逆"催化模型,表达纯化了LysU蛋白并验证结构稳定性,构建了二腺苷多磷酸产物检测系统并分离了各阶段催化产物,观察了AMPPCP和AMPCPP阻断Ap3A/ADP合成的反应。圆二色光谱和荧光光谱扫描证明纯化后的LysU蛋白结构完整。LysU首先催化ATP合成83%的Ap4A,接着可逆生成67%的Ap3A。实验中发现,Ap3A并非LysU二腺苷多磷酸催化反应的终产物,Ap3A可继续逆生成80%的ADP。以AMPPCP或AMPCPP代替ATP为起始底物,发现无Ap3A转化ADP反应。上述结果证明LysU具有三重催化活性:2ATP→Ap4A+2Pi→Ap3A+3Pi→2ADP+2Pi,符合"磷酸捕获机制"催化模型:活化的赖氨酰-腺苷中间物捕获核苷酸或磷酸小分子,形成对应的二腺苷多磷酸化合物。这些研究结果可为阐明不同形式功能性腺苷酸衍生物间的相互转化提供更多的信息,有助于进一步认识功能性腺苷酸分子在生命活动中的作用。     

呼吸作用方程式的正确写法

有些植物生理学教科书和参考书中常将呼吸作用的反应方程式写成:C_6H_(12)O_6+6O_2→6CO_2+6H_2O+能量(686千卡),或写成:C_6H_(12)O_6+6O_2→6CO_2+6H_2O △G~0'=-686千卡。这两条写法都不够确切,因为式中前面指的都是1分子葡萄糖参加反应,而后面产生的自由能为686千卡,前后不相符。因为每摩尔葡萄糖(1摩尔葡萄糖分子含有6.023×10~(23)个葡萄糖分子)完全氧化时产生的自由能为686千卡,所以方程式应写成C_6H_(12)O_6+6O_2→6CO_2+6H_2O+能量(686千卡/摩尔);或C_6H_(12)O_6+6O_2→6CO_2+6H_2O △G~0'=-686千卡/摩尔。教师在教学中应提醒学生,切莫误解。     

测定有氧呼吸过程中氧气消耗的实验方法

活的组织或者小生物体放入一个密封的小容器内,它们将会消耗氧气,产生二氧化碳。容器内的压力也将会与消耗的氧气的量成比例的下降。氢氧化钾是一种有效的二氧化碳吸收剂。它与二氧化碳的反应式,如下: H_2O+CO_2(?)H_2CO_3(溶液) H_2CO_3+2KOH—→K_2CO_3(结晶)+2H_2O 下图是进行这个实验的简单装置     

在核苷酸三磷酸酶活化过程中核苷酸与Na~+之间的关系

<正> Na~++K~+-ATP酶反应序列包括依赖Na~+的磷酸化作用及依赖K~+的去磷酸化作用。具体包括五部分反应:1.Na~+和ATP与酶的高亲和结合部位任意结合;2.依赖Na~+和Mg~(++)的磷酸化反应,此步被ADP所抑制;3.从对ADP敏感的E_1～P转化成对K~+敏感的E_2-P;4.在K~+刺激下使E_2-P水解,释放无机磷;5.核苷酸促使E_2K→E_1K转换。 为探讨膜结合Na~+和K~+激活的核苷酸三磷酸酶活性及依赖Na~+的磷酸化反应的核苷酸特异性,我们选用ATP、CTP、ITP和GTP四种核苷酸做底物,观察Na~+与核苷酸的关系。     

生物固氮

912334 肺炎克氏杆菌固氮酶水解ATP机制的动力学研究[会,英]/Thorneley,R.N.F.…∥8th Internatl.Cong. Nitrogen Fixation.-1991,5,Abs.-A-07 应用截流光谱,截流热量法,稳态H_2和Pi形成测定和质谱分析~(18)O-Pi中~(18)O的损失等研究了纯化的固氮酶组分蛋白在6℃、pH7.0和在23℃、pH7.4下需还原剂和不需还原剂ATP水解的机理.MgATP裂解产生的固氮酶结合的MgADP+Pi是可逆的,与释放一个质子偶联,吸热并在6℃下推动电子从Fe蛋白传递至     

光合作用过程中有没有水的生成

光合作用的总反应一般写成下式: CO_2+H_2O→(CH_2O)+O_2(CH_2O)代表糖中的一个碳。从这个总反应式来看,光合作用中只有水的分解,即由水产生O_2,没有水的生成。但是根据用氧的重同位素~(18)O所做的实验,光合作用中所释放出来的O_2完全是来自于H_2O中,所以光合作用的总反应式应该写成这样: CO_2+2H_2O→(CH_2O)+O_2+H_2O这说明,光合作用过程中,一方面有水的分解,产生分子态氧,另一面又有水的生成,即H_2O中的H与CO_2中的O形成了新的水分子。     

