光合放氧实验的改进

观察光合作用释放氧气的实验，是植物学教学中的一个“选做”实验。将该实验安排为“选做”，并非是其操作复杂，而是实验材料———金鱼藻的放氧速度太慢。即使在艳阳高照的时候进行实验，其放氧量也很有限，且其中还有相当一部分气泡附着在金鱼藻的枝叶上，使所能收集的氧气更少。因此，该实验通常由教师做演示，学生看到的只是结果，他们无法真切地感受到所收集的气体与金鱼藻光合作用之间的关系。为了使学生对光合放氧实验有进一步的了解，并体会一种完整的科学实验是怎样进行的。我们采用菹草（Potamogetoncrispus）代替金鱼藻作为实…     

光合放氧系统的结构（综述）

本文介绍近年来高等植物光合放氧系统结构的研究进展。     

羟胺和肼对烟草光合放氧影响的差异

羟胺对Ｓ状态系统的还原作用比强，它可将水裂解的Ｓ状态系统从Ｓ０还原到Ｓ－２，肼只能将Ｓ０还原到Ｓ－１。肼对光合水裂解的抑制作用较羟胺强，在高浓度下（１０００μｍｏｌ／Ｌ）它可完全抑制光合水裂解，使烟草叶绿体产生强烈的氧吸收，羟胺可使暗适应叶绿体的Ｓ状态系统的Ｓｉ（ｉ＝１～４）分布趋向稳态，高浓度羟胺（１０００μｍｏｌ／Ｌ）仍不能完全抑制氧释放，并且对叶绿体氧吸收的诱导作用也很小。     

光合放氧的电极电位测定法的研究

介绍了用电极电位法测定植物的光合放氧速率,由此可以测定其放氧活性,此法具有应用面广、设备简便、灵敏度高、反应快及可以连续记录的特点,是一种研究光合作用的新方法。     

光合放氧系统的结构(综述)

本文介绍近年来高等植物光合放氧系统结构的研究进展.     

巨大螺旋藻光合放氧和超微结构的研究

选用常温下培养的巨大螺旋藻为材料,对其光合放氧与超微结构进行了观察和研究。结果表明：１）巨大螺旋藻具有较强的放氧能力;２）巨大螺旋藻细胞内存在有含量极丰富的类囊体,气泡,藻胆体及羧化体等特写结构与其光合放氧特性相适应;３）类囊体膜片层在细胞的部分区域已趋于重叠,且封闭成一独立系统存在,具类似真核生物叶绿体的结构;４）从进化角度来看,巨大螺旋藻类囊体膜存在的方式可以作为叶绿体系统演化的证据之一,即真     

温度变化对藻类光合电子传递与光合放氧关系的影响

由于直接测定藻类的光合速率耗时且不方便,研究者们常通过测定藻类光合电子传递速率的方式来间接反映其光合速率,理论上,以氧气产生来度量的总光合速率（PGross）与电子传递速率(ETR)之间应该存在很好的线性关系。然而,由于温度的变化会影响藻类的光呼吸等耗氧的生理过程从而影响光合作用中的氧气释放,因此温度可能会对PGross与ETR之间的线性关系产生影响。研究了温度变化对蛋白核小球藻（Cholorella pyrenoidosa）、菱形藻（Nitzschia sp.）和水生集胞藻（Synechocystis aquetilis Sauv.）的总光合放氧速率（PGross）与电子传递速率(ETR)之间比率的影响,结果表明PGross/ETR随温度的升高而降低,低温条件下PGross/ETR比值较高,说明在相同的电子传递速率的情况下水的光裂解产生的氧有更多的可以释放出来;在高温条件下PGross/ETR比值相对较低,说明高温条件下可能有相对更多的水光裂解产生的氧被用于耗氧的生理过程而没有释放出来。研究表明当温度发生变化时,光合放氧与电子传递之间并不呈线性关系,这说明将ETR作为实际光合生产的评价指标时要谨慎,不能不加分析地直接应用。     

巨大螺旋藻PSII颗粒光合放氧与多肽组成关系的研究

由常温下培养的巨大螺旋藻制备的细胞、类囊体膜片层、ＰＳⅡ颗粒均具一定的放氧活性,且随着制备物的纯化,放氧活性逐渐提高。二价阳离子Ｃａ＾２＋对于维持光合膜放氧活性是必需的;ＰＳⅡ颗粒放氧复合物包含１２条多肽,较高等植物多肽组分复杂;类囊体膜多肽分则极为复杂;盐洗和多肽重组实验表明５５,５０,２６ｋＤ多肽与外在放氧蛋白组成及功能有关,特别是５５,２６ｋＤ多肽是放氧不可缺少的组分。     

