大豆下胚轴线粒体产生超氧物自由基的效率

大豆下胚轴线粒体在呼吸基质存在下,显著地增加了肾上腺素氧化速率,这种氧化速率能为外源SOD抑制,表明线粒体呼吸时产生分子氧的单电子还原成O_2(?)。亚线粒体颗粒产生O_2(?)的效率略高于线粒体。大豆下胚轴线粒体吸链内O_2(?)的产生为NADH所支持并与交替途径无关。表明分子氧单电子还原的部位可能是NADH-黄素蛋白和UbQ-Cyt.B。     

线粒体呼吸功能与精子活力、核DNA损伤的相关性分析

为探讨线粒体呼吸功能与精子活力、核DNA损伤程度之间的相关性,按WHO标准收集34例不同活力的精液标本,采用蔗糖差速离心法或密度梯度离心法提取精子线粒体,通过铂氧电极-溶氧仪测定线粒体呼吸耗氧率并计算状态III呼吸、状态IV呼吸、呼吸控制率（RCR）、磷氧比（P／0）及氧化磷酸化效率（0PR）;应用精子染色质扩散（sperm chromatin dispersion,SCD）实验检测精子DNA损伤情况。结果表明：不同活力精子线粒体状态Ⅲ呼吸耗氧量之间具有显著差异俨〈0．01）;弱精子症组RcR和OPR与正常对照组比较,分别降低了17．03％（P〈0．05）和40．74％（P〈0。01）;精子DNA损伤程度与精子活力、状态III呼吸及OPR均呈极显著负相关（r值分别是-0．812、-0．788和-0．696）。以上结果提示：精子线粒体呼吸耗氧和氧化磷酸化功能与精子活力之间存在着密切的联系;精子DNA（包括mtDNA）损伤可能影响精子的正常功能。     

钉螺的耗氧量及杀螺药对它的影响

应用氧电极技术测定了正常钉螺和受药物作用钉螺的耗氧量。结果表明不同地区、不同温度环境、不同性别、野外收集、人工饲养及感染毛蚴的钉螺的耗氧都不同;已知九种有效杀螺药都有抑制钉螺耗氧的作用而十三种无杀螺效果的化合物则不影响钉螺的耗氧;氯化镉有抑制钉螺呼吸的作用,亦呈现杀死钉螺的作用。     

呼吸抑制在二氧化氯杀菌中的作用

【目的】二氧化氯是一种高效低毒的食品和饮用水消毒剂,其杀菌机理至今还不甚明了。本文的目的是研究二氧化氯对白色念珠菌呼吸功能的抑制作用及其与杀菌效应之间的对应性。【方法】超显微结构观察、流式细胞仪检测、耗氧率的测定以及平板培养。【结果】二氧化氯对白色念珠菌的线粒体的结构和外形没有明显的损伤作用,但是线粒体的跨膜电位会随着二氧化氯剂量的增加而逐渐崩溃;有氧呼吸的抑制程度与菌体的死亡率保持正相关但并不相等,各种作用条件下呼吸的抑制率始终显著低于菌体死亡率;二氧化氯作用后用厌氧培养和好氧培养两种方法所检测的死亡率没有明显区别。【结论】实验结果说明了二氧化氯对真核细胞的细胞器有明显的损伤作用并与死亡率呈正相关,但呼吸抑制可能不是细菌死亡的首要原因。     