基于H原子和O原子代谢的葡萄糖有氧氧化解析

通过解析葡萄糖有氧氧化偶联电子传递链合成ATP过程中的物质代谢与能量代谢,特别是基于H原子和O原子的来源与去路的全面追踪,明晰了葡萄糖有氧氧化途径不仅仅只是葡萄糖分子彻底分解代谢为CO2和H2O并合成ATP,还有葡萄糖和O2以外的物质(如Pi、Pi+GDP和H2O等)提供H原子和O原子参与合成ATP和脱羧生成CO2。     

薄膜氧电极的制作与呼吸或光合控制的测定

线粒体的呼吸耗氧或叶绿体的光合放氧,都偶联着腺二磷(ADP)与无机磷(Pi)合成腺三磷(ATP)的磷酸化反应。ADP∶O值是指线粒体每吸收或叶绿体每释放一克原子氧的同时,酯化转变ADP成ATP的克分子数的比值,它反映这两种细胞器的能量转化效率。自从Chance根据线粒体系统的底物呼吸水平,氧吸收速率受到ADP和Pi促进而提出呼吸控制的观念以后,叶绿体的希尔放氧反应中也以同样的观念提出了光合控制。这些控制数值与ADP∶O比值一起,都成为衡量线粒体或叶绿体机构完善与否的重要生化指标。这些反应     

光合作用中的碳循环

一.前言能够进行光合作用的绿色植物是地球上生命存在、繁荣和发展的根本源泉。人们很早就知道光合作用的总公式是:6CO_2+6H_2O光(?)叶绿素C_6H_(12)O_6+6O_2 但这仅仅说明了一般的概念,并不能说明CO_2分子和H_2O分子在这个过程中发生了什么变化?碳水化合物和氧气又是如何产生的?叶绿素在光合作用中起什么作用?光能如何转化为化学能?三十多年来,这些同题都是研究和争论的焦点。尤其是空气中的CO_2是通过什么样的途径,最后形成糖类和其他有机化合物;CO_2最初固定在何种物质上,其最初形成的产物是什么,经过什么样的中间转化过程,这都是非常引人     

外源ATP对盐胁迫下油菜幼苗生长的影响

研究了外源ATP处理对盐胁迫下油菜幼苗生长的影响,探讨了过氧化氢(H_2O_2)和钙离子(Ca~(2+))作为信号分子在ATP对油菜幼苗耐盐性调控过程中的作用。结果表明:与单独Na Cl处理相比,ATP+Na Cl处理降低了油菜幼苗死细胞数量、ROS(■和H_2O_2)含量、离子(Ca~(2+)、Na~+、Cl~-)含量、MDA含量及Na~+/K~+比和相对电导率,增加了叶片中叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性,提高了抗氧化酶基因(CAT、SOD、APX、GR)、NADPH氧化酶基因(RBOHD、RBOHF)、P5CS1基因、MAPK激酶基因(MAPK3、MAPK6)、耐盐基因(NHX1、SOS1)转录;与ATP+Na Cl处理相比,ATP+Na Cl+抑制剂(DPI、DMTU和EGTA)处理下油菜幼苗中相对电导率、MDA、叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性及上述基因表达量均呈不同程度降低,表明外源ATP可提高Na Cl胁迫下油菜叶片细胞活性、ROS含量、离子含量、叶绿素含量、渗透调节物质、抗氧化酶活性及相关基因的表达量,缓解膜质损伤。此外,H_2O_2和Ca~(2+)信号分子也参与了ATP增强油菜幼苗耐盐性过程的调控。     

微量ATP的荧光素酶分析方法的研究

利用荧光素酶发光系统、测定ATP及有关的代谢物和酶的方法首先为McElvoy和Strechler报道。荧光素酶系统的发光机制可归纳为二步反应:LH_2(荧光素) ATP AMP·LH_2 P-P (1)LH_2·AMP 1/2 O_2→L·AMP~* H_2O→L·AMP hγ H_2O (2) 由于这一反应系统简单、快速、灵敏、专一性强,因此,不仅在生命科学研究中有重要的用途,而且在工农医生产中,也得到日趋广泛的应用。本文旨在说明:1.自己装置的测量仪器灵敏度     

国外引进水稻种质资源的稻瘟病抗性基因检测与评价

为了筛选出福建省水稻稻瘟病重发区育种中可利用的新抗性资源,在福建省上杭县对156份外引水稻种质资源进行了2年田间自然诱发鉴定,并对Pi2、Pi9、Pi5、Pi54、Pikm、Pita、Pia和Pib等8个稻瘟病抗性基因做了分子检测。结果表明:156份资源对苗瘟、叶瘟、穗颈瘟和综合抗性表现抗病的分别有10份、14份、29份和26份,且苗瘟抗性级别与叶瘟抗性级别(r=0.816,P<0.01)、苗瘟抗性级别与穗颈瘟抗性级别(r=0.347,P<0.01)、以及叶瘟抗性级别与穗颈瘟抗性级别(r=0.344,P<0.01),均呈极显著正相关。分子标记检测到携带稻瘟病抗性基因Pi9、Pi2、Pi54、Pikm、Pi5、Pib、Pia和Pita的水稻资源分别有1、6、20、22、37、88、101和106份,其中携带稻瘟病抗性基因Pi9和Pi2的水稻资源的抗性表现较好,表现抗病的超过60%,携带其他稻瘟病抗性基因的水稻资源表现抗病的均在50%以下;水稻资源携带0~6个稻瘟病抗性基因,随着携带抗性基因数目增加,抗病率呈上升趋势,综合抗性等级呈下降趋势。进一步研究发现,携带Pi9+Pi5+Pikm+Pia、Pi5+Pib+Pita+Pikm+Pia和Pi2+Pi54+Pib+Pita+Pikm+Pia等3个基因型的水稻资源,稻瘟病抗性较好。最后,筛选了8份稻瘟病抗性较好的材料,提供育种者参考、利用。     

