烟草叶片中甘氨酸氧化与硝酸还原的关系

本试验用烟草（Nicotiana tabacum L.)叶圆片和由其线粒体和硝酸还原酶组成的重组系统对甘氨酸氧化与硝酸还原的关系进行了研究。结果表明,甘氨酸真空渗入叶圆片或加入重组系统中都能促进硫酸还原,甘氨酸对硝酸还原的促进作用明显受取样前预照光处理及呼吸链活性的影响,硝酸还原的进行使线粒体依赖甘氨酸的耗氧率降低。本文认为,光下C3植物叶片中的甘氨酸氧化脱羧能为硝酸还原提供还原剂。     

几种有机酸对芸苔光呼吸代谢的影响（简报）

芸苔叶圆片在乙醇酸氧化酶受抑对照光,其乙醇酸的积累受而酮酸促进,而被柠檬酸、琥珀酸及苹果酸抑制、离体条件下．添加苹果酸、柠檬酸和琥珀酸时,乙醇酸氧化酶活性增高：添加丙酮酸、柠檬酸、苹果酸和琥珀酸时．甘氨酸氧化酶活性也增大。     

拟南芥中绿色荧光蛋白技术的改进及其意义

用氧化还原敏感的绿色荧光蛋白(roGFP)转化拟南芥,使其定位表达于线粒体和细胞质中.线粒体和细胞质是对氧化还原敏感的,因此随着电位的不同在410/474 nm照射下的510 nm光的比率也不同.410/474 nm荧光比率与植物的细胞、组织、器官的氧化还原电位有关.roGFP能被DTT还原和H2O2氧化.在根部细胞质中平均静息电位是-318 mV而在线粒体中是-362 mV.     

植物冻害和氧化胁迫——甘蓝叶冻-融循环中超氧的产生

为检验植物冻害的发生和氧化胁迫这一假说,在冰冻前把氮蓝四唑（NBT）真空渗入到甘蓝叶圆片中,在叶圆片冻－融循环中NBT被还原为甲Zan,把其中的单甲Zan用乙醇提取出来,在分光光度计上比色,可作为冻融循环中产生的氧化胁迫的定量指标,NBT本身作为氧化剂,使冻害稍有增加,作为冰冻保护剂的二甲基亚砜真空渗入叶圆片使其抗冻性显著增加,而NBT还原则显著减少,表明二甲基亚砜在保护叶组织免受冻害上的作用和它减缓植物组织氧化胁迫的作用有关。实验结果支持植物冻害的发生和氧化胁迫有关这一假说。实验还表明还原NBT的还原剂很可能是超氧阴离子自由基。     

NAD~+对小麦叶片线粒体甘氨酸氧化和三羧酸代谢的调节

外源NAD~+对小麦叶片线粒体内甘氨酸、苹果酸及α—酮戊二酸氧化都有促进作用。当几种呼吸底物同时存在时,其中甘氨酸的氧化抑制了其他底物的同时氧化,因为催化这两类废物氧化的酶对NAD~+的亲和力和对NADH/NAD~+比值的敏感程度有差异,催化甘氨酸氧化的甘氨酸脱羧酶对线粒体基质内可利用的NAD~+的亲和力分别比苹果酸脱氢酶和α—酮戊二酸脱氢酶的亲和力大约1或2倍。另外,甘氨酸亦可通过保持线粒体基质内高NADH/NAD~+比值来影响三羧酸环的正常代谢。     

基于COPAS自动分选系统检测线虫线粒体氧化还原状态(英文)

线粒体是氧化还原信号通路的重要节点,然而,对于线粒体氧化还原变化的原位检测十分困难。作者选择秀丽隐杆线虫为模式生物,使用线粒体定位的氧化还原敏感探针Grx1-roGFP2对线虫进行标记。同时,为了快速比较多个样品间的氧化还原变化,建立了基于COPAS生物自动分选系统的自动定量检测方案。结合氧化还原敏感探针标记的转基因线虫品系,该方法能够快速检测RNA干扰以及线虫生长发育不同时期引起的线粒体氧化还原变化。     

光呼吸代谢物乙醇酸、乙醛酸和草酸对烟草叶片硝酸还原的影响

乙醇酸、乙醛酸和草酸能明显促进烟草(Nicotiana rustica)叶片在黑暗中的硝酸还原,光呼吸抑制剂a-羟基吡啶甲烷磺酸能消除前二者的促进作用而不能完全消除草酸的作用。草酸+NAD~+能显著促进离体的硝酸还原。烟叶提取液加入草酸和NAD~+后生成NADH和CO_2认为活体内由乙醛酸氧化生成的草酸是经脱氢生成NADH供硝酸还原之用。未能证明在烟叶内存在乙醇酸脱氨酶,因此排除由乙醇酸直接脱氢以还原硝酸的可能。     

