生物催化立体选择性氧化还原中存在问题及其发展策略

以立体选择性氧化还原酶或其全细胞催化的不对称氧化还原反应已经成为转化光学活性手性醇及其他手性化合物的有效手段。然而,生物催化氧化还原反应体系存在着催化活性与专一性、反应体系与催化稳定性等生物催化剂所固有的局限性问题,而且,生物氧化还原反应必需辅酶及其再生问题也是限制该转化途径产业化应用的一个重要因素。围绕上述生物催化立体选择性氧化还原中存在的关键问题,现代分子生物技术及反应工程的不断突破和发展为改善生物催化立体选择性氧化还原在催化剂本身和反应工程方面的局限性提供了有效的发展策略,为其进一步大规模产业应用提供了发展基础。     

关于代谢生理二个问题的讨论

一、关于HMP总方程式的平衡问题郑集编《普通生物化学》(1979);潘瑞炽、董愚德编《植物生理学》(1979)等对于磷酸戊糖支路的总反应总结为:6—P—G+12NADP→6CO_2+12NADPH+12H~++Pi在这一反应式中,除水解反应所用H_2O没有反映出外,参与氧化还原反应的6H_2O也没有写明,水解反应的H_2O通常不言自明可以不写。而后者是应该写明的,这在教科书尤其需要,因为一     

2004年全国中学生生物竞赛（厦门）生化实验试题

有些生物化学反应中指示反应完成,经常使用直观的指示剂指示,如氧化还原指示剂和酸碱指示剂。氧化还原指示剂是氧化状态下和还原状态下各有不同颜色;酸碱指示剂是指示生物化学反应前后溶液的酸碱度变化,不同酸碱度各有不同颜色。这里进行一次酶促反应实验,人的血液中和尿液中都含有尿素,尿素的含量变化是许多病变的重要指标。脲酶可作用于尿素,它的反应如下:     

细胞工厂氧化还原状态的荧光探针检测与调控

氧化还原反应贯穿于细胞的整个生命历程,与细胞的新陈代谢息息相关。细胞的氧化还原平衡对细胞的能量代谢、生长代谢及合成代谢有着重要的影响。因此,细胞氧化还原状态的实时监测以及调控对于细胞工厂的高效生产有着重要意义。由于参与氧化还原反应的物质种类多、活性高、寿命短且相关代谢网络复杂,氧化还原状态的实时监测与调控一直是研究的热点与难点。本文中,笔者通过对影响细胞氧化还原反应的代谢物进行分析,以基因编码的荧光探针为主,介绍了检测细胞氧化还原状态的荧光探针,并阐述了调控氧化还原状态的常用方法及其在细胞工厂中的应用,为更好地实现细胞工厂的高效生物转化奠定基础。     

硫氧还蛋白与氧化还原反应

硫氧还蛋白是生物体调节体内氧化还原系统的一种重要蛋白质,它参与了生物体内众多的氧化还原反应,其活性位点是-Cys-Gly-Pro-Cys-,在众多的生命过程中,通过构象的改变行使其调节功能。     

辅酶模型化合物与过硫化物间单电子转移反应机制的新证据

本文以紫外—可见光谱和自旋捕获—ESR联用技术研究了辅酶NADH模型化合物N-苄基-1.4-二氢菸酰胺与过硫化物的氧化-还原反应,获得反应体系中自由基中间体存在的信息,为有关生物体输酶氧化-还原反应的两步单电子转移自由基机制提供了进一步的依据.     

细菌铁蛋白释放铁的动力学研究

棕色固氮菌细菌蛋白在可见光谱区中有定性的特征吸收峰。细菌铁蛋白经过量Ｎａ２Ｓ２Ｏ４还原后,该蛋白的α、β和Ｓ峰的吸光度随着蛋白还原程度增大而递增。细菌铁蛋白的氧化还原状态可分为氧化态、半还原态和深度还原态。细菌铁蛋白铁核中的磷铁组成存在着非均匀性,该蛋白释放铁核表层的铁的反应为一级反应,推测这一过程受蛋白壳中的血红素调控。细菌铁蛋白释放铁核内层的铁的反应为零级反应。     

