植物中的P-ATP酶

P-ATP酶是指位于质膜上、由ATP驱动的一类经历磷酸化的阳离子泵,它普遍存在于各种生物中,广泛参与植物的离子运输、细胞信号转导、细胞膜形态建成等,与植物的离子养分吸收运输、逆境抗性等密切相关。     

人体能量来源机理及刺激传导的ATP酶新说与诺贝尔奖

神经传导的“钠学说”未能真正发现传导能量的来源机理,外界一点能量刺激到Na^ ,如无内能激发参与,不大可能产生细胞广泛除极。“钠钾泵”假说没有全面发现：⑴神经传导的ATP能量来源机理,⑵刺激是激活ATP酶,产生能量⑶离子以能量作载体通过细胞能道。“膜片钳”技术动摇和否定细胞通道钠、钾等离子的特异性,离子的进出通道决定于通道、离子及能量的大小等,钠钾等通道分类命名值得商确。1991年起作者正式发表不少论文^[4-9]认为：刺激是激活ATP酶,产生能量及除极复极和神经传导,ATP酶细胞各部分均有,特别是细胞膜系统。⑷人体能量系统与中医经络系统相似,由量多质好的细胞线粒体组成。主干14,分枝无数。植物能量系统由分生组织,形成层及传递细胞构成。     

用超微细胞化学定位技术揭示ATP酶 在紫茎泽兰高温适应性中的作用

【背景】外来入侵植物紫茎泽兰自然演化出耐高温种群,其适应机制与各种生理代谢有关。【方法】本文从超微细胞化学水平,对紫茎泽兰抗高温种群、敏感种群ATP酶活性定位,明确其在高温适应性中的作用,试图阐明该草的生态适应机制。【结果】正常情况下,紫茎泽兰ATP酶主要定位于细胞壁及细胞间隙周围的细胞壁表面;经40 ℃高温处理后,在不同的处理时间下,抗性、敏感种群之间ATP酶的活性表现出明显差异,其中以处理12 h时差异最大,具体表现为抗高温种群的ATP酶活性明显高于敏感种群,ATP酶的定位点除细胞壁外,在细胞膜上也呈现大量的分布,而敏感种群在处理12 h时的酶活性明显降低,只在细胞壁上有零星的分布。处理24 h时,敏感种群叶片已完全萎蔫,细胞结构毁坏,细胞膜破损;而抗高温种群叶片仍然完好,细胞膜上仍有ATP酶分布。【结论与意义】经40 ℃高温处理后,紫茎泽兰抗高温种群ATP酶活性明显高于敏感种群,初步认为紫茎泽兰对高温的适应性与ATP酶活性相关。本研究为进一步阐明与紫茎泽兰适应性相关的入侵机理提供了资料。     

用超微细胞化学定位技术揭示ATP酶在紫茎泽兰高温适应性中的作用

【背景】外来人侵植物紫茎泽兰自然演化出耐高温种群,其适应机制与各种生理代谢有关。【方法】本文从超微细胞化学水平,对紫茎泽兰抗高温种群、敏感种群ATP酶活性定位,明确其在高温适应性中的作用,试图阐明该草的生态适应机制。【结果】正常情况下,紫茎泽兰ATP酶主要定位于细胞壁及细胞间隙周围的细胞壁表面;经40℃高温处理后,在不同的处理时间下,抗性、敏感种群之间ATP酶的活性表现出明显差异,其中以处理12h时差异最大,具体表现为抗高温种群的ATP酶活性明显高于敏感种群,ATP酶的定位点除细胞壁外,在细胞膜上也呈现大量的分布,而敏感种群在处理12h时的酶活性明显降低,只在细胞壁上有零星的分布。处理24h时,敏感种群叶片已完全萎蔫,细胞结构毁坏,细胞膜破损;而抗高温种群叶片仍然完好,细胞膜上仍有ATP酶分布。【结论与意义】经40℃高温处理后,紫茎泽兰抗高温种群ATP酶活性明显高于敏感种群,初步认为紫茎泽兰对高温的适应性与ATP酶活性相关。本研究为进一步阐明与紫茎泽兰适应性相关的入侵机理提供了资料。     

不同小麦品种叶片结构与 CO_2同化力的比较观察

关于叶片的结构与功能的关系,已有许多研究。如从植物叶片组织结构角度来研究C_3、C_4植物的划分,野生和栽培小麦的分类、籼、粳稻光合器官的差异及植物的适应等,都获得显著的结果。我们希望从小麦品种间叶片结构的比较观察中,指出不同小麦对不同环境条件的适应方式,表现在叶     