温度对南方鲇肝组织离体线粒体代谢耗氧率的影响

于2007年2月,把40尾南方鲇1龄幼鱼分为5个不同的温度处理组,用流水式呼吸仪测定每尾实验鱼的静止代谢率(Ms:mg O2/h·kg),随即处死该实验鱼,提取其肝脏线粒体,采用氧电极在与其静止代谢测定相同的温度条件下以琥珀酸为代谢底物测定其线粒体的代谢耗氧率.在12.5、17.5、22.5、27.5和32.5℃条件下,静止代谢率的值分别为26.64、49.03、73.64、102.40、156.72mg O2/h·kg,单位线粒体蛋白重量的线粒体耗氧率(Mp)分别为12.24、11.76、16.28、21.56和31.43nmol O2/min·mg,单位组织重量的线粒体耗氧率(Mt)则分别为64.02、78.72、117.51、121.57和194.20nmol O2/min·g.为了比较南方鲇肝脏离体线粒体的底物偏好性,在27.5℃条件下还测定了其以丙酮酸 苹果酸为底物时的耗氧率.结果显示:该种鱼肝脏离体线粒体对琥珀酸的氧化代谢能力显著高于丙酮酸 苹果酸(p<0.05);在实验温度范围内,鱼体的Ms、Mp和Mt值分别与温度(T: ℃)之间呈显著的双对数直线相关,协方差分析表明,鱼体静止代谢率与线粒体代谢率回归方程的斜率(温度指数b)差异显著(p<0.05),即鱼体静止代谢率与线粒体代谢率随温度变化的趋势不一致.经过计算发现:在最低实验温度条件下(12.5℃)肝器官线粒体代谢总耗氧率占鱼体静止代谢总耗氧率的比例显著高于其他温度梯度(p<0.05).通过讨论认为:在低温条件下,肝脏线粒体代谢水平随温度下降速率的减小是该种鱼抵抗低温的适应性调节机制.     

脱落酸对玉米胚芽和大豆子叶线粒体呼吸的影响

在提取玉米和大豆线粒体后,以ＡＢＡ处理线粒体,发一在不同底物存在下,ＡＢＡ均可增加线粒体的耗氧速度,呼吸速率随ＡＢＡ浓度变化的结构常数值为１．４３μｍｏｌ／Ｌ。ＡＢＡ对４态呼吸的促进作用更为显著,因而导致呼吸控制下降,Ｐ／Ｏ比降低。蛋白合成抑制剂环己酰亚胺不影响ＡＢＡ的效应。     

脱落酸对玉米胚芽和大豆子叶线粒体呼吸的影响

在提取玉米和大豆线粒体后,以ABA处理线粒体,发现在不同底物存在下,ABA均可增加线粒体的耗氧速率,呼吸速率随ABA浓度变化的结合常数（Kd）值为1．43μmol／L。ABA对4态呼吸的促进作用更为显著,因而导致呼吸控制下降,P／O比降低。蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺不影响ABA的效应。以ABA预处理大豆子叶,虽然也促进了呼吸作用,但不改变呼吸控制和P／O.     

中华眼镜蛇毒膜毒素对鼠肝线粒体膜的作用位点的研究

中华眼镜蛇毒膜毒素C(MT-C)对鼠肝完整线粒体的呼吸有明显抑制作用,但不影响完整线粒体的氧化磷酸化活力以及线粒体碎片上F_1-ATP酶的活力表现。根据膜毒素(MT-C)明显地抑制Ca~(++)诱导下的线粒体6态呼吸速度和质子释放,本文认为膜毒素(MT-C)在鼠肝线粒体上的真正作用位点可能位于内膜上Ca~(++)的结合位点附近,而不在呼吸酶系或磷酸化酶系本身。     

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     

生物能量分析仪在肿瘤细胞生物能量代谢中的应用研究

靶向肿瘤细胞代谢过程中关键调控分子抑制肿瘤细胞生长的研究日益成为热点。目前,研究肿瘤细胞氧化磷酸化和有氧糖酵解主要是应用Clark氧电极法测定细胞氧耗率以及对相关中间代谢物的测定,如乳酸和葡萄糖。但是,这些方法测定的指标相对单一,而且过程繁琐。该文详细介绍了生物能量分析仪在研究肿瘤细胞糖酵解和线粒体氧耗率中的应用,并通过研究肿瘤细胞应用阿霉素及相关药物处理后生物能量代谢的变化,深入探讨了这一方法在研究肿瘤细胞生物能量代谢方面中的优越性。研究结果表明,羰基氰–对–三氟甲氧基本腙(carbonylcyanide p-trifluoro methoxyphenylhydrazone,FCCP)的浓度以及细胞数量对于研究肿瘤细胞的氧耗率十分关键,应用阿霉素能够显著抑制肿瘤细胞的有氧糖酵解和线粒体氧耗率。通过该文的介绍,期望能为肿瘤细胞生物能量代谢研究提供进一步的参考。     