试评杨学荣主编的《植物生理学》一书中的一小节

读了《植物生理学通讯》1984年第 3期,石文的“再评杨学荣主编的《植物生理学》”一文后,觉得评文对“杨著”中存在的概念性错误之处还未全指出来。为此,试评一下该书第三章第四节中“光合作用机制概说”这一小节,来说明该书的欠缺之处。 1.93页倒三行;“光合作用也和呼吸作用一样是一系列电子传递和酶促反应的氧化还原的偶联反应所组成的复杂过强,二者根本区别在于电子的来源不同”。这句话前半句给读者的印象似乎是:电子传递是一件事,氧化还原反应是另一件事。氧化还原反应难道能不包合电子传递吗?还有,“酶促反应的氧化还原的偶联反应。是什么意思?实在令人费解。后半句“二者的根本区别在于电子来源不     

氧化还原信号转导的分子机制

氧化还原调控参与多种生物学过程,包括细胞增殖、分化和凋亡等的细胞信号转导和基因表达调控,因而在细胞生命活动中扮演着非常重要的角色。细胞内各种氧化还原介质,如活性氧(reactive oxygen species,ROS)和活性氮(reactive nitrogen species,RNS)等,能对多种蛋白质在半胱氨酸残基上进行可逆性修饰。ROS或RNS对靶蛋白的氧化还原修饰方式主要有巯基／二硫键转换反应、S-亚硝基化及谷胱甘肽化等,这些修饰方式构成了胞内氧化还原信号转导的主要机制。     

微生物介导硝酸盐还原耦合亚铁氧化过程的动力学及其影响因素

【目的】探究不同菌浓度和亚铁浓度条件下,Acidovorax sp. strain BoFeN1介导的厌氧亚铁氧化耦合硝酸盐还原过程的动力学和次生矿物。【方法】构建包含菌BoFeN1、硝酸盐、亚铁的厌氧培养体系,测试硝酸根、亚硝酸根、乙酸根、亚铁等浓度,并收集次生矿物,采用XRD、SEM进行矿物种类和形貌表征。【结果】在微生物介导硝酸盐还原耦合亚铁氧化的体系中,高菌浓度促进硝酸盐还原,对亚铁氧化也有一定促进作用;高浓度亚铁在低菌浓度下氧化反应速率和程度降低,但是在高菌浓度下无明显影响;亚铁浓度越高次生矿物结晶度越高,但对硝酸盐还原具有一定抑制作用。在微生物介导亚硝酸盐还原耦合亚铁氧化的体系中,高的菌浓度和亚铁浓度都会促进亚硝酸盐还原,但亚铁氧化的次生矿物会对亚硝酸盐的微生物还原产生较强的抑制作用,次生矿物的种类和结晶度主要受亚铁浓度影响。【结论】硝酸盐还原主要是生物反硝化作用,亚硝酸盐还原包含生物反硝化和化学反硝化两部分,在硝酸盐体系中亚铁氧化与次生矿物生成是受生物和化学反硝化作用的共同影响,但亚硝酸盐体系中亚铁氧化与次生矿物生成主要是受化学反硝化作用影响。该研究可为深入理解厌氧微生物介导铁氮耦合反应机制提供基础数据和理论支撑。     

再议用倒叙法讲解光合作用的过程效果好

笔者在阅读贵刊 1 999年第 9期“用倒叙法讲解光合作用的过程效果好”一文后 ,对打破教材顺序 ,突出光合作用核心用倒叙法取得良好效果颇有同感 ,但对文中的“从氧化还原的角度看 ,二氧化碳转变成糖类是什么过程 ?(学生应知道是二氧化碳被还原的过程 ) ,这个过程当然需要还原剂等教学设想认为欠妥当 :1 )光合作用的总反应式有涉及二氧化碳、水、葡萄糖等 ,他们很难从电子得失角度分析氧化还原反应。2 )高二学生在化学课到目前为止还没学过有机化学 ,从这个角度谈氧化还原反应 ,学生很难理解。笔者认为从氧化还原角度看二氧化碳转变成糖类可…     

光诱导叶片P-700氧化还原的测量

依据光合作用反应原理 ,介绍了光诱导的叶片P 70 0氧化还原的测量方法。并分别以烟草和菠菜为例 ,给出了典型的远红光诱导的P 70 0氧化还原曲线和不同波长的作用光诱导下P 70 0的氧化还原动力情况     

植物质膜氧化还原系统的生理作用

植物质膜氧化还原系统的生理作用陈思学,焦新之（中国科学院上海植物生理研究所上海２０００３２）细胞质膜氧化还原系统是指存在于质膜中的电子传递链（包括电子供体氧化酶、电子载体和电子受体还原酶等）,通过氧化还原酶的作用和电子载体的氧化和还原反应,将电子从供...     

