植物叶绿体类囊体膜及膜蛋白研究进展

叶绿体是植物和真核藻类进行光合作用的场所。存在于叶绿体类囊体膜上的蛋白质复合物含有光反应所需的光合色素和电子传递链组分,在光合作用过程中,光化学反应发生在类囊体膜上。因此,类囊体膜是光能向化学能转化的主要场所,因而也一直是光合作用研究的热点。叶绿体类囊体膜的深入研究可以促进光合作用的分子机理研究。该文就叶绿体类囊体膜的三维构象及类囊体膜蛋白的组成和功能研究进行了综述。     

冷害对黄瓜叶绿体类囊体膜的影响

研究了冷害温度(0℃,16h)对黄瓜(Cucumis sativus L.)叶绿体类囊体膜膜脂、膜蛋白成分的影响。在没有可见伤害症状的低温处理条件下,黄瓜叶片叶绿体类囊体膜膜脂成分已有变化,主要是磷脂酰甘油(PG)含量明显降低,但主要脂类成分单半乳糖基甘油二酯(MGDG)、双半乳糖基甘油二酯(DGDG)、硫代异鼠李糖甘油二酯(SQDC)和PG的脂肪酸组分没有明显的变化;类囊体膜上色素蛋白质复合体的变化以光系统Ⅱ捕光叶绿素a/b蛋白质(LHCⅡ)单体及寡聚体含量的变化最明显,低温处理使LHCⅡ单体比例增加。对提纯的LHCⅡ结合脂的分析表明,低温处理改变了LHCⅡ结合脂及其脂肪酸的组成,使PG含量降低。以上结果表明,LHCⅡ结合脂成分变化以及LHCⅡ寡聚体解聚可能是叶绿体类囊体膜受冷害的最初反应。     

叶绿体类囊体膜蛋白质磷酸酯酶

概述了植物蛋白质磷酸酯酶的研究现状,重点介绍了叶绿体类囊体膜蛋白质磷酸酯酶的分离、纯化、定位、影响酶活力的因子,以及酸在类囊体膜蛋白质磷酸化调节中表现出的多样性。     

叶绿体类囊体膜蛋白质的化学交联效应

研究了蛋白质化学交联剂二氟二硝基苯对叶绿体类囊体膜功能的效应。检测到ＤＦＤＮＢ抑制光合磷酸化,降低光照诱导类囊体膜的质子吸收和９－氨基吖啶（９－ＡＡ）的荧光猝灭,降低电色效应的快相上升,显抑制膜上腺三磷酶的活性,ＤＦＤＮＢ和游离的腺三磷酶进行交联反应,再经ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳表明,交联后的酶出现新的蛋白染色带。     

CO2浓度增加对玉米杂交种和亲本叶绿体类囊体膜光合特性的影响

当今世界工农业生产迅速发展,人口急剧增加,对能源的消耗也与日俱增。因此大气层中的 CO_2浓度不断升高。有专家预计,到21世纪后期,全球的 CO_2浓度将会升高一倍。伴随着 CO_2浓度的升高,全球的气温也将升高5—6℃。随着大气和温度的变化,其他气候因子也会发生相应变化,这些都将给植物生长发育带来预想不到的影响。因此 CO_2浓度     

叶绿体类囊体膜脂－膜蛋白的相互作用

叶绿体类囊体膜脂－膜蛋白的相互作用陈志强,许春辉,匡廷云（中国科学院植物研究所,北京１０００４４）ＴＨＥＬＩＰＩＤ－ＰＲＯＴＥＩＮＩＮＴＥＲＡＣＴＩＯＮＩＮＣＨＬＯＲＯＰＬＡＳＴＴＨＹＬＡＫＯＩＤＭＥＭＤＲＡＮＥ￥ＣｈｅｎＺｈｉ－ｑｉａｎｇ;ＸｕＣｈ...     

膜脂环境对紫膜蛋白的影响

紫膜蛋白菌紫质（bacteriorhodopsin,BR）处于不同的膜脂环境中,通过吸收光谱、荧光光谱和闪光动力学光谱的测定,比较了3种不同膜脂环境对菌紫质分子结构和功能的影响。实验结果表明：天然膜脂是BR最稳定的膜脂环境,可以形成以三聚体为单位的二维六角形品格结构。二豆蔻酰脂酰胆碱（dimyristoyl phosphatidylcholine,DMPC）也是BR分子的稳定脂环境,但以单体形式存在于膜脂环境中,功能受到一定影响。经TritonX-100增溶处理的紫膜膜脂环境中BR为单体,不稳定,容易发生结构和功能的变化。     