细胞膜磷脂脂肪酸组成对自絮凝酵母质膜ATP酶响应酒精刺激的影响及其与菌体耐酒精的关系

研究揭示细胞膜磷脂脂肪酸组成与质膜ATP酶在酵母菌耐酒精中的一种新颖关系。实验表明 ,细胞膜磷脂脂肪酸组成特点对生长于未添加酒精条件下的自絮凝颗粒酵母质膜ATP酶活性没有影响 ,但却明显影响生长于添加酒精 (1 %～ 10 % ,V/V)条件下的菌体质膜ATP酶对酒精激活的敏感性 :预培养于添加 0.6mmol L棕榈酸、亚油酸、或亚麻酸条件下的菌体的质膜ATP酶的最大激活水平分别为各自酶的基态水平 (未激活 )的 3.6、1.5和 1.2倍 ,而对照组 (预培养于未添加脂肪酸条件下的菌体 )的相应值为2.3倍 ,酶产生上述最大激活水平时的酒精浓度分别为 7%、6 %、6 %、和 7% (V/V)。酶激活后米氏常数K_m 、最适pH和对钒酸钠 (质膜ATP酶特异性抑制剂 )的敏感性等性质不变 ,但最大反应速度v_max明显增加。实验表明 ,细胞膜磷脂脂肪酸组成特点对提高菌体的耐酒精能力越有利 ,则其质膜ATP酶被酒精激活的幅度越大 ,说明菌体耐酒精能力的提高与其质膜ATP酶对酒精激活的敏感性的增加密切相关。细胞膜磷脂脂肪酸组成会影响酵母菌质膜ATP酶对酒精激活的敏感性是观察到的新的实验现象.     

血源细胞系中CD39的表达和功能分析

细胞外ATP通过激活细胞膜上核苷酸受体介导细胞间通讯。CD39是一个钙,镁离子依赖的ATP双磷酸酶,其对ATP信号的调节机制尚未完全阐明。采用半定量RT．PCR、ABC免疫酶标和流式细胞术以及荧光素／荧光素酶法,研究了七个血源细胞系中CD39的表达和功能。结果表明,不同细胞中CD39的表达水平差异显著：在J6-1和LCL-H中高水平表达,在HL60中低水平表达,而在Namalva、Jurkat,U937细胞中极低水平表达．CD39的表达与这些细胞膜上ATP酶活性、胞外ATP的基础水平结果一致,提示CD39是这些细胞膜上ATP酶活性的主要来源,可能在调节P2受体介导的细胞间通讯中起重要作用。     

细胞膜磷脂脂肪酸组成对自絮凝酵母质膜ATP酶响应酒精刺激的影响及其与菌体耐酒精的关系

研究揭示细胞膜磷脂脂肪酸组成与质膜ATP酶在酵母菌耐酒精中的一种新颖关系。实验表明,细胞膜磷脂脂肪酸组成特点对生长于未添加酒精条件下的自絮凝颗粒酵母质膜ATP酶活性没有影响,但却明显影响生长于添加酒精(1％～10％,V／V)条件下的菌体质膜ATP酶对酒精激活的敏感性：预培养于添加0．6mmol／L棕榈酸、亚油酸、或亚麻酸条件下的菌体的质膜ATP酶的最大激活水平分别为各自酶的基态水平(未激活)的3．6、1．5和1．2倍,而对照组(预培养于未添加脂肪酸条件下的菌体)的相应值为2．3倍,酶产生上述最大激活水平时的酒精浓度分别为7％、6％、6％、和7％(V/V)。酶激活后米氏常数Km、最适pH和对钒酸钠(质膜ATP酶特异性抑制剂)的敏感性等性质不变,但最大反应速度υmax明显增加。实验表明,细胞膜磷脂脂肪酸组成特点对提高菌体的耐酒精能力越有利,则其质膜ATP酶被酒精激活的幅度越大,说明菌体耐酒精能力的提高与其质膜ATP酶对酒精激活的敏感性的增加密切相关。细胞膜磷脂脂肪酸组成会影响酵母菌质膜ATP酶对酒精激活的敏感性是观察到的新的实验现象。     

植物镁离子转运及镁胁迫响应机制研究进展

镁离子是植物生长发育所必需的矿质元素,参与植物光合作用、碳水化合物代谢等一系列生理生化反应.缺镁严重影响植物生长发育及作物产量和品质.植物细胞中镁含量过高也会抑制植物生长,导致植株产生镁中毒症状.因此,植物细胞中镁离子动态平衡对于维持植物正常生长发育极其重要.植物细胞中镁离子动态平衡由定位于细胞膜及不同细胞器膜的镁离子...     