生物催化剂在有机合成中的应用

生物催化剂具有许多优点,目前在有机合成工艺中应用广泛。本文主要探讨生物催化剂在取代反应、加成与消除反应、酰胺的合成和氧化还原反应等有机合成反应中的应用,以此发现生物催化剂的优良品性。     

纤维二糖脱氢酶抑制酚型化合物聚合及促进木素降解的研究

裂褶菌纤维二糖脱氢酶（ＣＤＨ）可以氧化纤维二糖并还原多种物质,催化的是一双底物双产物反应,符合乒乓反应机制,在电子供体纤维二糖存在下,ＣＤＨ可以还原由豆壳过氧化物酶（ＳＨＰ）氧化多种芳香化合物所生成的产物,ＳＨＰ氧化１－羟基苯丙三唑（１－ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｚｏｔｒｉａｚｏｌｅ,ＨＢＴ）生成的产物对ＳＨＰ有失活作用,而在纤维二糖存在下,ＣＤＨ可以还原该氧化产物从而阻止其对酶的失活作用,ＣＤＨ可以抑制     

不同类型泥炭沼泽湿地无机离子、溶解有机质的变化特征及生态学意义

泥炭沼泽湿地仅占地球陆地面积的3%,而碳储量却占全球的30%,是陆地生态系统重要的碳库。溶解性有机质(DOM)是泥炭地碳循环重要组成部分,也是泥炭地生物地球化学过程的重要参与者。本研究利用新型电化学方法、稳定同位素技术对2个泥炭样地(矿养型泥炭沼泽,LB;雨养型泥炭沼泽,OS)地表水、地下水、土壤孔隙水中DOM及无机离子的氧化还原能力变化特征进行分析。结果表明: LB样地的无机元素丰富且浓度较高,无机主导的厌氧呼吸过程起主要作用;不同来源(地表水、地下水和孔隙水)水样中的氧化还原能力差异主要受实际氧化还原电位影响,孔隙水剖面铁和硫酸盐大多以还原价态赋存,无机电子受体会影响DOM的氧化还原活性基团发生氧化还原反应的水平和深度。OS样地的有机质极其丰富,有机电子受体参与氧化还原过程贡献显著,不同来源(地表水、地下水和孔隙水)水样中氧化还原能力差异同样受实际氧化还原电位影响,孔隙水剖面的氧化还原能力还受不同深度泥炭基质化学组成差异的影响。利用电子接受能力(EAC)和氧化指数(OI)值可表示沿梯度变化的氧化还原条件,进而可有效指示水生系统中有机质氧化还原状态。     

正交氧化还原体系及其应用

氧化还原反应是最常见的代谢反应类型之一,其中绝大部分通过辅因子依赖型氧化还原酶催化实现.由于辅因子广泛参与细胞内氧化还原反应及其他生物学过程,因代谢途径改造而扰动辅因子水平的生物学效应尚难以预测.设计构建基于人工辅因子的正交体系,是减少人工代谢途径与内源代谢网络相互干扰、降低系统复杂度、提高调控代谢网络有效性的新策略.本文探讨了正交氧化还原体系的构建方法,并结合实例说明其对提高能量传递特异性和人工代谢途径效率的重要意义.     

一氧化氮合酶应属于氧化还原酶

一氧化氮合酶催化的反应：2L-精氨酸＋3NADPH＋3H^＋＋4O2→2L-瓜氨酸＋3NADP^＋＋2NO＋4H2O其实质是一个氧化还原反应,故按照酶的国际系统分类来分,该酶应属于氧化还原酶类。     

植物质膜氧化还原作用

植物质膜氧化还原反应参与了植物许多重要的生理过程，成为近年来研究的热点。本文简述植物质膜氧化还原系统的结构，介绍其生理功能的研究进展，探讨发展趋势和意义。     

植物细胞质膜氧化还原系统

从研究材料、实验方法、氧化还原活性、氧化还原组分以及生理功能等方面介绍70年代末发现的植物细胞质膜氧化还原系统的研究进展。此系统与铁和溶质的吸收、细胞的生长、细胞对蓝光的反应等生理过程有密切的关系,它是质膜H~+-ATPase外的另一能量转换系统。