微秒级动力学光谱型闪光光解装置的研制和某些光解瞬态产物的观察

本文介绍了最近在中国科学院生物物理所建成并投入使用的微秒级动力学光谱型闪光光解装置。该装置的时间分辨率约5微秒,一次闪光消耗的能量为400～600焦耳,瞬态光吸收产物的探测灵敏度达到7×10~(-4)O.D.。在该装置上对水合电子和双卤素阴离子自由基的形成和衰变作了观察,水合电子e~-_(aq)的最大吸收在680nm 处,·Cl~-_2、·Br~-_2和·I~-_2的瞬态吸收最大值分别在340nm、355nm和380nm波长处。本文还对这些瞬态产物的衰变动力学作了初步探讨。     

牛血清白蛋白水溶液的闪光光解

本文用闪光光解方法测定了BSA原初光解瞬态产物在300～600nm波长范围较完整的吸收光谱。在N_2气饱和及激发光波长<370nm条件下,BSA光解瞬态产物有五个吸收峰,位置分别在270、310、390、410和460nm,而在有氧或激发闪光中含有370nm以上光时,色氨酸三线态在460nm附近的吸收峰消失了,表征色氮酸中性自由基的510nm吸收峰却显现出来。光解瞬态吸收谱的测量表明:BSA光解主要发生在酪氨酸和色氨酸残基上,原初光解瞬态产物有对位α-氨基丙酸苯氧自由基Tyr(λ_(max)=410、390nm),色氨酸中性自由基(λ_(max)=510、310nm),色氨酸三线态(λ_(max)=460nm)和另一种未鉴定的自由基(λ=270nm)。本工作还用闪光光解方法测定了BSA分子中酪氨酸残基光解产生Tyr的ΔO.D._(410)对pH的依赖关系,该pH曲线有两个转折点(pH4.2和pH11),通过BSA分子里的酪氨酸残基光易变程度随溶液pH的变化证明:在中性和弱酸性条件下,BSA分子中大部分酪氨酸残基埋藏在分子的内部,不能或不易光解,但随着pH改变,光易变的酪氨酸残基数也改变。这和其他方法所测BSA构象转变结果基本一致,说明闪光光解方法有可能为构象研究提供某种信息。     

自控闪光动力学光谱仪及其在紫膜光化循环研究中的应用

在对紫膜光化循环过程的研究中,为了了解光化循环过程中间产物的性质,需要测量其瞬态光吸收的变化。动力学光谱仪就是为此目的设计的。根据脉冲光能动力学测量原理和国内外类似仪器的特点,我们研制成用于测量紫膜光循环中具有毫秒级寿命的中间产物变化的闪光动力学光谱仪。本文对该装置和软件作一简单介绍。     

豆壳过氧化物酶的电子吸收光谱性质

应用电子吸收光谱技术研究了豆壳过氧化物酶 ( EC1 .1 1 .1 .7)的不同氧化态电子吸收光谱 ,并与其它来源的过氧化物酶作了比较研究 .天然态酶的特征吸收峰位为 40 4 nm的 Soret带 ,638nm的α带和 50 8nm的β带 ,与过氧化氢反应可生成三类复合物 .复合物 ( Com )在 40 8、580、61 8和 655nm处出现特征吸收 ;复合物 ( Com )在 41 9、52 9和 556nm处显示特征吸收 ;复合物 ( Com )则于 41 8、543和 578nm处显示特征吸收 .天然态酶经连二亚硫酸钠还原则出现 435和 558nm的特征峰 ,与氰化钾作用在 42 2和 544nm处显示特征吸收 .氰化钾对该酶的抑制为竞争性抑制 ,其 Ki 值为 2 .4μmol/L.     