光合细菌原初反应的理论研究

选择光合细菌的原初电子供体P₈₇₀为理论研究对象 ,通过理论计算发现 :( 1 )原初电子供体的双分子结构在能量上比单分子结构更有利 ;( 2 )电荷分离之后 ,原初电子供体的原有空间构型不再是稳定的构型 ,其构型会向能量和化学活性都更低的构型转变 .在光合细菌的P₈₇₀ 中 ,这种转变通过C₃ 位的乙酰基旋转使其氧原子与另 1个细菌叶绿素a分子的镁原子相互作用 ,导致P^+.₈₇₀的总能量和化学活性都明显降低 .认为原初电子供体的构型在原初反应过程中的这种转变对于防止原初反应过程中的电荷重组、维持光能的高效转化有重要意义 .提出了原初反应的新模型 ,并利用这一新机理对最近的动力学和定点突变研究结果给予了较合理的解释 .     

多变鱼腥藻Mn^2＋,Ca^2＋和Mg^2＋之间取代作用和放氧的研究

借助于电子顺磁共振波谱仪(EPR)探测了多变鱼腥藻中 Mn~(2 )含量的变化。较高浓度的 CaCl_2和 Ca(NO_3),处理引起藻体中结合态 Mn 的游离和藻的放氧活性的下降。当结合Mn 游离量达57％时,放氧活性降为零。MgCl_2处理的效果小于 CaCl_2。较高浓度的 MnCl_2像 EGTA 一样抑制藻的放氧。与对照比较,在 CaCl_2、MgCl_2和 MnCl_2处理下藻体的低温荧光发射光谱发生变化,波长686nm处的肩消失,F_(130)/F_(695)比值下降。本文对光合放氧复合物中离子间可能在其结合位点上发生竞争性取代作用进行了讨论。     

巨大螺旋藻PSⅡ颗粒光合放氧与多肽组成关系的研究

由常温下培养的巨大螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａｍａｘｉｍａ）制备的细胞、类囊体膜片层、ＰＳⅡ颗粒均具一定的放氧活性,且随着制备物的纯化,放氧活性逐步提高。二价阳离子Ｃａ￣２＋对于维持光合膜放氧活性是必需的;ＰＳⅡ颗粒放氧复合物包含有１２条多肽,较高等植物多肽组分复杂;类囊体膜多肽组分则极为复杂;盐洗和多肽重组实验表明５５,５０,２６ｋＤ多肽与外在放氧蛋白组成及功能有关,特别是５５,２６ｋＤ多肽是放氧不可缺少的组分。     

具放氧功能的PSⅡ反应中心复合物的分离及其特性

用Triton X-100处理PSⅡ颗粒,接着通过DEAE-Toyopearl 650S一步柱层析制备PSⅡ反应中心复合物具有良好的DCIP光还原活性和放氧功能,SDS-PAGE分析表明含有47,43,33,32,30kD和9kD6种多肽组分;还具有和前人用其它方法制备的放氧PSⅡ反应中心复合物相同的吸收光谱和荧光发射光谱。圆二色谱检测证明,本法所制备的复合物仍保持色素蛋白固有的α-螺旋结构与反应中心叶绿素的二聚体存在形式。EPR谱检测证明,该复合物具有保持完好的电子供体D存在;Mn~(2 )参与了电子传递。     

氧载体、表面活性剂及H2O2对L-phe发酵影响的研究

用添加氧载体(油酸、豆油)、表面活性剂(Triton-X100)及H2O2的方法,改善L-苯丙氨酸发酵体系中的氧传递速率,以提高苯丙氨酸的产量。实验结果表明,在发酵0h添加1%的豆油、3%的油酸均可使产酸提高,分别可以使L-phe产量提高21.1%和39.5%;发酵0h同时加入3%油酸和0.05%Triton-X100时,提高产量78.95%;发酵12h添加0.075%H2O2,可以提高产苯丙氨酸产量18.42%。     

水稻白叶枯病菌中超氧阴离子的非酶来源分析

以电子自旋共振法及羟胺氧化法检测超氧阴离子,分析水稻白叶枯病原细菌OS-14细胞中超氧阴离子的来源。结果显示,OS-14细胞中的超氧阴离子释放活性主要位于胞外,因此胞外组分很可能为主要的释放位点。实验从多个角度排除了胞外组分中蛋白质酶类分子对超氧阴离子释放贡献的可能性,有机酸分子有可能是水稻白叶枯病菌OS-14细胞胞外组分中超氧阴离子释放的非酶分子。     