甘氨酸对黄瓜幼苗硝酸盐吸收还原和硝态及氨态氮积累的影响（简报）

经甘氨酸溶液浸叶处理的黄瓜幼苗光下对NO_3~-的吸收和还原明显受到促进,地上部氨态氮积累增加,硝态氮减少,而根部硝态氮和氨态氮均增加。     

运动与衰老:线粒体功能和氧化还原的调控

衰老与线粒体功能衰退和氧化还原失衡紧密相关。随着年龄的增加,肌肉线粒体的DNA丰度和蛋白质的合成不断的下降,线粒体代谢过程中的副产物自由基增加导致脂质,蛋白质和核酸等大分子的氧化损伤不断累积。衰老相关的线粒体功能的下降和氧化还原失衡影响运动功能,导致胰岛素抵抗和神经退行性疾病,因而对于调节寿命起到重要的作用。因而线粒体可能是决定寿命的重要因素。大量研究证实长期运动训练可以很大程度预防和改善衰老相关疾病,其机制可能是通过促进线粒体生成和激活内源性抗氧化防御体系而提高线粒体功能和调控氧化还原平衡。因此,长期的运动训练预防衰老相关疾病和提高老年人的生命质量很可能是通过调控线粒体功能和氧化还原平衡而发挥作用。     

不同氮素营养对黄麻叶片的光合作用、光呼吸的影响及光呼吸与硝酸还原的关系

不同硝态氮水平对黄麻叶片的光合强度、光呼吸强度、乙醇酸氧化酶及硝酸还原酶均产生显著的影响:除了光合强度以外,其余三者均随氮水平的增高而显著地增高;在低至正常氮水平范围内(1/4～1N),光合强度随氮水平的增高而增高,但在高硝态氮水平范围内(2～4N),光合强度有随氮水平的增高而略为下降的趋势。氨态氮水平的增高对光合强度、光呼吸强度、乙醇酸氧化酶活性也有影响:三者均随氮水平的增高而有所提高,但不如硝态氮处理的那样明显。在用氨态氮处理的植株中测不出硝酸还原酶的活性。用光呼吸抑制剂亚硫酸氢钠,α-羟基-2-吡啶甲烷磺酸(HPMS)及异烟肼(INH)真空渗入黄麻叶圆片以抑制光呼吸时,硝酸还原亦同时部分受抑。因此认为在乙醇酸途经中的甘氨酸氧化脱羧反应可能为硝酸还原提供还原剂NADH。     

谷胱甘肽在肝脏疾病相关信号通路中的作用及研究进展

谷胱甘肽(GSH)是细胞内主要的抗氧剂和氧化还原、细胞信号调节器,它能还原过氧化氢、清除活性氧(ROS)和含氮自由基使细胞免受氧化应激损伤。不管细胞内是否存在ROS氧化细胞蛋白,谷胱甘肽均能诱导氧化还原反应发生转变,进一步使信号传导功能及转录因子分子功能发生改变。大量实验表明,ROS和GSH在多条细胞信号调节通路中发挥着重要作用。主要阐述了Fas、TNF-α和NF-κB信号通路及线粒体凋亡途径及GSH在这些通路中的作用。尤其是线粒体GSH耗竭能诱导线粒体内ROS显著增加,从而损害细胞生物能量和诱导线粒体通透性转换孔开启。根据线粒体损害程度,NF-κB信号通路可被抑制,肝细胞也可能经历不同的死亡模式(凋亡或坏死)并对刺激细胞死亡信号(如TNF-α)也更敏感。这些过程涉及许多肝脏疾病的发病机理。     

烟草叶绿体NAD(P)H脱氢酶在抵御高温胁迫中的作用

经42℃高温处理48 h以上, 烟草(Nicotiana tabacum L.)ndhC-ndhK-ndhJ基因缺失突变体(ΔndhCKJ)植株较其野生型(WT)先出现茎部褐变、叶片萎蔫等氧化伤害症状. 作用光关闭后的叶绿素荧光动力学表明, WT植株中NAD(P)H脱氢酶(NDH)介导的PSI循环电子传递和叶绿体呼吸在高温胁迫时被促进了. 用甲基紫精(MV)处理叶圆片的结果显示, ΔndhCKJ光合机构更易受到光氧化伤害, 甚至首先发生叶绿素漂白. P700氧化还原分析表明, NDH介导的循环电子传递途径可能通过与MV竞争电子而减少活性氧(ROS)的积累. 将叶圆片于42℃处理6 h后, ΔndhCKJ光化学反应活性的下降比WT更显著, 与此一致, 可溶性Rubisco活化酶含量显著低于WT, 且电子传递链还原程度和非光化学能量耗散水平均显著高于WT. 叶绿素毫秒延迟发光慢相的测定结果显示NDH介导的循环电子传递有助于跨膜质子梯度(ΔpH)的形成, 但其耗用在DndhCKJ中受到严重抑制. 根据以上结果推测, NDH介导的循环电子传递在高温胁迫下运转加快, 并将过剩的电子分流至叶绿体呼吸途径, 此外, NDH途径提供的DpH可能在一定程度上有利于维持CO₂同化的进行, 从而能够减轻光氧化胁迫的伤害.     