低浓度微囊藻毒素MC-LR对梭鱼草幼苗根系NH_4~+和H_2PO_4~-吸收特性的影响

运用营养液培养法和常规耗竭法,对低浓度(2和10μg·L~(-1))微囊藻毒素MC-LR分别处理6和12 d后梭鱼草(Pontederia cordata Linn.)幼苗根系对不同浓度NH_4~+(0.05~1.50 mmol·L~(-1))和H_2PO_4~-(0.01~0.50mmol·L~(-1))的吸收速率和吸收动力学参数的变化进行了研究。结果显示:随培养液中NH_4~+和H_2PO_4~-浓度的提高,各处理组幼苗根系的NH_4~+和H_2PO_4~-吸收速率均逐渐增大,但增幅则因MC-LR处理浓度和处理时间而异。经2和10μg·L~(-1)MC-LR短期(6 d)处理后,幼苗根系的NH_4~+和H_2PO_4~-吸收速率总体上均显著高于CK(对照,0μg·L~(-1)MC-LR)组;经长期(12 d)处理后,2μg·L~(-1)MC-LR处理组幼苗根系的H_2PO_4~-和较高浓度NH_4~+吸收速率均显著高于CK组,而10μg·L~(-1)MC-LR处理组幼苗根系的NH_4~+吸收速率降低,但其较高浓度H_2PO_4~-吸收速率仍显著高于CK组。梭鱼草幼苗根系的NH_4~+和H_2PO_4~-吸收速率与底物浓度的函数关系均符合双倒数曲线,拟合关系均在α=0.001水平上显著,但最大吸收速率(V_(max))和表观米氏常数(K_m)变化规律不同。经2和10μg·L~(-1)MC-LR处理6和12 d后,幼苗根系NH_4~+吸收的V_(max)和K_m值均高于CK组;经2μg·L~(-1)MC-LR处理6和12 d后,幼苗根系H_2PO_4~-吸收的V_(max)值高于CK组、K_m值低于CK组;经10μg·L~(-1)MC-LR处理6 d后幼苗根系H_2PO_4~-吸收的V_(max)值高于CK组、K_m值与CK组无差异,但经10μg·L~(-1)MC-LR处理12 d后幼苗根系H_2PO_4~-吸收的V_(max)值略高于CK组、K_m值明显高于CK组。说明随处理时间延长,经2μg·L~(-1)MC-LR处理后幼苗根系的NH_4~+吸收潜力提高、NH_4~+亲和力略有降低,而H_2PO_4~-吸收潜力略有降低、H_2PO_4~-亲和力略有提高;经10μg·L~(-1)MC-LR处理后幼苗根系的NH_4~+吸收潜力略有提高、NH_4~+亲和力降低,而H_2PO_4~-吸收潜力和亲和力均降低。综合分析结果表明:2和10μg·L~(-1)MC-LR处理均能够提升梭鱼草幼苗根系的NH_4~+和H_2PO_4~-吸收潜力,其中,2μg·L~(-1)MC-LR处理对其根系的NH_4~+和H_2PO_4~-吸收均具有明显的促进作用,而10μg·L~(-1)MC-LR短期处理对其根系的NH_4~+和H_2PO_4~-吸收也具有一定的促进作用。     

酪氨酸水溶液的闪光光解

酪氨酸和其他两种芳香族氨基酸——色氨酸和苯丙氨酸构成了各种蛋白质的生色团,它们是蛋白质吸收光能的主要部位,从这个意义上讲,生色团氨基酸的光解反应是了解蛋白质光化学的基础。虽然对酪氨酸水溶液的早期闪光光解研究就已表明光电离是主要的原初过程,但是直到近年来的激光光解研究才使我们对光电离的机制有了一些了解。酪氨酸的光解可以用下面的反应式表示:在碱性条件下(pH>9),酪氨酸酚基上的OH基解离,形成负离子,其光电离由反应式(2)表示:光解反应的原初产物对位α-氨基丙酸苯氧自由基缩写为(?)yr)的产生是经过单光子过程还是双光子过程?很多作者研究了这个问题,目前仍然存在一些分歧。所谓单光子过程,是指分子吸收一个高能光子后直接电离,或者形成的激发态迅速分解。而在双光子过程中,光解产物的形成经过两个步骤:吸收第一个光子后分子跃迁到一个中间态,然后中间态分子再吸收第二个光子而电离。本工作用闪光光解方法直接观察了原初光解产物(?)yr的产额与闪光绝对强度(即每次闪光射入样品池的光子数)的依赖关系,并结合理论分析,说明酪氨酸在碱性水溶液中的光电离是单光子过程,而在中性或弱酸性水溶液中是双光子过程。本工作还证实在碱性水溶液中酪氨酸原初光解产物(?)yr的产额与水合电子的产额相等,从而说明在碱性条件下光电离是产生(?)yr的几乎唯一的途径。除此之外,我们还对光解产生(?)yr的量子产额,这个瞬态产物的摩尔消光系数及其衰变的速率常数进行了测定。     

