辅酶Ⅱ的无机光还原 Ⅰ.在近紫外光下某些氧系半导体对辅酶Ⅱ的还原

在光合作用中,叶绿体起着利用光能还原辅酶Ⅱ和合成ATP二个作用。根据光合作用的催化电子理论,叶绿体这个半导体结构的有机催化剂在光合作用中的这二个功能可分别由无机半导体来模拟。这里报导的是用ZnO等无机半导体在近紫外光下模拟叶绿体在光合作用中的功能,催化NADP还原为NADPH的工作结果。     

十年来催化电子理论应用于光合作用研究的工作概况(续)

三、推论的实验证明半导体催化电子理论能否应用于光合作用,必须“应用理论于实践,看它是否能够达到预想的目的”,因此,我们必须应用实验来肯定上述现象的存在。1.叶绿体在暗中的催化能力1965年我们以菠菜为材料,以磷酸化为指标,比较叶绿体和线粒体二者的规律变化,确定暗中形成的磷酸化是否由叶绿体所催化的。制备叶绿体用一般的常规方法,不过经 Tris 缓冲液四次洗涤,用阿诺恩(Arnon)的     

植物蓝光受体研究进展

植物蓝光调节的反应主要有向光性、抑制幼茎伸长、叶绿体迁移、刺激气孔张开和调节基因表达等。蓝光反应的有效波长是蓝光和近紫外光(320—400am),故蓝光受体也叫蓝光／近紫外光受体。植物蓝光受体研究近年来取得较大进展。以拟南芥为例,已得到确认的受体至少有隐花色素(CRY1、2)和向光蛋白(phototropin)两大类。转基因拟南芥对蓝光、紫外光和绿光敏感,并发现CRY1是一个可溶性蛋白。CRY2编码一个核蛋白,蓝光在转录水平对该蛋白进行调节,它的作用是增加拟南芥对蓝光的敏感性。CRY1和CRY2共同介导了拟南芥植物的向光性。隐花色素的蛋白与辅基之间以非共价键连接,可以吸收蓝光和近紫外光。CRY1和CRY2蛋白之间,尤其是N端相似性很高。向光蛋白目前只发现PHOT1和PHO12两种,向光蛋白作为丝／苏氨酸激酶蓝光受体含有两个光氧化结构域(LOV)并参与了植物向光性叶绿体运动、气孔开放等。     

红菜苔叶绿体DNA的分离纯化及电镜观察

在等渗条件下用差速离心法获得红菜苔叶绿体,经扫描电镜检查,叶绿体较纯,呈球形、近球形或纺锤形,大小为2～3μm。以饱和酚法抽提叶绿体 DNA,经 Sepharose 4B 柱层析纯化后,琼脂糖凝胶电泳呈一条带,用透射电镜得到了完整的 DNA 照片。     

赤霉素产生菌~#85104菌株原生质体的形成再生和紫外光对原生质体诱变条件的研究

赤霉产生菌在正常条件下不产生孢子,育种材料以多核菌丝体及其碎片为主,大部分常用的诱变剂对它们诱变效应较差。本文报导有关赤霉素产生菌~#85104菌株原生质体的获得、再生和紫外光诱变原生质体的条件,甘氨酸对菌丝体生长的影响,以及采用二硫苏糖醇预处理菌丝体等方面条件的研究。在采用紫外光照射原生质体的诱变处理下,已获得数株高产的新菌株。     

衰老叶片和叶绿体中超氧阴离子和有机自由基浓度的变化

以电子自旋共振波谱技术,研究从水稻、玉米、花生和苋菜的成熟及衰老叶片分离的叶绿体中O_2~-的形成,以及干燥叶绿体和叶片粉末的有机自由基。经紫外光照射后老叶叶绿体的O_2~-浓度比成熟叶增大10～249％。冷冻干燥叶绿体及烘干叶片粉末在辐照前后皆有明显的单峰信号。辐照引发两种干样中形成更多的有机自由基。老叶制备的干样不论辐照或暗下都有较高水平的自由基。以上结果表明,叶片的衰老与自由基引起的损伤有关。     

光活化杀虫剂α-三噻吩的电子自旋共振分析及其对库蚊保护酶系统活性的影响

以淡色库蚊Culex pipiens pallens为试材,初步进行了典型光活化杀虫剂α-三噻吩（α-T）的电子自旋共振（ESR）分析,并研究其对昆虫保护酶系统的影响。ESR分析表明,近紫外光和药剂α-T均可促进活性氧自由基浓度升高,且两者具有协同关系,近紫外光能显著促进α-T增加自由基的作用,处理3 h时试虫自由基总浓度增加了99.6%。近紫外光和药剂α-T对保护酶系统的影响随酶的种类而有所不同,但在近紫外光存在的条件下,α-T对超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活体活性均有抑制作用,且光照3 h时,抑制作用最强。     

