呼吸作用方程式的正确写法

有些植物生理学教科书和参考书中常将呼吸作用的反应方程式写成:C_6H_(12)O_6+6O_2→6CO_2+6H_2O+能量(686千卡),或写成:C_6H_(12)O_6+6O_2→6CO_2+6H_2O △G~0'=-686千卡。这两条写法都不够确切,因为式中前面指的都是1分子葡萄糖参加反应,而后面产生的自由能为686千卡,前后不相符。因为每摩尔葡萄糖(1摩尔葡萄糖分子含有6.023×10~(23)个葡萄糖分子)完全氧化时产生的自由能为686千卡,所以方程式应写成C_6H_(12)O_6+6O_2→6CO_2+6H_2O+能量(686千卡/摩尔);或C_6H_(12)O_6+6O_2→6CO_2+6H_2O △G~0'=-686千卡/摩尔。教师在教学中应提醒学生,切莫误解。     

光合作用过程中有没有水的生成

光合作用的总反应一般写成下式: CO_2+H_2O→(CH_2O)+O_2(CH_2O)代表糖中的一个碳。从这个总反应式来看,光合作用中只有水的分解,即由水产生O_2,没有水的生成。但是根据用氧的重同位素~(18)O所做的实验,光合作用中所释放出来的O_2完全是来自于H_2O中,所以光合作用的总反应式应该写成这样: CO_2+2H_2O→(CH_2O)+O_2+H_2O这说明,光合作用过程中,一方面有水的分解,产生分子态氧,另一面又有水的生成,即H_2O中的H与CO_2中的O形成了新的水分子。     

光合作用中的碳循环

一.前言能够进行光合作用的绿色植物是地球上生命存在、繁荣和发展的根本源泉。人们很早就知道光合作用的总公式是:6CO_2+6H_2O光(?)叶绿素C_6H_(12)O_6+6O_2 但这仅仅说明了一般的概念,并不能说明CO_2分子和H_2O分子在这个过程中发生了什么变化?碳水化合物和氧气又是如何产生的?叶绿素在光合作用中起什么作用?光能如何转化为化学能?三十多年来,这些同题都是研究和争论的焦点。尤其是空气中的CO_2是通过什么样的途径,最后形成糖类和其他有机化合物;CO_2最初固定在何种物质上,其最初形成的产物是什么,经过什么样的中间转化过程,这都是非常引人     

关于卡尔文循环的总反应式

在不同的教科书或专著中,卡尔文循环总反应式的写法多有不同,笔者见到的有: 1 3CO_2+9ATP+6NADPH→ GAP+9ADP+8Pi+6NADP 2 3CO_2+9ATP+6NADPH+6H~+→ GAP+9ADP+6NADP~++8Pi[10] 3 CO_2+3H_2O+3RuBP+9ATP+6NADPH→ GAP+6NADP~++9ADP+9Pi 4 3CO_2+-3H_2O+9ATP+6NADPH_2→     

植物的光合作用

绿色植物的光合作用是地球上生命的存在,繁荣和发展的根本源泉,因此光合作用机制的研究就成为生物学中的一个主要的理论问题。近年来由于物理学和化学的发展,现代分析方法的改进,在光合作用研究方面有不少新的进展。本文的目的就是选择这方面的若干重要的新成就作一简单介绍。一、一股概念光合作用是绿色植物通过叶绿素吸收日光能把二氧化碳和水同化为有机物并释放氧气的过程,可以下列总方程式来表示: CO_2 H_2O 光叶绿素→(CH_2O) O_2-112仟卡 CO_2是很难被还原的,在常温常压之下在无机界几乎不可能遇到CO_2被还原的现象。水也是很难被氧化的,我们知道要使水蒸汽分解为H_2与O_2需要很高的     

测定植物呼吸作用的简易实验

这种简便的测压法是利用植物材料,在一个密闭的容器中,由于呼吸作用消耗容器内的氧气,同时放出的二氧化碳又被容器内的氢氧化钡吸收,致使容器内气体压力减小的原理来侧定植物呼吸作用的。取一广口瓶,并配有合适的橡皮塞。塞上打眼,插人两根粗细相     