光周期对光敏核不育水稻叶绿体类囊体膜超分子结构的影响

通过冰冻撕裂叶绿体类囊体膜电镜术的研究,在超分子水平上揭示出长日照（ＬＤ）与短日照（ＳＤ）对突变型光敏核雄性不育水稻农垦５８Ｓ及其野生型农垦５８ 倒二叶叶绿体类囊体膜的形成有不同的影响。农垦５８－ＳＤ 和农垦５８－ＬＤ差别不明显;而农垦５８Ｓ－ＳＤ和农垦５８Ｓ－ＬＤ之间出现较明显的差异：（１）农垦５８Ｓ－ＳＤ 叶绿体类囊体膜的垛叠和非垛叠膜区的４ 个冰冻撕裂膜小面呈现的功能蛋白粒的密度、大小及构象分布与其对照农垦５８－ＳＤ 和农垦５８－ＬＤ 类似,均属正常的超分子结构类型。（２）农垦５８Ｓ－ＳＤ叶绿体垛叠类囊体膜区的外质撕裂面（ＥＦｓ）功能蛋白粒的密度比５８Ｓ－ＬＤ的大,且在有的垛叠膜区呈现出类晶格状的规则排列。（３）农垦５８Ｓ－ＬＤ 叶绿体非垛叠膜区的原生质撕裂面（ＰＦｕ）和外质撕裂面（ＥＦｕ）出现频率较低,往往在基粒的边缘膜或末端中能找到,且分布于膜上的功能蛋白粒的密度较小。有的叶绿体ＥＦｕ、ＰＦｕ、ＥＦｓ和垛叠膜区原生质撕裂面（ＰＦｓ）功能蛋白粒极少或丧失,表明类囊体膜受到严重损伤     

维生素C对黄瓜叶绿体膜脂过氧化的影响

研究了外源维生素对黄瓜叶绿体膜脂过氧化的影响。结果表明,黄瓜叶绿体内过量的维生素Ｃ导致了叶绿体膜的伤害,加剧了叶绿体膜脂过氧化程度,其原因可能是外源维生素Ｃ加快了叶绿体的电子传递速率,从而造成超氧物阴离子自由基的产生速率升高。     

菜豆叶片衰老期间叶绿体被膜膜脂与脂肪酸组分的变化

菜豆叶片叶绿体总脂和被膜膜脂中均含有单半乳糖甘油二脂和双半乳糖甘油二脂,在整个衰老期间两种糖脂的比值变化不大。叶绿体总脂中含有5种磷脂,脂肪酸以不饱和的亚麻酸为主,而被膜膜脂中仅含磷脂酰胆碱和磷脂酰甘油,脂肪酸以饱和的棕榈酸为主,不饱和亚油酸为次。叶片衰老过程中被膜所含两种磷脂比值明显降低,脂肪酸的不饱和指数也因亚麻酸相对含量显著减少、棕榈酸相对含量增加而降低。     

低温锻炼对小麦类囊体膜脂膜蛋的影响

比较两种不同抗寒性小麦品种在低温锻炼前后类囊体膜脂及共脂肪酸成分、光系统Ⅱ捕光叶绿素ａ／ｂ蛋白复合体（ＬＨＣⅡ）及类囊体吸收光谱,低温荧光发射光谱,发现经低温锻炼后：（１）抗寒与不抗寒小麦类囊体脂酰甘油（ＰＧ）的反式六碳－烯酸含量均明显降低;抗寒品种小麦的单半乳糖基甘油二酯（ＭＧＤＧ）／双半乳糖基甘油二酯（ＤＧＤＧ）比值明显降低,而不抗寒品种变化不明显。（２）抗寒品种小麦类脂／叶绿素比值明显增高。     

羟基自由基对兔脑微粒体膜脂及膜蛋白的损伤

本文研究了过氧化氢与亚铁离子体系产生的羟基自由基对兔脑微粒体脂质过氧化作用及对膜上(Na~++K~+)-ATP酶活性的影响.结果表明,羟基自由基导致兔脑微粒体脂质过氧化,增加丙二醛的含量.羟基自由基还使微粒体膜巯基数下降,(Na~++K~+)-ATP酶活力受到抑制.阿魏酸钠对抑制微粒体脂质过氧化及对膜巯基和(Na~++K~+)-ATP酶均有保护作用.自旋捕集实验结果进一步证明药物对羟基自由基的猝灭作用.     

ABA诱致叶绿体膜脂变化和脂褐素类似物积累

酰脂是叶绿体膜结构的主要组分,它们的种类和在膜上的分布与膜的功能有关(Rawyler和Siegenthaler 1980)。Henry等(1982)曾证明,叶绿体在体外老化时膜的半乳糖脂和磷脂的相对含量发生变化。ABA一般能加速叶片的衰老反应,它在叶片衰老时积累(Wright和 Hiron 1970)。在气孔开启状态下,激动素有防止衰老的效应(Thimann和Satler 1979)。在衰老的菜豆(Pha-     

菠菜叶绿体类囊体膜磷酸酯酶的分离和性质

通过正丁醇抽提、离心和柱层析等方法,从菠菜（Ｓｐｉｎａｃｉａ ｏｌｅｒａｃｅａ Ｌ．）叶绿体类囊体膜片分离出磷酸酯酶,此酶水解磷酸单酯类物质。酶活性的最适ｐＨ 在７．０ 以下,属酸性磷酸酯酶。反应温度增至６０℃时反应速度达最高,具有高温酶的特性。ＡＴＰ和无机磷盐均抑制此酶活性。经ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳表明,此酶制剂出现两条主要的蛋白带     

豌豆叶绿体脂氧合酶活性与叶片衰老及膜脂过氧化作用的关系

豌豆叶绿体脂氧合酶(LOX)活性在连体叶片衰老过程中变化不大。ABA处理离体叶片2d叶绿体LOX活性升高,处理时间延长活性下降。抗氧化剂α-生育酚、谷胱甘肽、没食子酸丙酯抑制豌豆叶绿体LOX活性。脂质过氧化产物丙二醛对豌豆叶绿体LOX和大豆纯LOX-1的活性均有抑制作用,大豆LOX-1能促进离体豌豆叶绿体膜脂过氧化作用。因此,豌豆叶绿体LOX可能参与叶片衰老过程中叶绿体膜结构和功能的改变,又受膜脂过氧化产物的制约。