NADPH缺陷型Corynebacterium glutamicum重组菌株的构建及其性能分析

[目的]改造谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)中NADPH合成途径,阻断胞内NADPH的合成,获得1株NADPH营养缺陷型菌株。[方法]通过失活L-赖氨酸高产菌C. glutamicum Lys-χ中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(Zwf)和苹果酸酶(MalE)并将NADP~+依赖型异柠檬酸脱氢酶(NADP~+-Icdcg)替换成变形链球菌(Streptococcus mutans)中的NAD~+-Icdsm,阻断胞内NADPH的合成。随后结合辅因子工程,引入大肠杆菌(Escherichia coli)中膜结合吡啶核苷酸转氢酶(PntAB)并通过不同强度启动子控制PntAB的表达水平。最后,分析不同重组菌中胞内氧化还原水平和L-赖氨酸生产强度的变化。[结果]重组菌C.glutamicum Lys-χΔZMI_(Cg)::I_(Sm)(即Lys-x1)胞内检测不到NADPH,为1株NADPH营养缺陷型菌株。该重组菌只在以葡萄糖酸为碳源的基础培养基中生长和积累L-赖氨酸,而以葡萄糖、丙酮酸、α-酮戊二酸和草酰乙酸为碳源时无法生长。此外,表达E.coli中的PntAB可回补重组菌Lys-χ1胞内NADPH的水平,但由于不同强度启动子控制PntAB表达水平不同,重组菌胞内NADPH水平也不同,并影响L-赖氨酸的生产强度。[结论]重组菌Lys-χ1可作为有效的底盘细胞,用于考察不同的NADPH再生策略,获得不同胞内NADPH水平的重组菌株,为进一步阐明NADPH调控微生物细胞生理代谢功能的机制提供研究基础。     

小麦幼苗及不同育性花药中P5C还原酶的研究

从小麦幼苗和花药中提取的二氢吡咯-5-羧酸(P5C)还原酶,在可育花药中活性很高,约为幼苗中活性的7～13倍,表明花药有很高的脯氨酸合成能力。从减数分裂期到单核靠边期酶活性逐渐升高,到双核初期明显降低。在不育花药中,减数分裂期酶活性高于可育花药,到单核初期酶活明显下降,仅为可育花药活性的一半。 初步纯化的小麦幼苗P5C还原酶的最适pH为7.2左右。对P5C和NADH的K_m值分别为400μmol/L和370/μmol/L。以NADPH为供氢体,其酶活性为NADH的35％。NADP~+、NAD~+、ATP、ADP对酶活性均有强烈的抑制作用。脯氨酸浓度在10m mol/L以上对酶活有轻微抑制作用。     

(Zn·Cd)S:Ag-KI催化的光合磷酸化

以半导体材料(Zn·Cd)S:Ag-KI为催化剂,在普通卤钨灯光照射下,成功地模拟了光合作用的光合磷酸化.文章报导了光强、照光时间、ADP浓度、Pi浓度及催化剂量等对ATP合成的影响.在合适的条件下,ADP浓度为1×10~(-3)mmolL时转化率可达到4-6°.最后有一简单讨论.     

多形核白细胞上嘌呤受体的初步研究

ATP和ADP能激活多型核白细胞引起细胞内［Ca²⁺］_i的明显升高,AMP则无此作用.多型核白细胞对ATP和ADP具有不同的浓度依赖性.当细胞外的钙离子被螯合后,ATP和ADP仍能引起细胞内游离钙浓度的升高.结果表明多形核白细胞存在着对ATP和ADP敏感的P2型嘌呤受体,并且属于P2型受体中的P2Y亚类.     

铁氧还素(Fd)和Fd-NADP~+还原酶的抗体血清对光合电子传递的影响

非血红铁硫蛋白Fd和含黄素蛋白Fd-NADP~+还原酶,都是光合电子传递链上的电子递体,它们催化NADP~+光还原形成NADPH,为非循环光合电子传递。我们近来的研究结果证明:DCMU(3-(3,4-二氯苯)-1,1-二甲脲)在 Fd-NADP~+还原酶的部位     

酶法液化回流工艺制米醋

醋酸发酵,是酒精被醋酸菌氧化,生成醋酸的过程,其反应如下:C_2H_2OH O_2→CH_3COOH H_2O 115千卡在理论上46克酒精能生成60克醋酸,并放出115千卡热量,可是实际常常低于理论数值,其原因:(1)酒精在发酵过程中挥发,(2) 一部分醋酸再氧化为CO_2,