光合作用反应中心研究的一个重大成就：1988年度诺贝尔化学奖获奖项目简介

由于光合作用反应中心三度空间结构的阐明,使三位在西德工作的科学家获得了1988年度诺贝尔化学奖。他们是约翰·戴森霍弗尔(Johann·Deisenhofer);罗伯特·休贝尔(Robert·Huber)和哈特穆特·米歇尔(Hartmut·Michel)。这是继卡尔文(M.Calvin)研究光合二氧化碳同化途径获得1961年度诺贝尔化学奖以来,另一个直接授予光合作用研究成就的诺贝尔奖。瑞典皇家科学院在颁布授奖公报中指出:“他们第一次成功地阐明膜蛋白形成的详细过程,并从原子水平上揭示了光合作用反应中心由原子形成的分子结构”。这一重大成就标志着光     

光合作用在世纪之交的研究动向

当前光合作用的研究动向大致可分为３个方面：１）深入探讨光合作用反应机理,结构功能,特别是关于从水分子释放出氧气的过程和腺三磷的合成机理;２）了解光合机构的组装,运转与调节,包括叶绿体有关组分的生物合成与组装,光合作用各部分反应间的弹性衔接和协调,光合机构的运转与植物其它生命活动的配合及对环境变动的适应,在分子水平上进行生理研究等;３）研究与光合作用有关的生产实践上的重大问题,如农业生产和生态环境的     

叶绿素缺乏的大麦突变体的光合作用和叶绿素荧光

和早熟３号大麦（野生型）（ＤＧ）相比,黄化大麦（突变体）（ＬＧ）叶片Ｃｈｌ含量低,而Ｃｈｌ ａ／ｂ较高;光合速率低,表观量子效率低,而饱和光强较高,气孔导度较高;荧光参数Ｆｏ低,而ＰＳⅡ的光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ）以及Ｔ１／２、Ｆｍ／Ｆｏ、Φｅ均高。以单位叶绿素计算,黄化大麦的ＰＳⅡ电子传递活性和全链电子传递活性较高,而ＰＳＩ电子传递活性较低。推测黄化大麦ＰＳⅡ的光化学效率增高可能是由于其ＰＳⅡ向Ｐ     

提高果树光合作用的探讨

果树叶片的光合产物是形成果实的物质基础,但果树利用光能只有0.5-2%,因此提高其光合效率是获得优质高产的重要措施之一.提高光合作用应从增加光合面积、延长光合时间和增强光合力三个方面加以考虑,结合果树特点,需做好以下几项工作:     

光合作用研究历程中的重大事件(2)

(上接 2 0 0 3年第 38卷第 7期第 6 0页 )　　 6 ) 2 0世纪 80年代以后 ,匡廷云等在光合膜的结构与功能 ,如光系统 反应中心、捕光色素蛋白复合体以及 Cytb6 /f复合体的结构与功能及其调控的研究中 ,取得了系统的、具有特色的创新成果 :1首次证明了 2 1×10 3蛋白是光系统 长波荧光发射的最初来源 ;2揭示了不同类型植物叶绿体膜上叶绿素蛋白种类的多样性 ,其结构与功能受内外因素调控的规律 ;3发现了捕光叶绿素蛋白在类囊体膜上横向迁移调节激发能分配的规律 ;4提出了具有特色的叶绿素蛋白在膜上排列的模型 ,“膜表面蛋白质的非均一性分…     

对马耳蕨光合作用对生境光强增加的响应

以林下阴生蕨类植物对马耳蕨为材料,采用盆栽试验比较了全光照和阴棚生境下对马耳蕨对强光的光合响应特征,以探讨其光适应机制.结果显示:(1)与荫棚条件下相比,全光照下对马耳蕨叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)及叶绿素(a+b)[Chl(a+b)]含量分别显著下降了48.3%、28.2%、40.0%,而其类胡萝卜素(Car)和总黄酮含量分别显著增加了158.3%、93.9%;(2) 全光照下对马耳蕨叶片PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、初始荧光(F0)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ光能捕获效率(Fv′/Fm′)、光化学淬灭系数(qP)分别比荫棚的下降了3.7%、23.4%、9.5%、2.5%、3.2%;(3)随着光照强度的增加,全光照下对马耳蕨表观电子传递速率(rETR)及热耗散(qN)上升幅度较荫棚显著提高.研究发现,经过一定时期的光适应,通过减少对光能的捕获、降低PSⅡ反应中心活性及光能转化效率、提高光合能力、增强热耗散能力以及增强活性氧的清除能力,阴生植物对马耳蕨的光合作用可适应高光生境;在无水分胁迫条件下,全阳光照不会导致阴生植物对马耳蕨的光合作用发生光损害.     