氧化磷酸化作用和有关同题的研究 VI.可溶性因子在鼠肝线粒体碎片琥珀酸氧化偶联NAD~+需能还原中的作用

鼠肝线粒体经超声波处理得到的碎片在用适当量水洗一次后很不稳定,催化琥珀酸氧化偶联NAD~+需能还原的活力很低,此时加入线粒体经超声波处理后47,000×g离心的清液后线粒体碎片催化NAD~+需能还原的活力即显著地增大。由上清液所促进的NAD~+需能还原也同样地被Amytal与DNP所抑制。实验结果表明在上清液中合有线粒体催化琥珀酸氧化偶联NAD~+需能还原所必需的可溶性因子,上清液中可溶性因子甚不稳定,在25℃放置50分钟活力丧失60%,用pH沉淀及DEAE离子交换纤维素柱层析分离等方法可以将可溶性因子提纯约100倍。提纯后的可溶性因子ATP酶活力甚低。     

光对绿豆种子和叶片分离线粒体耗氧的影响

实验结果表明:照光时绿豆叶片分离线粒体通过细胞色素氧化酶途径的NADH氧化部分受阻,电子转向交替途径。不产生能量,不受能荷控制的NADH氧化途径有利于绿色细胞线粒体在光合作用时执行其提供碳架的功能。看来绿色细胞线粒体本身具有对光的敏感性,在照光时调节呼吸途径以适应其功能的转换。呼吸途径的转换机制目前还不清楚。绿豆种子线粒体与叶片线粒体不同,没有上述的这种对光的反应。     

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。     

光对绿豆种子和叶片分离线粒体耗氧的影响

实验结果表明：照光时绿豆叶片分离线粒体通过细胞色素氧化酶途径的NADH氧化部分受阻,电子转向交替途径。不产生能量．不受能荷控制的NADH氧化途径有利于绿色细胞线粒体在光合作用时执行其提供碳架的功能。看来绿色细胞线粒体本身具有对光的敏感性,在照光时调节呼吸途径以适应其功能的转换。呼吸途径的转换机制目前还不清楚。绿豆种子线粒体与叶片线粒体不同,没有上述的这种对光的反应。     

草酰乙酸—苹果酸穿梭系统对甘氨酸和α-酮戊二酸氧化的调节

草酰乙酸—苹果酸穿梭系统通过改变线粒体基质内NAD~+的可利用量或NADH/NAD~+比率对甘氨酸和α-酮戊二酸氧化进行调节。该穿梭系统利用不同来源的NADH的能力相近。     

断光后的急骤耗氧现象及其与光呼吸的关系(英文)

用氧电极研究叶圆片断光后的耗氧变化,观察到断光后急骤耗氧(rapid postilluminationoxygen consumption RPIOC)现象。在不更换反应液的情况下,随着连续测定次数的增加,烟草叶圆片和番薯叶肉细胞的RPIOC增强。烟草、水稻、番薯、木瓜、黄瓜的叶圆片和番薯叶肉细胞表现出RPIOC,而高粱、甘蔗和玉米则没有这种现象。烟草叶国片的RPIOC随以下因素变化而增强:氧浓度从0.077mmol/L 气相O_27％)增加到 0.230 mmol/L(气相O_2 21％)、光强从111W/m~2增加到350W/m~2、温度从20℃增加到40℃,NaHCO_3(pH7.8)浓度从1 mmol/L(气相CO_2 1188ppm)降低到0.05mmol/L(气相CO_260 ppm)。0.4 mmol/L的HPMS完全抑制烟草叶圆片的RPIOC;10mmol/L的环氧丙酸抑制烟草叶圆片的RPIOC 57.8％。因此认为RPIOC是光呼吸的另一种形式的表现,它对环境因子的变化与已知的影响光呼吸的因子具有一致的反应。     

硫胺素通过提高线粒体氧化状态促进植物快速响应外界胁迫的研究

硫胺素在植物应对环境胁迫刺激及植物免疫方面发挥的作用越来越受到人们的关注。本文主要研究了硫胺素对线粒体氧化还原状态的调节作用。研究发现硫胺素可以提高线粒体的氧化状态,这一效应具有浓度依赖性,当硫胺素浓度高于1mmol／L时较为明显。此外,硫胺素还可增强植物细胞线粒体丙酮酸脱氢酶（PDH）的活性。并且在应对铝、镉胁迫时,硫胺素预处理组能较快促进活性氧的进发。线粒体氧化状态的提高对细胞应对胁迫因子刺激,较快释放活性氧从而激活下游信号具有重要意义。     

细胞色素bc_1复合物的喇曼光谱研究

对提纯的细胞色素ｂｃ１复合物的氧化态和底物琥珀酸还原态两个样品进行了共振喇曼和富立叶喇曼光谱测定和比较。琥珀酸还原态与氧化态的共振谱比较明显有变化,而富立叶红外谱没有什么差别。说明呼吸链的电子传递体在氧化态与还原态交替变化进行电子传递时,蛋白总体构象不发生大的改变,而活性中心血红素辅基局部构象变化很大。