2-十三烷酮对棉铃虫细胞色素P450的诱导作用

将2-十三烷酮按0.005%～0.01%（重量比）的浓度加到棉铃虫人工饲料中,连续诱导3代,测定棉铃虫中肠和脂肪体中细胞色素P450(cyt-P450)含量以及与标准配基（正丁醇、吡啶、苯胺、环己烷）形成的氧化型结合光谱。2-十三烷酮诱导品系的中肠cyt-P450与CO结合光谱的最大吸收峰在449 nm处,脂肪体cyt-P450与CO结合光谱的最大吸收峰在450.7 nm处。中肠cyt-P450除了在450 nm附近存在一个吸收峰外,在通入CO后依次在414、415、418 nm附近出现吸收峰,随后该峰消失,随着时间的推移（第31次扫描）在420 nm处又开始出现一个弱吸收峰。2-十三烷酮诱导品系的中肠、脂肪体cyt-P450与4种标准配基形成的差光谱与对照相比在峰型上存在着不同程度的差异。中肠cyt-P450与正丁醇形成双峰双谷的光谱;脂肪体cyt-P450与正丁醇形成的光谱最大吸收峰在416.61 nm处,波谷在424.91 nm处;中肠cyt-P450和脂肪体cyt-P450与吡啶形成的光谱为典型的Ⅱ型光谱,而与环己烷形成的光谱为不典型Ⅰ型光谱;中肠和脂肪体的cyt-P450与苯胺形成典型的Ⅱ型光谱,最大吸收峰分别在443.30和428.92 nm处,最小吸收分别在402.30和401.00 nm处。     

高活性Co2+替代海因酶中Co2+的定量及酶学活性鉴定

利用产D-海因酶(HDT)的重组pE-hdt/E.coli菌株,在LB培养基中添加40μmol/L的Co2+,37℃培养10 h, 表达产物经Q-Sepharose 阴离子交换剂和Phenyl-Sepharose疏水层析,获得电泳纯Co2+D-海因酶(Co2+-HDT).该酶对底物DL-海因的比活性较HDT高约6倍,达21.8 U/mg.可见光光谱分析表明,在498 nm和568 nm处呈现Co2+海因酶络合物的特征性吸收峰.用ICP-AES测定纯酶金属离子含量,HDT每摩尔亚基含0.93摩尔Zn2+和0.04摩尔Co2+,而Co2+-HDT中每摩尔亚基中含0.17摩尔Zn2+ 和089摩尔Co2+.这一结果表明,HDT中的Zn2+ 已被Co2+所替代.此外,在动力学常数,pH和温度稳定性,金属螯合剂EDTA的影响等方面,HDT和Co2+-HDT也略有差异.     

SO2对植物的氧化作用和植物的抗氧化作用

本文主要介绍了SO_2通过活性氧(如O_2~-,H_2O_2,·OH等)伤害植物的机理和植物体内清除O_2~-,H_2O_2,·OH,L·,LO·,LOO·的抗氧化系统。     

血清蛋白与4,5-二溴荧光素相互作用及其分析应用的研究

在 0 .10mol/mL的醋酸溶液中 ,4,5 二溴荧光素能与血清蛋白形成稳定的复合物 ,最大吸收波长 482nm ,与试剂比较 ,红移了 12nm。据此建立了测定血清蛋白的方法 ,用于BSA和HSA的测定 ,分别在 2～ 14mg·L-1有线性关系 ,表观摩尔吸光系数分别为 3.12× 10 5L·mol-1·cm-1和 3.2 7× 10 5L·mol-1·cm-1。应用该法测定了人血清样品总蛋白含量 ,结果令人满意。     

红细胞膜对NO_2~-通透性的研究

本文采用NO_2~-快速测量红细胞膜对阴离子的通透特性.NO_2~-跨膜运输进红细胞内后,和血红蛋白相互作用,使后者变为高铁血红蛋白,改变了红细胞内血红蛋白的吸收光谱,进而影响细胞悬浮液的光学特性.据此,测量加入NO_2~-后红细胞悬浮液在特定波长处光密度的时间变化,即能追踪阴离子跨膜运输的动态过程.红细胞膜阴离子运输专一性抑制剂DIDS能抑制约70%的NO_2~-跨膜运输.在15-38℃温度范围检测了NO_2~-跨膜通透速率的温度特性,给出活化能为60KJ·mol~(-1).     