去锰PSⅡ颗粒放氧活性光活化的部分生化特性研究

羟胺处理使菠菜ＰＳⅡ颗粒丧失绝大部分锰和放氧活性,一定条件下Ｍｎ￣（２＋）能被光氧化重新组装入ＰＳⅡ颗粒并恢复放氧活性。在最适ｐＨ（ｐＨ６．５）下,只有光照和Ｍｎ￣（２＋）为Ｍｎ与Ｓ－态复合物结合所必需,Ｃａ￣（２＋）的存在大大提高了重组锰复合物的水分解活性,Ｃａ￣（２＋）和Ｍｎ￣（２＋）在Ｃａ￣（２＋）结合部位相互竞争。外加入人工电子受体可使光活化效率提高。Ｃｌ￣－在光活化中的作用可部分程度被代替。在光活化和放氧复合物Ｓ－态周转中Ｃｌ的动力学行为不同。光活化为一典型的一级反应。     

2,4-二氯苯氧乙酸的研究进展

2,4-二氯苯氧乙酸经常作为除草剂和植物生长调节剂使用,在农林业中发挥了重大作用,尤其在水果(如柑橘)保鲜中应用广泛,但其毒性问题也受到广泛关注,因此了解2,4-D的生理作用、在生物及环境中的代谢降解、残留毒性和提取鉴定等的研究进展很有必要.     

杂种杨无性系的光系统Ⅱ放氧活性、光合色素及叶绿体超微结构对光胁迫的响应

 用氧电极仪、红外CO2气体分析仪及叶绿素荧光仪,结合透射电镜技术对几个杂种杨无性系在光胁迫下的光系统Ⅱ活性、光合色素及叶绿体超微结构进行了测定。随着预处理光强的增加,各无性系叶片的净光合速率和光系统Ⅱ放氧活性明显下降。二倍体无性系B11的光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）及实际光化学效率［(Fm′-F)/Fm′］高于两个三倍体无性系B346和B342。强光下三倍体无性系B346的非光化学淬灭远高于B342和二倍体无性系B11。叶绿素含量和光合速率没有明显的线性关系,叶绿素a/b含量在自然光胁迫下存在季节变化,受强光胁迫2个三倍体无性系的叶绿素a/b增大。预处理光强PFD超过3 000 μmol photons·m-2·s-1,各无性系的基粒类囊体片层结构遭到破坏,但二倍体无性系的类囊体片层结构受破坏程度较三倍体无性系轻。叶绿体蛋白合成抑制剂（硫酸链霉素,SM）可加剧叶绿体超微结构的破坏。     

壳寡糖对神经细胞的抗氧化保护作用研究

神经细胞发生氧化损伤是导致阿尔茨海默病等神经退行性疾病的重要原因之一。为探讨壳寡糖(chitosan oligosaccharide,COS)对神经细胞的保护机制,首先采用过氧化氢(hydrogen peroxide,H_2O_2)建立SH-SY5Y神经细胞氧化损伤模型,随后通过细胞存活率(MTT法)、丙二醛(MDA)含量、乳酸脱氢酶(LDH)释放量、Hoechst33342荧光染色法、流式细胞术研究各组细胞凋亡情况,并用Western-blot检测相关蛋白质的表达水平,从而分析COS对H_2O_2所致神经细胞氧化损伤的影响。研究发现,H_2O_2能明显诱导SH-SY5Y细胞损伤,而COS可抑制H_2O_2引起的细胞死亡,表现为神经细胞存活率升高、LDH释放量及MDA含量下降;且对H_2O_2所致细胞凋亡具有明显的抑制作用,凋亡蛋白Bax和抗凋亡蛋白Bcl-2的比值下降。上述结果提示COS保护机制可能与其抗氧化、减轻脂质过氧化损伤以及抑制细胞凋亡有关。     

Cu(C6H9N3O2)2Cl2对小麦的生态毒理效应

以冬小麦为实验材料,比较研究了(1)不同浓度配合物对小麦生长的影响;(2)相同浓度的CuC l2、配体C6H9N3O2和配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2对冬小麦种子萌发、苗期生长及其保护酶活性的影响。结果表明:与对照相比,(1)不同浓度新配合物对小麦生长具有不同程度的抑制作用,随着浓度的增高抑制作用逐渐增大;(2)CuC l2、配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2对小麦种子总淀粉酶活性、蛋白酶活性、萌发率、生长势、根长、株高、总生物量均具有显著的抑制作用,配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2的抑制作用小于CuC l2,而配体C6H9N3O2对上述生物学参数具有促进作用;(3)CuC l2、配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2处理引起膜脂过氧化,显著的提高了幼苗的M DA浓度,导致SOD、POD、CAT活性降低,CuC l2的抑制作用大于配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2,而配体C6H9N3O2处理对SOD、POD、CAT活性的提高有促进作用。上述结果说明C6H9N3O2对CuC l2生理胁迫具有保护作用,结合态的Cu2 (配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2)的毒性显著的降低。在此基础上探讨了配合物抑制小麦生长发育的生物学机制。