铀对菠菜叶片光合作用影响的研究

为了进一步揭示铀对植物光合作用的影响机理,用不同浓度铀[0、20、50、100、150mg·kg-1]土培处理6叶期菠菜(Spinacia oleracea L.),分别于处理7、14、21、28d后分析铀对菠菜叶片光合色素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数和生长指标的影响。结果显示:(1)低浓度铀(20、50mg·kg-1)显著促进菠菜叶片的叶绿素含量和净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)以及蒸腾速率(Tr)等光合气体交换参数;高浓度铀(100、150mg·kg-1)则表现出显著抑制作用,且处理浓度越高,处理时间越长,光合气体交换参数的下降幅度就越大,而胞间CO2浓度(Ci)却反而上升,说明导致Pn下降的主要原因是非气孔因素。(2)高浓度铀处理显著影响菠菜叶片的叶绿素荧光动力学参数,其中光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)均显著降低,而初始荧光(F0)显著升高。(3)菠菜幼苗的根长、株高、生物量均随着铀浓度的增加表现出先应激性上升后下降的动态变化。研究表明,低浓度铀可以显著增加菠菜叶绿素含量,有效改善叶片光合效率,促进幼苗的生长发育,而高浓度铀则会抑制菠菜叶片的光合作用,导致光合效率显著下降,显著抑制幼苗的生长发育。     

试析光合作用的研究动向

光合作用被称为＂地球上最重要的化学反应＂和＂生命界最重大的顶极创造之一＂,在生物演化、生物圈形成和运转及人类诞生与经济和社会的可持续发展等过程中都处于非常关键的地位。从最近召开的国际和国内光合作用会议来看,当前进行的研究呈现出领域越来越宽广、层次越来越深入、技术越来越先进的特点;研究重点集中在探讨光合作用反应机理、结构与功能,揭示光合机构组装、运转与调节机制及光合作用与人类可持续发展3个方面。     

NaCl对光合作用影响的研究进展

对NaCl对光合作用影响的几个重要方面的研究进展进行了综述,包括NaCl对光合作用的影响途径,气孔效应与非气孔效应,NaCl对光能吸收与转换、光合电子传递、光合磺素同化的影响及盐与其他胁迫因子对PSⅡ活性的协同影响等,对今后这些方面研究中的重点内容与趋势进行了评述。     

光合作用及有关过程对长期高CO2浓度的响应

简要评述植物光合作用与有关过程对长期高CO2浓度的响应和影响这种响应的因素及光合适应的可能机理。     

NaCl对光合作用影响的研究进展

对ＮａＣｌ对光合作用影响的几个重要方面的研究进展进行了综述，包括ＮａＣｌ对光合作用的影响途径，气孔效应与非气孔效应，ＮａＣｌ对光能吸收与转换、光合电子传递、光合碳素同化的影响及盐与其他胁迫因子对ＰＳＩＩ活性的协同影响等，对今后这些方面研究中的重点内容与趋势进行了评述     

光合作用测定及研究中一些值得注意的问题

随着科学研究的深入和现代化光合测定系统的推广,越来越多的植物生理学和植物生态学以及农学、林学、园艺学和遗传学的研究均涉及叶片光合作用的测定。用于叶片光合测定的仪器种类和数量越来越多。这类仪器的使用简便、快捷,几乎人人都能使用,即使对光合作用一无所知的人也可以用它在2min内测得一组光合速率及有关的参数。然而,尽管使用这类仪器的人很多,但能利用所得资料写出高水平科学论文的人却很少。其中的原因主要的可能是使用者缺乏足够的有关光合作用的背景知识和测定及研究经验,测定方法不当,所得结果不可靠：或者实验设计不合理,难以说明问题;或者是对相关研究现状不清楚,不能明确地提出科学问题;或者是对光合作用的基础知识知之太少,不能对所得结果作出恰当的分析与解释。这几种情况也许兼而有之。为了充分发挥这类现代化但价格昂贵的仪器的作用,将光合作用研究推向深入,这里将光合测定与研究中一些常见的问题提出来,以引起初学者们的注意。     