光合作用研究：荣膺六次诺贝尔奖的研究课题

光合作用这一现象是1771年发现的,迄今已200多年,其主要的化学形式是二氧化碳和水在绿色植物中经太阳光照射,转变成碳水化合物和氧气。可以用下式表示: CO_2 H_2O 光——→绿色植物 [CH_2O] O_2↑光合作用由光反应(光所引起的化学反应)和暗反应(若干酶所催化的化学反应)所组成。光合作用是地球上利用日光能最重要的过程,粮食、煤炭中所含的能量,都是通过光合作用贮藏起来的,是地球上最大规模的由二氧化碳和水等无机物质制造碳水化合物(如淀粉)、蛋白质、脂肪等有机物质的过程,也是大气中氧的来源。绝大多数生物(包括人     

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     

浅谈无氧呼吸与发酵

呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸(或发酵)两大类型。有氧呼吸是在有氧气参与的条件下进行的。而无氧呼吸和发酵一般都不需要氧气参与反应,鉴于这一点无氧呼吸有时被称为发酵,那么,它们是不是同义词呢在无氧条件下,生活细胞把某些有机物分解为不彻底的氧化产物,同时释放能量的过程。这个过程用于高等植物和动物(包括人类),习惯于称为无氧呼吸,用于微生物,则惯称为发酵。具体事实如下。高等植物无氧呼吸可产生酒精,如苹果储藏久了,就会产生酒味,其过程与酵母菌的酒精发酵是相同的,反应如下: C_6H_(12)O_62C_2H_5OH+2CO_2+能量除了酒精以外,高等植物的无氧呼吸也可产生乳酸,例如,马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝     

非光合固碳微生物的碳源组合优化

二氧化碳(CO_2)过量排放而引起的全球变暖是目前全球面临的重大环境问题。微生物固碳是实现二氧化碳资源利用的一种重要方式。探索无需光照的高效固碳微生物对于更广泛环境条件下的微生物固碳具有重要意义。在从全球各大海域筛选富集出非光合微生物茵群的基础上,本文构建了在不同的电子供体条件下(铵和氢气)促进非光合微生物茵群生长的最佳混合碳源组合,得到如下结果:在以NH_4~+为电子供体的条件下,优化后的碳源组合为374.24 mgC/L碳酸钠(Na_2CO_3),54.76 mgC/L碳酸氢钠(NaHCO_3)和0 mgC/LCO_2时,最佳响应值TOC为3.06 mg/L。最佳响应值TOC低于以Na_2CO_3为单一碳源时,但高于以CO_2或NaHCO_3为单一碳源时;在以H_2为电子供体条件下,使用优化后的混合碳源为0.26 mg/L Na_2CO_3、0.59mg/L NaHCO_3和71.48mL/L CO_2时,非光合微生物菌群的固碳效率可达27.62 mg/L,较以CO_2为单一碳源提高35%左右。这可能意味着有H_2条件下非光合微生物菌群中的微生物可能以羟基丙酸固碳途径为主,而且多条固碳途径均能被混合菌群利用。     

甲烷产生菌是原始生物的活化石吗?

甲烷产生菌(Metanogen)是消耗二氧化碳和氢而生成甲烷(O_2 4H_2→CH_4 2H_2O)的一些嫌气性细菌的总称。其形态千差万别,生境也各不相同。迄今为止它在分类学上的地位尚未明确。依利诺斯大学C.R.Woese和C.Fox认为甲烷产生菌和其他细菌有许多不同点,应     

碳酸酐酶对CO2液相扩散的影响及其与C3植物光合作用的关系

当CO_2进入水溶液时,必然存在CO_2 H_2O?H~ HCO_3~-平衡。根据Henderson-Hasselbach方程pH=pK lg[HCO_3~-]/[CO_2],平衡时溶液中CO_2和HCO_3~-浓度比由溶液中的pH值决定。在大多数生物介质中,尤其是叶绿体基质,处于平衡时,HCO_3~-浓度是CO_2浓度的十几甚至是几十倍。在这种情况下,HCO_3~-的扩散成为无机碳的主要扩散形式。碳酸酐酶(Carbonic Anhydrase EC 4.2.1.1)能够加速CO_2和HCO_3~-之间的平衡。本文对此作些     