从二溴百里香醌的抑制效应分析融合膜电子传递的途径

甲基紫精(MV)系统中,在对类囊体膜的光合磷酸化(PSP)活力近于完全抑制的二溴百里香醌(DBMIB)浓度下,由类囊体残缺膜与线粒体嵴膜组成的融合膜PSP活力不仅不被抑制,反而受到不同程度的促进。在铁氰化钾(FeCy)系统中,DBMIB对类囊体膜的PSP活力不能完全抑制,同样浓度的DBMIB对融合膜的PSP活力有抑制效应。检测了不同膜在不同系统中,光下耗氧、放氧、FeCy还原和融合效应的关系等,论证了融合膜中电子传递的途径。     

曼氏无针乌贼耗氧率及溶氧胁迫对其体内酶活力的影响

采用Winkler法测定水中溶氧含量,通过比较对照呼吸室与试验呼吸室水中溶解氧含量之差确定曼氏无针乌贼耗氧率及窒息点,并在不同程度的溶氧胁迫下测定乌贼体内多种酶的活力变化.结果表明：曼氏无针乌贼耗氧率呈明显的“高-低-高-低”昼夜变化;耗氧率与水温(16 ℃～28 ℃)和光照(3～500 μmol·m^-2·s^-1)呈正相关,与pH值(6.25～9.25)呈负相关;随着盐度的升高(18.1～29.8),乌贼耗氧率呈“高-低-高”变化,盐度为24.8时耗氧率最低;雌性乌贼耗氧率高于雄性.窒息点随乌贼的体质量增加而降低,平均体质量为(38.70±0.52) g的乌贼窒息点为(0.9427±0.0318) mg·L^-1.随着溶氧胁迫程度的增加,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)和过氧化物酶(peroxidase, POD)活力均先升后降,脂肪酶活力下降,蛋白酶活力呈“降-升-降”变化;乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)活力呈先升后降趋势,但溶氧胁迫下的酶活力比正常时要高.     

烟草愈伤组织中不被KCN加氧肟酸抑制的剩余呼吸研究

烟草愈伤组织中存在有大约占总呼吸20—30%的不被 KCN 加 m-CLAM 抑制的“剩余呼吸”,它的性质和在细胞中的定位都不清楚。本研究发现,乙醇酸和乙醛酸都明显促进不被KCN(或 NaN_3)加 m-CLAM 抑制的剩余呼吸;乙醇酸听引起的氧吸收和剩余呼吸可被α-羟基乙磺酸钠抑制;线粒体呼吸被 KCN 加 m-CLAM 完全抑制;除去线粒体的上清液中发现有乙醇酸和乙醛酸氧化活性的存在。初步确定,烟草愈伤组织中这部分剩余呼吸主要是由非线粒体乙醇酸氧化酶所催化的。     

低温对耐寒与不耐寒玉米线粒体膜的影响

线粒体是一种比较敏感的细胞器。很多环境因素的影响都能迅速引起线粒体发生变化。不耐寒植物受低温影响后线粒体膜的功能也会发生一定的改变。我们前曾报道玉米黄化幼苗经低温处理后(4℃,24小时)线粒体的耗氧率显著增加,呼吸控制率和氧化磷酸化效率明显下降,抗氰氧化途径基本失活。与此同时,电镜观察表明,线粒体的     