黄瓜离体叶绿体转化方法

叶绿体是植物细胞内执行光合作用的半自主性细胞器,叶绿体转基因是研究叶绿体基因表达调控机制的重要技术。通常在细胞和组织水平进行转化时需要叶绿体同质化,因此实验周期较长。该文以无菌培养的黄瓜绿色子叶为材料,通过差速离心分离叶绿体,以0.33 mol/L山梨醇为叶绿体洗涤和悬液,在13 k V/cm电击电压条件下进行转化。经PCR、RT-PCR鉴定和荧光显微镜观察,证明外源基因能导入离体叶绿体并可进行表达。该方法有望为包括鉴定叶绿体表达载体功能等基础性研究工作提供快捷途径。     

希尔反应

1939年英国生物化学家希尔(Robert Hill)发现从繁缕叶片中提取出的叶绿体,加入叶片的提取液,在光下放出微量氧。用草酸铁代替提取液,可增加放氧量,加入铁氰化钾则可在空气中直接测量氧的释放。离体叶绿体在适当的电子受体存在下,用光来分解水而释放O_2的反应称为希尔反应。所用人工的电子受体     

一种特别形态的离体叶绿体

多年来,一些研究者注意到离休的叶绿体由于制备解质、匀浆程度和离心方法的不同,其完整性受到不同程度的影响。Hill曾对各种形态的离体叶绿体进行了归纳和命名。然而,绝大多数的研究结果表明,离体叶绿体的形态主要有完整的(Class Ⅰ)和破碎的(Class Ⅱ)两种类型。本文报导除了上述两种类型的叶绿体外,还提出了另外一种具有特别形态的离体完整叶绿体。采摘的新鲜菠菜叶子,用山梨醇、     

高等植物铁氧还蛋白-NADP＋氧化还原酶研究进展

高等植物叶绿体定位的铁氧还蛋白-NADP＋氧化还原酶（LFNR）负责催化光合线性电子传递的最后一步反应,催化电子由还原态的铁氧还蛋白（Fd）传递给NADP＋。LFNR分布在叶绿体的3个不同的组分中,即叶绿体基质中、类囊体膜上和叶绿体内膜上。最近的研究表明,大多数膜定位的LFNR并非光合作用所必需的,叶绿体基质中的LFNR足以维持光合作用的正常进行。叶绿体中的两个蛋白——Tic62和TROL作为LFNR的锚定蛋白,可以与LFNR在类囊体膜上形成高分子量的蛋白复合体。Tic62-LFNR复合体主要负责在夜间保护LFNR的活性,但它不直接在光合作用中起作用。然而,TROL-LFNR复合体对植物的光合作用有一定的影响。本文将概述植物LFNR的最新研究进展。     

拟南芥蓝光受体CRY2的功能及其介导的光形态建成

植物具备一套复杂的由两种蓝光受体和多种信号转导下游组分组成的蓝光感应系统,通过感受光照强度、光的方向和光周期,调节自身对蓝光的应答.蓝光反应的有效波长是蓝光和近紫外光(320～400nm),故蓝光受体也叫蓝光/近紫外光受体.CRY2(Cryptochromes,CRY)是一个核蛋白,在转录水平受蓝光的调节,它的作用是增加拟南芥对蓝光的敏感性.植物蓝光调节的反应主要有向光性、抑制幼茎伸长、叶绿体迁移、刺激气孔张开和调节基因表达等.对植物蓝光反应突变体分子生物学研究进展进行了综述,对蓝光受体及信号转导下游组分在植物发育中的作用及蓝光诱发植物作出反应的分子机制进行了探讨.     

高等植物铁氧还蛋白-NADP~+氧化还原酶研究进展

高等植物叶绿体定位的铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶(LFNR)负责催化光合线性电子传递的最后一步反应,催化电子由还原态的铁氧还蛋白(Fd)传递给NADP+。LFNR分布在叶绿体的3个不同的组分中,即叶绿体基质中、类囊体膜上和叶绿体内膜上。最近的研究表明,大多数膜定位的LFNR并非光合作用所必需的,叶绿体基质中的LFNR足以维持光合作用的正常进行。叶绿体中的两个蛋白——Tic62和TROL作为LFNR的锚定蛋白,可以与LFNR在类囊体膜上形成高分子量的蛋白复合体。Tic62-LFNR复合体主要负责在夜间保护LFNR的活性,但它不直接在光合作用中起作用。然而,TROL-LFNR复合体对植物的光合作用有一定的影响。本文将概述植物LFNR的最新研究进展。     

