具放氧活性的光系统Ⅱ核心复合物的光谱特性和叶绿素蛋白质成分的研究

我们从菠菜叶片分离出一种具有高放氧活性的光系统Ⅱ(PSII)核心复台物.我们对这种PSII核心复合物进行了PSII光化学活性、吸收、荧光光谱特性和叶绿素蛋白质成分的研究.这种PSII核心复合物是一种不含PSI成分,又除去了LHC-Ⅱ的较纯,较小的具有高放氧活性(?)的单位.在文中对PSII反应中心叶绿素的吸收成分和CPa带进行了一些讨论.     

大豆具放氧活性的光系统Ⅱ颗粒的光合特性

用去垢剂Triton X-100从大豆叶绿体制备出具放氧活性的光系统Ⅱ颗粒。放氧活性达208 μmol O_2 mg~(-1) Chl.hr~(-1)以吸氧表示的PSI活性以及低温荧光发射中代表光系统Ⅰ的F_(735)均比叶绿体明显下降。光诱导P_(700)吸收变化很难检测出来,用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳几乎分离不出属光系统Ⅰ的叶绿素蛋白质复合物带来。代表光系统Ⅱ活性的DCIP光还原活性很高。颗粒的Chl a/b值为1.9。以上结果表明这颗粒十分富含光系统Ⅱ和放氧系统,其光系统Ⅰ含量是可以忽略的。 在文中也叙及从菠菜和蓖麻叶绿体得到的相似颗粒的一些光合特性。     

光系统Ⅱ超分子复合物的放氧活性分析

以高等植物大量捕光色素蛋白复合物(major light harvesting complex Ⅱ,LHCⅡb)对光系统Ⅱ(photosystem Ⅱ,PSⅡ)放氧活性的影响为研究对象,从豌豆类囊体膜中分步提取出三种PSⅡ蛋白复合物,结合电泳和光谱分析,鉴定出三种复合物的主要区别是LHCⅡb含量不同.对于三种PSⅡ色素...     

光系统Ⅱ核心复合物的稳态荧光光谱

在83K和160K两个温度下,通过激发波长对荧光发射谱的影响研究了光系统Ⅱ中核心复合物的荧光光谱特性。用不同波长的光激发,核心复合物的发射谱的最大发射峰值不变,用480、489、495和507nm的光分别激发核心复合物,其光谱最大峰值处的荧光强度随不同激发波长下β-胡萝卜素分子的吸收强度的增大而降低,在长波长区域光谱的变化依赖于首先被激发的色素分子。所以,激发波长的不同影响着核心复合物中能量传递的途径。通过高斯解析,分析出核心复合物中至少存在有7组叶绿素a组分,它们是Ch1 a660,Ch1 a670,Ch1 a680,Ch1 a682,Ch1 a684,Ch1 a687和Ch1 a690。     

光系统Ⅱ核心复合物的化学修饰及其光谱性质研究

用组氨酸的特异性修饰剂（ＤＥＰＣ）对ＰＳⅡ核心复合物进行了化学修饰,并对其光谱性质进行了研究,研究结果表明：修饰后的ＰＳⅡ核心复合物的吸收光谱在红区发生了很大变化,随修饰时间的增加,６８０ｎｍ处的吸收逐渐下降。修饰后的ＰＳⅡ核心复合物的荧光光谱在最初的１ｍｉｎ内出现荧光上升现象,然后逐渐下降,峰位蓝移。这些研究结果表明,组氨酸残基的修饰导致了原初电子供体Ｐ６８０结构的破坏,并对其功能产生了影响。     

光系统Ⅱ核心复合物的化学修饰及其光谱性质研究

光系统II核心复合物的化学修饰及其光谱性质研究 李淑芹 陈耀东 唐崇钦 李良璧 匡廷云 （中国科学院植物研究所光合作用研究中心,北京100093）     

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.     

化学交联处理对PSⅡ放氧核心复合物荧光光谱的影响

选用5种交联剂（EDC、DCC、HMDI、EGS和DTSP）,在不同浓度条件下交联处理PSⅡ放氧核心复合物,测定了交联样品的室温荧光发射光谱和荧光激发光谱。结果表明：交联处理对PSⅡ放氧核心复合物叶绿素荧光和蛋白内源荧光都有影响,引起682nm处叶绿素荧光强度的降低、308nm或328nm处蛋白质内源荧光强度的增大或减小,并与处理时所用交联剂的浓度、交联剂的亲疏水性和交联臂长相关。亲水性EDC对PSⅡ的蛋白质中Tyr和Trp残基所处循环境的影响较小;而亲脂性DCC、HMDI、EGS、DTSP对PSⅡ放氧核心复合物蛋白质中Tyr、Trp微环境和682nm处叶绿素荧光影响大,可能它们参与了PSⅡ放氧核心复合物内部的蛋白疏水区域交联。     