干旱胁迫下水曲柳苗木细根线粒体的形态及活性变化

根系依赖根细胞内线粒体呼吸代谢产生的能量, 不断从土壤中获取养分。在胁迫条件下, 线粒体的结构和功能会发生一定的变化, 从而影响根系的功能。土壤干旱是最容易引起苗木细根衰老死亡的非生物胁迫因子之一。为了更好地认识干旱胁迫下细根线粒体的结构和功能变化, 对土壤干旱胁迫下水曲柳(Fraxinus mandshurica)不同颜色细根皮层薄壁细胞内线粒体的超微结构(线粒体数量、形态)、线粒体的呼吸功能、线粒体膜脂质氧化(膜透性变化、过氧化氢含量等)情况进行了研究。结果表明: (1)干旱胁迫下, 水曲柳白色及黄色根皮层薄壁细胞内线粒体形状、结构及分布数量与对照相似, 无显著差异。干旱胁迫下产生的褐色根皮层薄壁细胞线粒体数量减少, 分布密度也变小。线粒体内、外膜先后发生不同程度的解体, 最后消失。(2)干旱胁迫显著干扰了线粒体膜的正常呼吸耦联作用, 细根线粒体呼吸控制率(RCR)与磷氧比(无机磷酸/分子氧, P/O)均显著低于对照(p < 0.05)。随着细根颜色加深, 线粒体RCR和P/O值逐渐下降, 白色根﹥黄色根﹥褐色根。褐色根线粒体RCR值最低, 接近极值1。说明褐色根线粒体结构完整性最差, 能量转化效率最低。(3)干旱胁迫下, 不同颜色细根线粒体内的H₂O₂含量、线粒体膜透性、膜脂氧化产物丙二醛(MDA)含量均显著高于对照(p < 0.05)。且随着细根颜色加深, 各个值增加明显。分析可能是由于干旱胁迫导致线粒体内H₂O₂含量升高, 线粒体膜脂质过氧化(MDA含量升高), 膜结构受到破坏(膜透性增加) (电镜下可见部分线粒体内膜电子密度下降及外膜解体)。线粒体膜结构完整性的破坏, 直接影响了线粒体呼吸代谢反应, 使线粒体呼吸功能下降。     

线粒体的热机效率原理及其在运动疲劳中的应用

基于呼吸链电子漏现象提出了用热机效率原理描述线粒体合成ＡＴＰ 的工作效率, 指出呼吸链漏电不仅使线粒体合成ＡＴＰ 的效率降低, 而且导致线粒体生成有害的活性氧自由基, 引起线粒体损伤。通过检测游泳耗竭小鼠心肌线粒体生成过氧化氢速率的增高和线粒体呼吸对氰化钾敏感性的下降,证明了耗竭运动引起呼吸链电子漏水平明显增高。随电子漏增加而出现的活性氧的损伤表现在线粒体脂质过氧化程度增加,呼吸链四个酶复合物的活性均有不同程度降低,以及呼吸控制率的下降等等。文章讨论了呼吸链电子漏和电子漏引起的活性氧生成对线粒体合成ＡＴＰ 效率的影响。     

草莓果实线粒体呼吸代谢与超微弱发光的关系

该试验以草莓(Fragaria ananassa Duch.)品种‘红颜’果实为试材,采用水杨基氧肟酸(SHAM)抑制线粒体交替呼吸途径,使细胞色素途径单独运行,并用电子传递与氧化磷酸化偶联促进剂[二磷酸腺苷(ADP)、琥珀酸钠(C_4H_4Na_2O_4)]和抑制剂[2,4-二硝基苯酚(DNP)、原钒酸钠溶液(NaVO_4)]对线粒体提取液进行处理,对比分析在促进和抑制呼吸代谢情况下,草莓果实线粒体呼吸代谢与超微弱发光(UWL)的变化及二者之间的关系。结果显示:(1)草莓果实线粒体经促进剂处理后,呼吸代谢关键酶琥珀酸脱氢酶(SDH)、细胞色素氧化酶(COX)、ATP合酶(H~+-ATPase)活性以及呼吸速率、三磷酸腺苷(ATP)含量均随着促进剂浓度的增加而增加,UWL强度亦增强,且各浓度下的呼吸代谢指标和UWL强度均高于对照;经抑制剂处理后,以上呼吸代谢各指标及UWL强度的变化与促进剂处理相反,且均低于对照。(2)各促进剂、抑制剂处理条件下,草莓果实线粒体呼吸代谢各指标均与其UWL强度呈正相关。研究表明,草莓果实线粒体UWL强度随着呼吸代谢的变化而变化;促进剂促进了呼吸代谢,导致UWL强度增加,而抑制剂却抑制了呼吸代谢,导致UWL强度减弱;线粒体是UWL产生的细胞器之一,线粒体呼吸代谢过程中激发了UWL。     