叶绿体偶联因子(CF_1)免疫学研究Ⅰ.菠菜叶绿体偶联因子专一性的抗体(AbCF_1)制备

叶绿体偶联因子(CF_1)能催化ATP的合成,其结构变化与光能转化密切相关。迄今为止,用免疫电镜方法研究CF_1与类囊体膜结合和微观分布尚不多见。另外,叶绿体偶联因子的纯化虽有不少报道,但在提纯CF_1时往往混有RuBP羧化酶,不易得到纯品,而且难以重复和稳定。本文报道叶绿体偶联因子(CF_1)免疫学研究的第一部分工作,即AbCF_1的制备。我们以低渗氯化钾溶     

叶绿体色素分离实验改进与拓展

针对生物学专业本科生普通生物学实验教学,设计了将薄层色谱法和柱层析色谱法应用于叶绿体色素分离实验.采用硅胶作为吸附材料,以石油醚、苯和丙酮为混合展开剂,用薄层色谱法代替传统的纸色谱法进行叶绿体各色素的分离,用柱层析色谱法进行单体β-胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b和叶黄素制备,实验装置简单,易于操作,特别是各色素条带分离灵敏度高.     

外源硅对盐胁迫下黄瓜幼苗叶绿体活性氧清除系统的影响

以黄瓜为材料,研究了外源硅（K2SiO3 1．0mmol／L）对NaCl（50mmol/L）胁迫下黄瓜幼苗叶绿体中Na^＋、K^＋向叶绿体分配及活性氧清除系统的影响。结果表明：盐胁迫下硅处理使叶绿体在K^＋与Na^＋之间选择性吸收K^＋,从而降低了叶绿体内Na^＋的含量;同时Si处理可以显著降低盐胁迫下叶绿体中过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量,提高超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）和脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）的活性及抗坏血酸（ASA）、还原型谷胱甘肽（GSH）含量。说明Si不仅能降低叶绿体对Na^＋的选择吸收,还能增强叶绿体活性氧清除系统清除活性氧的能力,缓解盐胁迫对叶绿体膜的伤害。     

叶绿体——疫苗生产新工厂

以叶绿体为受体的叶绿体基因工程技术已经在工农业及医药生物技术领域发挥了重要作用。利用叶绿体为基因转移受体的叶绿体基因工程技术来生产疫苗是目前人们关注的焦点。现着重在叶绿体作为遗传工程受体的特点、叶绿体基因工程的研究进展,它在疫苗生产中的应用及发展前景等方面进行综述。     

薄层色谱法在叶绿体色素分离实验中的有效应用

介绍了一种简便易行且效果较好的分离叶绿体色素的方法。采用硅胶作为吸附剂,将石油醚、苯和丙酮作为混合展开剂,用薄层色谱法代替传统的纸色谱法进行叶绿体色素的分离。实验装置简单,易于操作,特别是各色素条带集中、明显,分离灵敏度高。大大提高叶绿体色素分离实验的成功率。     

马尾松叶绿体基因组密码子偏好性分析

密码子偏好性(codon usage bais, CUB)是指生物体中编码同一种氨基酸的同义密码子的非均衡使用现象。本研究以35对引物获得的马尾松叶绿体全基因组为研究对象,利用CodonW、CAT1.3、EMBOSS等软件对马尾松叶绿体基因组中45条编码序列(coding sequences, CDS)进行了CUB分析,并将之与火炬松、北美鹅掌楸、杉木、雪松以及拟南芥等的叶绿体基因组CUB进行比较分析。分析显示,参试物种的叶绿体基因组都偏好以AT碱基结尾的密码子,且不同物种的CUB的偏性程度不同;中性绘图分析、ENC-plot以及PR2-plot偏倚分析等均表明:马尾松叶绿体基因组CUB在密码子第三位点上A/G的使用频率较高,且受到了选择等因素的影响;利用叶绿体基因密码子RSCU值对参试物种进行聚类分析发现,亲缘关系较近的马尾松与火炬松、雪松聚为一类,三者具有类似的密码子使用模式,也说明叶绿体密码子偏好性与亲缘关系存在一定的相关性。因此,叶绿体基因组CUB研究可以为系统进化的相关研究提供相关依据。     

不同光温条件下紫背浮萍叶肉细胞和叶绿体超微结构的研究

以浮萍科紫萍属紫背浮萍为试验材料,利用透射电子显微镜研究了紫背浮萍叶肉细胞和叶绿体的超微结构。结果发现:强光下,紫背浮萍叶肉细胞内的叶绿体数明显增加;弱光时虽然叶绿体数减少,但叶绿体基粒片层结构变厚,增加了光合作用反应面积。与25℃适温条件相比,10℃低温和35℃高温下,紫背浮萍细胞均出现一定程度的逆境胁迫作用。表现在低温时部分叶绿体皱缩成带状,叶肉细胞之间出现较大空隙;高温时叶绿体外膜溶解,基质外渗,脂质小球数量增多。紫背浮萍通过改变细胞内部形态结构的方式来适应不同光强和温度环境条件,对逆境光温条件具有一定的耐受性。