两种基因型小麦光合作用对NaHSO3响应的差别

两种不同基因型小麦京411(J411,北京地区高产小麦品种)和小偃54(X54,一种远源杂交品种)的光合作用对低浓度NaHS03处理的响应不同。NaHS031mmol／L处理能够提高京411在CO2浓度为350和900μL／L的空气中的净光合速率;而对小偃54,在这两种情况下的净光合速率均无明显影响。以往的研究表明NaHS03促进光合作用的原因类似于PMS(Phenazine methosulfate),都是增加了ATP的合成。此文再次证明并发现经过NaHS031mmol／L处理后,京411叶片作用光关闭后叶绿素荧光瞬时上升的幅度提高,远红光后P700^ (reaction center cholorophyll of PSI)再还原的半时间缩短,表明NaHS03可以促进小麦京411中围绕PSI循环电子传递及其耦联的磷酸化。然而,NaHS03对小偃54的作用光关闭后叶绿素荧光瞬时上升的幅度及远红光后P700^ 再还原的半时间均无明显影响。与小麦京411相比较,小偃54的作用光停止后叶绿素荧光瞬时上升的幅度增大,而且其在远红光后P700^ 再还原的半时间更短,表明小偃54的循环电子传递的能力远高于京411的。两种不同基因型小麦对NaHS03的响应不同很可能是由于二者在循环电子传递能力上有很大的差别。     

叶绿素,光和二氧化碳是光合作用必要条件的一组快速实验

大多数高等绿色植物光合作用的主要产物为碳水化合物和氧气。依据绿色植物光合作用放出氧气的现象,设计下述实验来证明叶绿素、光和C（）2是光合作用必要条件,具有比常规实验简便、快速和经济的优点。l实验方法与步骤见．王将适当浇水、盆栽的健壮金心大叶黄杨;或从校园内种植的金心大叶黄杨植株上取下健壮枝条,插于盛有清水的户口瓶中,置于室内,备用。互．2选摘枝条上部较大、光合功能强,且绿色和黄色部分比例适用的较嫩叶1～2片,用剪刀沿叶边缘将锯齿剪去,把绿色和黄色的部分分别剪下。而后,视具体情况尽可能剪裁下较大而形状…     

光合作用的光抑制与光合器官的活性氧代谢

对光抑制的作用机制与光合器官中活性氧代谢的概况及相关的研究进展作了综述。     

绿色、棕色和白色棉品种光合作用与产量性状的研究

以棕色棉(皖棉38号)、绿色棉(皖棉39号)和白色棉(皖棉25号)为材料,研究了它们的光合表现与产量性状.结果表明:与白色棉相比,彩色棉皖棉38号和绿色棉皖棉39号中前期干物质积累速率慢、积累量少;叶绿素含量低;叶面积系数的增长主要在棉花生育中前期,盛花期以后,叶面积系数下降较快;光合速率在盛花前期略高于白色棉,但盛花...     

关于光合作用中几个基本概念的讨论

贺继临和侯福林两位老师在 2 0 0 0年第 4期和2 0 0 1年第 5期《植物生理学通讯》上 ,先后发表了题为《光合作用教学中几个表达方式的讨论》[1 ] 和《植物细胞线粒体呼吸膜和叶绿体光合膜的结构和功能比较》[2 ] 两篇教学讨论 (以下称文 1、文 2 )。他们在文 1中称“目前 ,植物生理学教材[3 ,4] 的光合作用部分中 ,有几处表达方式常使教师和学生学习发生困难” ,文 2中又称不将光合作用和呼吸作用“有机结合起来加以比较 ,以致学生学习时经常产生困惑”。我读了这两篇文章倒真的是有点困惑。现对他们在文 1和文 2中提及的问题谈几点看法。1…