大气CO2和O3浓度升高对汕优63生长动态、物质生产和氮素吸收的影响

大气二氧化碳(CO_2)和近地层臭氧(O_3)浓度升高将极大地改变作物的生长环境,进而影响作物包括主要粮食作物的生产力。利用自然光气体熏蒸平台,设置室外对照(Ambient)、室内对照(CK,实时模拟室外环境)、高浓度CO_2(Ambient CO_2+200μmol/mol)、高浓度O_3(Ambient O_3的1.6倍)、高浓度CO_2+O_35个处理,研究大气组分变化对敏感水稻汕优63生长动态、物质生产及氮素吸收的影响。结果表明,室外对照和室内对照水稻的多数测定指标无显著差异。与CK相比,O_3处理使水稻生育中后期株高和分蘖数明显下降,且随时间推移降幅逐渐增加,最大降幅分别达21%和15%,但CO_2处理使水稻生育中后期株高和分蘖数明显增加,最大增幅分别为5%和18%,CO_2+O_3处理使水稻株高最大下降为7%,但对各期分蘖数没有影响。与CK相比,O_3处理使水稻成熟期叶片、茎鞘、稻穗和根系生物量大幅下降,使全株总生物量平均下降51%,CO_2处理对绿叶和黄叶生物量无显著影响,但使茎鞘、稻穗和根系生物量明显增加,使全株总生物量平均增加37%,CO_2+O_3处理对各器官和全株生物量均无显著影响。臭氧处理使生物量在叶片中的分配比例显著增加,而CO_2处理则表现相反,CO_2+O_3处理对水稻物质分配的影响小于单独的O_3处理。与CK相比,O_3处理使水稻抽穗期植株含氮率平均增加29%,吸氮量下降31%,而CO_2处理或CO_2+O_3处理对地上部植株含氮率和吸氮量的影响均未达显著水平。试验结论,近地层臭氧浓度升高使水稻变矮、分蘖减少、生长受抑,但同步增加的二氧化碳浓度可明显缓减甚至抵消臭氧胁迫对汕优63生长发育的负效应。     

光合作用中光能转变为化学能的过程——光合磷酸化作用

在地球上,几乎一切生物的生存和繁荣都直接或間接地依靠着植物的光合作用来供給它們能量和有机物质。早在十九世紀中叶,人們就已知道光合作用的总方程式为: CO_2+H_2O(?)(CH_2O)~*+O_2 (1) 但是,对于它的詳細机制却至今还不曾全部明了,仍然是生物科学中大家非常关心的重要研究对象。最初,人們对光合作用机制的設想比較簡单,主要是凭着臆测。巴耶尔(Baeyer)于1870年提出的甲醛假說和威尔什塔特尔(Willstatter)等在1918年对这假說的修改,都是把CO_2还原与光化学反应直接联系在一起,并且认为O_2是从CO_2中释放出来的。虽然这些假說     

水生动物呼吸作用的简易实验

水生动物进行呼吸作用时,吸收水中溶解的O_2,放出CO_2,CO_2溶于水成为H_2CO_3。H_3CO_3解离成H~ 和HCO_3~-,使周围环境的酸度增加。这种酸度的变化可用溴麝香草酚蓝(BTB)指示。BTB的变色范围为pH6.0—7.6,酸性呈黄色,碱性呈蓝色,中间经过绿色(变色点为pH7.1)。色泽差异显     