缺锌和HCO_3~-处理对诸葛菜和油菜有机酸特征的影响

以诸葛菜和油菜为材料,水培环境下设置4个不同的缺锌和碳酸氢根离子胁迫处理,分别为+Zn0(含Zn且不加HCO3-的处理组),+Zn10(含Zn且加10 mmol·L-1HCO3-的处理组),-Zn0(缺Zn且不加HCO3-的处理组)和-Zn10(缺Zn且加10 mmol·L-1HCO3-的处理组),利用离子色谱法分析了4个处理的两种植物幼苗器官(根、茎、叶)及根系分泌物中的有机酸特征。结果表明:(1)高浓度碳酸氢根离子处理显著增加了两种植物器官及根系分泌的有机酸总量,尤其是在缺锌和高浓度碳酸氢根离子双重胁迫下(-Zn10处理),诸葛菜器官和根系分泌的有机酸比油菜更敏感,草酸、柠檬酸和苹果酸是诸葛菜器官和根系分泌物中的优势酸,这三种有机酸的含量分别占其有机酸总量的75%及以上;(2)叶片是两种植物有机酸产生的主要器官,有机酸的含量和分配比例从地上部分(叶和茎)到地下部分(根)减少;(3)两种植物器官和根系分泌物中的有机酸变化趋势一致,叶片中有机酸主要来源于暗呼吸过程和光呼吸过程,其他器官和根系分泌物中的有机酸主要来源于暗呼吸过程;(4)诸葛菜对缺锌和高浓度碳酸氢根离子的适应能力强于油菜,为诸葛菜的喀斯特适生性和低锌和高浓度碳酸氢根离子环境(如喀斯特环境)的生态修复提供了理论依据。     

不同层次叶片对小麦茎秆及穗器官发育的影响

一.前言研究小麦各层叶片对茎节以及穗器官发育的影响,在理论上和实践上都有一定的意义。从理论上来讲,植物任何器官的建成都需要光合产物作为物质基础,而作为光合作用的主要器官——叶片,总是不断地、逐层地循序形成,这些不同层次的叶片,由于阶段     

第十七讲 高等植物的离子运转(续)

六、细胞膜与离子运转细胞膜最基本的性质是它对物质透过的障碍,而且具有选择性,由于这些性质,它能控制什么物质透过它,透过多少。控制离子的运转对于生理过程的稳定非常重要,因为离子的运转直接影响到细胞的pH、细胞的渗透压和各种代谢功能;膜还参与在ATP的产生、光合作用的能量转换;这些过程也都和离子通过膜的运转有关。     

蒙古莸叶片解剖结构的地理种源变异及其对环境变化响应的意义

长期受到生长环境影响而形成的遗传变异对植物生长发育有着显著的影响。叶片是植物对环境变化最敏感的器官,了解叶片解剖结构在不同环境中产生的适应性变异是探索植物对环境适应的基础。同质园试验是研究遗传与环境因素对植物生长代谢等影响的一种有效方法,该研究利用同质园试验排除了环境梯度的影响,通过常规石蜡切片、多重比较、相关性分析、一般线性模型分析等方法,对7个不同种源地的蒙古莸(Caryopteris mongholica)叶片解剖结构及其影响因素进行了定量比较。结果表明,7个种源地的蒙古莸叶片均为等面叶,无海绵组织分化,其上表皮细胞较下表皮细胞厚,上栅栏组织较下栅栏组织厚;叶片各解剖结构参数间存在显著的自相关性,不同种源叶片解剖结构存在显著差异:随种源地年平均气温升高,叶厚度、栅栏组织厚度呈增大趋势,其中,最西南部的阿左旗种源蒙古莸叶片的上下栅栏组织、叶厚度及叶片结构紧密度值均最大,表现出明显的抗旱特征。种源地经纬度、气温、降水等对解剖结构指标有显著的影响,其解释程度为34.09%–81.43%。同质园试验说明,种源地气候差异驱动的遗传变异是引起不同种源叶片解剖结构差异的重要因素。     

蒙古莸叶片解剖结构的地理种源变异及其对环境变化响应的意义

长期受到生长环境影响而形成的遗传变异对植物生长发育有着显著的影响。叶片是植物对环境变化最敏感的器官, 了解叶片解剖结构在不同环境中产生的适应性变异是探索植物对环境适应的基础。同质园试验是研究遗传与环境因素对植物生长代谢等影响的一种有效方法, 该研究利用同质园试验排除了环境梯度的影响, 通过常规石蜡切片、多重比较、相关性分析、一般线性模型分析等方法, 对7个不同种源地的蒙古莸(Caryopteris mongholica)叶片解剖结构及其影响因素进行了定量比较。结果表明, 7个种源地的蒙古莸叶片均为等面叶, 无海绵组织分化, 其上表皮细胞较下表皮细胞厚, 上栅栏组织较下栅栏组织厚; 叶片各解剖结构参数间存在显著的自相关性, 不同种源叶片解剖结构存在显著差异: 随种源地年平均气温升高, 叶厚度、栅栏组织厚度呈增大趋势, 其中, 最西南部的阿左旗种源蒙古莸叶片的上下栅栏组织、叶厚度及叶片结构紧密度值均最大, 表现出明显的抗旱特征。种源地经纬度、气温、降水等对解剖结构指标有显著的影响, 其解释程度为34.09%-81.43%。同质园试验说明, 种源地气候差异驱动的遗传变异是引起不同种源叶片解剖结构差异的重要因素。     