光系统Ⅱ反应中心CP47/D1/D2/Cyt b-559复合物中色素分子空间取向的线二色光谱研究

线二色光谱(LD)是研究色素分子在光合膜上空间取向和排布的重要手段.采用低温(100K)吸收光谱和线二色光谱技术研究光系统Ⅱ核心复合物CP47/D1/D2/Cyt b-559中色素分子的空间取向.结果表明,在光系统Ⅱ核心复合物CP47/D1/D2/Cyt b-559中680 nm处有吸收的叶绿素分子Qy跃迁与光合膜平面平行.β-胡萝卜素分子有两种不同的空间取向,其中在470和505nm处有吸收的β-胡萝卜素分子(Ⅰ)与光合膜平面近似平行,而在460和490nm处有吸收的β-胡萝卜素分子(Ⅱ)与光合膜垂直.光破坏实验显示垂直取向的β-胡萝卜素分子对强光敏感.680nm处吸收的叶绿素分子成分复杂,可能包含有P680和核心天线CP47蛋白上的色素分子.     

豇豆初生叶多胺氧化酶的分子特性（英文）

从6 d苗龄的豇豆幼苗初生叶中提纯得到的多胺氧化酶是一种糖蛋白,其碳水化合物含量为8.17%.全酶分子量约为146 kD,由分子量为70kD的两个相同亚基组成,每个亚基含1个Cu2+.该酶的等电点为6.2,吸收光谱分别在波长278 nm和500 nm处有1吸收峰.8种蛋白质修饰剂修饰试验并配合底物保护证实酪氨酸、赖氨酸和色氨酸残基及-SH都不是该酶活性中心的必需基团,而组氨酸残基则是活性中心的必需基团.进一步分析部分失活的修饰酶动力学参数的变化得知,组氨酸残基可能处于酶分子的催化部位而非底物的结合部位.     

不同营养条件下竹叶眼子菜NH4^＋-N吸收动力学的初步研究

以竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)无菌系种苗为试验材料,研究了不同水体营养浓度水平(低营养:TN 0.213 mg·L-1,TP 0.0093 mg·L-1;中营养:TN 0.71 mg·L-1,TP 0.031 mg·L-1;高营养:TN 7.1 mg·L-1,TP 0.31 mg·L-1)对其生长与NH+4-N的吸收动力学参数的影响.结果表明,不同浓度水体营养对竹叶眼子菜生长的影响较小,而NH+4-N的吸收动力学参数有显著差异.竹叶眼子菜在高、中和低营养培养条件下的NH+4-N最大吸收速率Vmax分别为 41.1、 29.1、 21.1 μmol·g-1·h-1,米氏常数Km分别为 0.356、 0.306、 0.122 mmol·L-1.竹叶眼子菜营养吸收动力学与其生长环境关系紧密,在低浓度生长环境中时,竹叶眼子菜可以通过降低Km值来提高对营养离子的亲和力以满足营养需求;在高浓度生长环境中,该植物通过增大吸收潜力来适应高营养.     

大叶藻对氮磷营养盐的吸收动力学特征

营养盐是影响海草生长的关键因子, 目前有关海草不同组织对不同形式氮和磷的吸收特征尚不明确。该研究通过利用海草地上和地下组织分隔培养装置, 设置不同的氨态氮、硝态氮和磷酸盐浓度, 探究了大叶藻(Zostera marina)植株及其地上和地下组织对氮磷营养盐的吸收动力学特征。结果显示: (1)大叶藻对氮磷的吸收符合饱和吸收动力学特征, 吸收速率和水体氮磷浓度可用米式方程描述; (2)大叶藻植株对NH₄⁺-N的最大吸收速率(V_max, 52 μmol·g^-1·h^-1)显著高于其对NO₃^--N的V_max (39 μmol·g^-1·h^-1); (3)大叶藻地上组织和地下组织均可吸收氮磷, 但地上组织对氨态氮、硝态氮、磷酸盐的V_max分别为43.1、30.5和15.6 μmol·g^-1·h^-1, 为地下组织的2.6、1.2和6倍。结果表明, 大叶藻对氨态氮的吸收能力高于硝态氮, 且对氮磷的吸收可能主要依赖地上组织(叶片)。结果为查明大叶藻对氮磷的吸收利用机制及评估大叶藻的海洋生态效应提供了理论依据。     