具放氧功能的PSⅡ反应中心复合物的分离及其特性

用Triton X-100处理PSⅡ颗粒,接着通过DEAE-Toyopearl 650S一步柱层析制备PSⅡ反应中心复合物具有良好的DCIP光还原活性和放氧功能,SDS-PAGE分析表明含有47,43,33,32,30kD和9kD6种多肽组分;还具有和前人用其它方法制备的放氧PSⅡ反应中心复合物相同的吸收光谱和荧光发射光谱。圆二色谱检测证明,本法所制备的复合物仍保持色素蛋白固有的α-螺旋结构与反应中心叶绿素的二聚体存在形式。EPR谱检测证明,该复合物具有保持完好的电子供体D存在;Mn~(2 )参与了电子传递。     

放氧复合物蛋白质组分的研究进展

绿色植物利用太阳能氧化水产生分子氧(光合裂解水)的反应是光合作用的一个基本过程.水经过此反应释出的氧气是地球上维持需氧生命的唯一氧气来源,释出的电子、质子为光合作用中后面步骤的进行所必需.人们对这个重要过程的认识需追溯到二百年前J.Priestley 和Ingen-Housz 的开拓性的工作.那时氧气尚未发现,Priestley 观察到植物有改善空气的功能,Ingen-Housz 并进一     

铜对类囊体膜叶绿素-蛋白质复合物组成和光谱特性的影响

菠菜和青菜类囊体膜经SDS-PAGE*可分别分离出8条和7条含叶绿素的区带。经Cu螯合剂处理后发现菠菜CPIa、青菜CPI_a、LHCP_2带缺失,菠菜CPIa_1 LHCP_2和青菜CPI减少,两者的LHCP_3明显增加。外源Cu(5mmol/L CuCl_2)可使菠菜CPa_1带缺失。青菜CP_a带缺失,并且使菠菜CPI带的吸收峰由678nm移到672nm,在652nm处有一微弱小肩,并且出现679nm荧光发射峰,表现出LHC-Ⅱ的某些光谱特性。同时使菠菜和青菜的LHCP_1和LHCP_2的吸收峰均由672nm分别移到668nm和669nm,并且使LHCP_2在724nm处产生较强的荧光发射,接近于LHC-Ⅰ的某些光谱特性。由此初步认为,铜可能通过变构作用来调节两个光系统间从作用中心到捕光色素蛋白复合物,以及二者捕光色素蛋白复合物本身之间的能量转移。     

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。     

光逆境对叶绿体叶绿素蛋白质复合物的影响

研究了强光照射对菠菜叶绿体的叶绿素蛋白质复合物及一些光合特性的影响。实验结果表明,随着强光照射时间的延长,首先,属光系统Ⅱ核心的叶绿素蛋白质复合物的CPa带明显减少了,进而属LHCII的寡聚体和二聚体的带有了不同程度的降低,最后,包括光系统I在内的叶绿素蛋白质复合物带大部分被分解了。结果还表明,当光逆境还未使叶绿素蛋白质复合物发生明显变化时,代表光系统Ⅱ活性的Fv/Fo值及DCIP光还原活性就已显著地降低了。     

光逆境对叶绿体叶绿素蛋白质复合物的影响

研究了强光照射对菠菜叶绿体的叶绿素蛋白质复合物及一些光合特性的影响。实验结果表明,随着强光照射时间的延长,首先,属光系统Ⅱ核心的叶绿素蛋白质复合物的ＣＰａ带明显减少了;进而属ＬＨＣＩＩ的寡聚体和二聚体的带有了不同程度的降低;最后,包括光和Ｉ内的叶绿素蛋白质复合物带大部分被分解,结果还表明,当光逆境还未使叶绿素蛋白质复合物发生明显变化时;代表光系统ＩＩ活性的Ｆｖ／Ｆｏ值及ＤＣＩＰ光还原活性就已明显变     

抑制剂K-23对菠菜光系统Ⅱ放氧活性和希尔反应的影响

研究了新的抑制剂K-23对波菜(Spinacia oleracea Mill.) PSⅡ放氧活性和2,6-dichlorophenol indophenol(DCIP)光还原活性的影响.研究发现:抑制剂K-23在低浓度时对PSⅡ放氧活性有明显促进作用,而对DCIP光还原活性的促进作用不太明显.在高浓度时抑制PSⅡ放氧活性和DCIP光还原.对K-23的抑制部位进行了初步探讨.