瑞芬太尼预处理对皮肤成纤维细胞氧化应激的影响

皮肤成纤维细胞通过合成细胞外基质蛋白对皮肤创面愈合至关重要。多项研究显示瑞芬太尼(RPC)具有预防氧化应激损伤的作用,然而其对皮肤成纤维细胞的影响尚不清楚。本研究以人皮肤成纤维细胞为研究材料,将细胞分为对照组、H_2O_2组(500μmol/L的H_2O_2处理2 h)、RPC+H_2O_2组(2 ng/mL瑞芬太尼预处理2 h, 500μmol/L H_2O_2处理2 h)和3-MA+RPC+H_2O_2组(2 mmol/L的自噬途径抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)和2 ng/mL瑞芬太尼预处理1 h, 500μmol/L H_2O_2处理2 h)。研究显示,H_2O_2组和3-MA+RPC+H_2O_2组的细胞活力显著低于对照组,而RPC+H_2O_2组与对照组无显著差异。H_2O_2组和3-MA+RPC+H_2O_2组的凋亡细胞率显著高于对照组,而RPC+H_2O_2组与对照组无显著差异,并且显著低于H_2O_2组。与H_2O_2组相比,RPC+H_2O_2组中的caspase-3、PARP和Bcl-xL的蛋白表达水平明显升高,而Bak蛋白表达水平则明显下调。与H_2O_2组相比,RPC+H_2O_2组中Becline-1和P62蛋白表达水平均显著升高。然而,当自噬被3-MA抑制时,Becline-1和P62蛋白表达水平均显著降低。本研究表明瑞芬太尼可有效抑制氧化应激诱导的皮肤成纤维细胞凋亡,这种保护作用主要是通过激活自噬介导。     

甲基乙烯基醚和2′(3′)-O-甲氧乙基-5′-核糖核苷二磷酸的合成

本文报导了一种制备甲基乙烯基醚(MVE)的简易方法,其合成反应途径是:(1) CH_3CHO+CH_3OH+HCl -20℃→CH_3OCH(Cl)CH_3+H_2O(2) CH_3OCH(Cl)CH_3+C_5H_5N -20°→[CH_3OCH(Cl)CH_3·C_5H_5N](3) [CH_3OCH(Cl)CH_9·C_5H_5N] -120°→CH_3OCH=CH_2+C_5H_5N·HCl 在三氟乙酸催化作用下,MVE与各种5’-核苷二磷酸(ppN)反应,用纤维素柱层析方法分离反应产物,制备了五种2’(3’)-O-甲氧乙基-5’-核苷二磷酸(ppN-2’(3’)-O-ME):ppA-2’(3’)-O-ME,ppG-2’(3’)-O-ME,ppC-2’(3’)-O-ME,ppU-2’(3’)-O-ME,以及ppΨ-2’(3’)-O-ME,产率一般为50～70%。     

气孔运动与光合作用

气孔是植物体与外界环境进行H_2O和CO_2等气体交换的重要门户,也是气体交换的调节机构:既能让光合作用需要的CO_2通过,又能防止过多的水分损失。关于气孔生理学的一般问题,目前已有不少专论和专著。本文只在扼要介绍     

稳定同位素红外光谱技术测定CO_2同位素校正方法的研究进展

稳定同位素红外光谱(IRIS)技术克服了传统的大气CO_2气瓶采样-同位素质谱(IRMS)技术时间分辨率低且耗时费力的缺点,可以实现高时间分辨率和高精度的大气CO_2碳同位素组成(δ~(13)C)和氧同位素组成(δ~(18)O)的原位连续测定。基于IRIS技术测量CO_2δ~(13)C和δ~(18)O的误差来源主要包括δ~(13)C和δ~(18)O测量值对CO_2浓度变化的非线性响应(浓度依赖性)以及对环境条件变化的敏感性导致的漂移(时间漂移)。如何有效地校正浓度依赖性和时间漂移导致的误差是IRIS仪器应用的前提。该综述阐述了δ~(13)C和δ~(18)O测量值的浓度依赖性产生的理论基础,回顾了浓度依赖性的理论校正和经验方程校正方法和应用;回顾了时间漂移的校正原理、方法和应用;概述了数据溯源至国际标准的原理、方法与应用现状。结合实际情况推荐利用3个或3个以上已知CO_2浓度和δ~(13)C、δ~(18)O真值的CO_2标准气体涵盖待测气体CO_2浓度的浓度依赖性校正,设置适当的校正频率校正时间漂移并进行数据溯源。指出应该加强不同仪器和校正方法的比对研究;采用IRIS技术测定CH_4、N_2O和H_2O同位素组成也可以采取类似的校正方法。     

酶法液化回流工艺制米醋

醋酸发酵,是酒精被醋酸菌氧化,生成醋酸的过程,其反应如下:C_2H_2OH O_2→CH_3COOH H_2O 115千卡在理论上46克酒精能生成60克醋酸,并放出115千卡热量,可是实际常常低于理论数值,其原因:(1)酒精在发酵过程中挥发,(2) 一部分醋酸再氧化为CO_2,