赤潮异弯藻在铁限制条件下的光谱特性

由活体吸收光谱可见,赤潮异弯藻在叶绿素c靠近红光区的吸收峰处,由铁丰富条件下的632nm向蓝漂移2nm．由于类胡萝卜素相对于叶绿素a的比值在铁限制的细胞内增大,因而受铁限制的细胞活体吸收光谱在480nm左右类胡萝卜素的吸收峰处增加了一个吸收峰．赤潮异弯藻细胞低温荧光发射光谱在685nm处有一明显的发射峰。与铁丰富条件(10μmol.L-1)相比,缺铁(5nmol·L-1)和低铁(100nmol·L-1)细胞在685nm处的荧光得率分别升高了2倍和1．4倍．补铁48h后荧光得率则明显降低。表明细胞在铁限制条件下存在大量能量耗散,降低了细胞光合作用效率．     

植物绿叶对光的吸收规律的实验研究

实验结果表明:(1)光线照射到植物绿叶时,光的反射不仅仅发生在叶子表面,还发生在表面以下各组织层;(2)在190—860nm之间,绿叶在190—500nm段出现一个吸收区,在680nm处出现一个吸收峰,它们的吸收比均高达85％以上;(3)虽然710—750nm的红光对叶片的反射比大于500—570nm的绿光,但人眼看到叶片仍然是绿色,我们对这一现象进行了解释。本文将为研究绿叶的光学性质和光合作用等提供有用的参数。     

植物生理学实验中一类偶氮化合物的分光光度检测

偶氮化合物在可见光特定波长下有最大吸收峰,但对这一特定波长认定目前仍不统一。本试验利用分光光度计法测定了偶氮化合物的特定吸收峰。结果表明：NO2-、对氨基苯磺酸（或磺胺）及α-萘胺在酸性条件下形成偶氮化合物特定吸收峰在A520nm处,并非A510nm、A530nm或A540nm。     

超表达小麦硝态氮转运蛋白基因TaNRT2.1对拟南芥生长及氮吸收的影响

为了阐明小麦硝态氮转运蛋白(nitrate transporters,NRT)TaNRT2.1及辅助蛋白TaNAR2.1的硝态氮转运功能,本研究构建了TaNRT2.1单基因(单超)与TaNRT2.1+TaNAR2.1双基因超表达载体(双超),通过农杆菌介导法转化野生型拟南芥,利用潮霉素筛选与PCR鉴定分别获得了3个单超与2个双超的转基因拟南芥纯合株系。通过研究转基因拟南芥的硝态氮吸收动力学及氮含量发现:在硝态氮浓度1 mmol·L~(-1)时,仅双超能够显著提高拟南芥的硝态氮吸收速率;硝态氮浓度1 mmol·L~(-1)时,不论单超还是双超均不能提高拟南芥的硝态氮吸收速率。低氮(0.1 mmol·L~(-1) NO_3~-)条件下,2种转基因拟南芥的生长状况和氮吸收与野生型相比均无显著差异;而在高氮(10 mmol·L~(-1) NO_3~-)条件下,单超提高了拟南芥的角果重和植株生物量,双超则显著提高了拟南芥的生物量、根系生长和总吸氮量。这些结果表明,TaNRT2.1转运蛋白需与辅助蛋白TaNAR2.1联合才能调控拟南芥对硝态氮的转运。     

小麦吸收、累积硝酸根的品种间差异

小麦苗在弱光下吸收NO_3~-的速率在品种间观察不到有差异;在强光下,吸收速率在品种间有较大的差异。 小麦苗用0.2 mMKNO_3预处理3小时,再在强光下吸收,NO_3~-吸收速率在品种间的差异显著。品种间吸收速率的差异为:扬麦1号>扬麦3号,郑州3>郑州761号。 从NO_3-吸收动力学的资料来分析,在KNO_3浓度0.05～2 mM范围内,郑州761、郑州3号有较低的 Km(0.30、0.25 mM),能在低浓度溶液中有效地吸收 NO_3~-;扬麦1号、扬麦3号的Km为0.59及0.84 mM,在低浓度溶液中吸收NO_3~-将不如郑州761及郑州3号。但扬麦1号、扬麦3号的Vmax比郑州761、郑州3号为高,有利于在较高浓度溶液中吸收NO_3~-。 NO。一在第1叶内的积累,随吸收溶液浓度的提高而增加。积累量扬麦1号>扬麦3号。