植物呼吸及代谢的研究 Ⅷ.水稻幼苗线粒体电子传递的多条途径

由差异光谱的测定结果表明,水稻幼苗的线粒体呼吸链存在细胞色素系统的所有电子载体:黄素蛋白、细胞色素 b、细胞色素 c、细胞色素 a 和细胞色素 a_3。用氧电极测定及铁氰化物还原的结果表明,在水稻线粒体中至少存在四条电子传递途径:第一条定位于线粒体内膜内侧,对鱼藤酮、抗霉素 A 及氰化物敏感;第二条也定位于线粒体内膜内侧,但对鱼藤酮不敏感;第三条能氧化外源的 NADH,对鱼藤酮不敏感,而受抗霉素 A抑制,其 NADH 脱氢酶定位于线粒体内膜外侧;第四条途径在氧化外源 NADH 时,如有外源细胞色素 c 存在,可通过外膜上对抗霉素 A 不敏感的 NADH 脱氢酶进行电子传递。由此可以得出结论,高等植物以水稻为代表,其线粒体中的电子传递途径也是多条的。     

运动性疲劳状态下大鼠骨骼肌线粒体氧化磷酸化功能的研究

目的和方法 :以SD大鼠递增负荷力竭性跑台运动为运动性疲劳模型 ,分别测定运动后即刻骨路肌线粒体 :①呼吸链复合体Ⅱ Ⅲ电子传递与质子泵出比值 (H /2e) ;②以琥珀酸 (S)为底物的呼吸控制 :态 3呼吸速率(R3 )、态 4呼及速率 (R4 )、呼吸控制比 (RCR)和磷 /氧比 (P/O) ;②H ATPase合成活力 ,探讨疲劳性运动中线粒体氧化磷酸化功能改变的机理。结果 :力竭性运动后以S为底物的线粒体R4升高 2 1.10 % (P <0 .0 5 ) ;呼吸链复合体Ⅱ Ⅲ的总、净H 2e分别降低 8.5 3和 19.5 1% (均P <0 .0 5 )。底物的RCR和P/O呈显著降低 (均P <0 .0 5 ) ,而底物的R3则有所增加 (P >0 .0 5 ) ,H ATPase合成活力降低 16.68% (P <0 .0 5 )。结论 :线粒体质子漏增加 ,呼吸链电子传递与质子泵出偶联程度下降 ,氧化磷酸化脱偶联导致无效氧耗增多 ,可能是运动性疲劳状态下线粒体氧利用率下降的重要机制。     

光呼吸

光呼吸(photorespiration)是六十年代在光合碳代谢方面的一个重要发现。它是指植物的绿色部分在光的刺激下,引起氧的消耗与二氧化碳释放的过程。它与暗呼吸(线粒体呼吸)不同,只在光下才能进行,与光合作用的C_3循环关系密切;而暗呼吸在光下和暗中都能进行。现已证明:叶绿体中不含有线粒体中所含的那套呼吸酶,低氧(20％以下)浓度可抑制光呼吸,但不能抑制暗呼吸,这些都是光呼吸和暗呼吸的重要区别。