名词解释

[42]代谢源(metabolic source) 植物制造及产生同化产物的部位或器官,如进行光合作用的长成的叶片,进行矿质吸收和转化的根系,以及转化、输出养料的萌发种子等。同一器官在植物生长发育的过程中,可以由库转变为源;例如幼小的叶子需要从成长的叶片获得同化产物,这时是库;等到长大进行光合作用以后,就会转变为制造及输出同     

九种海滨沙生植物解剖构造及其生态适应性研究

利用常规石蜡制片法,对生长于北戴河海滨沙地的9种沙生植物的营养器官的形态结构进行比较观察。结果表明：(1)叶结构出现各种旱生和盐生植物特征,如一些植物叶的栅栏组织发达,海绵组织退化;多数植物的叶片较小;多数植物支脉和侧脉多等;(2)轴器官具有发达的表皮和机械组织,有异常结构的出现。说明北戴河海滨沙滩生长的9种植物的营养器官存在一系列的旱生结构特征,这些结构在减少蒸腾作用,增强光合作用,储存水分,增强器官的机械强度方面具有积极的作用。     

光下无CO_2气体处理对叶片光合强度的影响

小麦等C_3植物的叶片在光下经无CO_2或低CO_2气体处理后,通入高CO_2气体,光合强度出现“升、降、升”的波动,而玉米等C_4植物无此现象。不同植物的光合波动幅度不同。强光、高CO_2、低O_2等能缩短第一次光合上升时间,增大光合下降幅度;而低CO_2、高O_2等则减少光合下降幅度。此现象与RuBP及ATP的含量变化有关。     

新疆四种补血草属植物叶片的解剖学研究

利用叶片离析法和石蜡切片法研究了补血草属4种植物叶片的形态结构。结果表明:(1)4种植物的叶片有许多共同的结构适应特征,表皮细胞排列紧密,表面有厚的角质层;气孔类型均为不等型,气孔位置为平置或略微下陷;上下表皮还具有多细胞构成的盐腺;栅栏组织发达,多为等面叶;存在粘液细胞和单宁细胞;机械组织和维管组织都不发达等。(2)不同种间有不同的结构适应特征,如表皮细胞的形状、大小、垂周壁饰样,气孔密度,盐腺密度,叶片厚度和栅栏组织厚度等。通过叶的结构特征反映出盐生植物与旱生植物的不同。     

青藏高原草地植物叶解剖特征

运用常规石蜡制片技术对我国青藏高原66种草地植物优势种的叶解剖特征进行研究,并分析了叶解剖特征与海拔、生长季降水及生长季均温之间的关系.结果表明:青藏高原草地植物叶片具有很多适应高寒环境的结构特征,如表皮层厚且表皮细胞大小差异显著,表皮毛等表皮附属物发达,异细胞丰富,通气组织普遍发达等;叶片各组成部分厚度的变异程度不同,其中海绵组织厚度变异最大,其次为上角质层、下表皮层、下角质层、上表皮层、栅栏组织,叶片厚度的变异最小;青藏高原草地植物叶片各组成部分的厚度存在协同进化,上下角质层厚度呈强烈正相关,海绵组织厚度与叶片厚度相关性最强;青藏高原草地植物叶片各组成部分的厚度与海拔、生长季降水、生长季均温3个重要环境变量呈较弱的相关性,总体表现为随海拔升高叶片各组成部分的厚度减小,而随生长季降水和生长季均温的增加叶片厚度增加.     

一定参数的磁场在不同生物层次上抑制恶性肿瘤生长

目的 :在不同生物层次上观测一定参数的磁场抑制恶性肿瘤生长。方法 :用脉冲梯度磁场 (峰值磁场 0 .6- 2 .0T ,磁场梯度 1 0 - 1 0 0T·M - 1 ,脉冲宽度 2 0 - 2 0 0ms,重复频率 0 .1 6- 1 .34Hz)治疗白鼠 ,在不同生物层次上 ,例如生物活体、器官、组织、细胞和大分子 ,能抑制鼠恶性肿瘤生长。结果 :上述磁场诱导癌细胞凋亡和阻塞供应肿瘤的新生血管。磁场对运动离子的洛仑兹力 ,使它们束缚在拉莫尔 (Larmor)半径以内 ,会影响正负带电离子对细胞膜和核膜的渗透能力 ,甚至在细胞膜和核膜上形成空洞。结论 :由于这一磁场抑制癌瘤生长 ,所以它能成为一种治疗癌瘤的新方法。