缺钼培养的蓝藻Anabaena 1720放氢的研究

培养液中缺钼时,蓝藻Anabaena 7120的放氢受到削弱,其削弱程度比固氮活性的削弱小。此种蓝藻的放氢对CO和氧都敏感,预先以乙炔处理时,其放氢即受抑制,而在光下以分子氢预处理则促进放氢。这类蓝藻光下放氢比暗中高,当添加光合抑制剂或氯化铵于反应系统时,其放氢便明显下降。     

蓝藻Anabaena 7120的固氮放氢和同化力之间的关系

分子氮和二氧化碳对蓝藻Anabaena 7120固氮的抑制作用可因反应系统中pH值的提高以及对蓝藻进行预照光处理而削弱或消除。分子氢对经预照光处理的蓝藻固氮活性不但不支持,且有削弱。预暗处理的效应恰好相反。蓝藻经低温(4℃)预处理后,分子氢对其固氮活性支持减弱,甚至抑制。蓝藻放氢对分子氢和同化力水平的反应规律在趋势上与固氮基本相同。     

经短期高温处理的蓝藻Anabaena 7120的吸氢

经短期高温处理的蓝藻吸氢和固氮活性平行地下降,温度越高,处理时间越长,下降越大,且对氧的敏感度增高。暗处理、光合抑制剂、CO_2和N_2导致此种蓝藻吸氢下降程度加剧,CO_2和N_2以及H_2和N_2的加合对其促进程度也小一些,而H_2的支持和CO的抑制程度则与未经高温处理的蓝藻相近。     

蓝藻Hox氢酶催化产氢的调控

蓝藻是唯一能通过光合作用产生清洁可再生燃料氢气的原核微生物。一些蓝藻具有催化产氢活性的镍-铁Hox氢酶(双向氢酶), 由于其巨大的应用潜力受到广泛的关注。但Hox氢酶在蓝藻产氢过程中调控途径尚不清楚。本文对蓝藻Hox氢酶的结构、生态分布和表达调控的研究进展进行了总结。简单介绍了作者近来对模式蓝藻Synechocystis sp. PCC 6803 hox操纵子中两个未知功能基因ssl2420和sll1225的研究结果。     

蓝藻Anabaena7120的固氮活力及其和光合作用的关系

蓝藻Anabaena 7120经用Ar+CO_2、空气和Ar处理后,固氮活性有明显不同。Ar+CO_2处理的活性比空气处理的高出数倍,而Ar处理的则比空气中的低很多。以上三种处理的Anabaena 7120固氮对不同生理条件反应不一样,固氮活性高者对CO和O_2的敏感程度小些、受到CO_2和N_2的抑制程度也轻。但是分子氢对三者固氮作用的支持效用相同,并且也是和氢酶活动有联系。弱光下固氮活力低的蓝藻固氮活性下降得更大些。光合抑制剂和结合态氮对固氮活力高的蓝藻固氮活性的抑制显著比固氮活力低者小。三者的放氢和放氧能力也不同,固氮活力高者放氧高而放氢量小些,低固氮活力的蓝藻正好相反。     

蓝藻Anabaena 7120光漂白细胞的放氢

蓝藻Anabaena 7120光漂白细胞的放氢显著地比正常细胞高,而固氮活性则低。此种放氢对CO的敏感度和对O_2抑制的忍受度都大于正常细胞。乙炔预处理后放氢下降,而分子氢预处理后则增加。CO_2、N_2、结合态氮和光合抑制剂都明显地抑制蓝藻光漂白细胞放氢。加入外源的碳水化合物可促进放氢,如同时加入抑制剂,则有益作用受到削弱,甚至消失。     

浑球红假单胞菌在暗处发酵生长时的固氮酶、吸氢酶以及放氢机制的研究

光合细菌浑球红假单胞菌(Rhodopesudomonas sphaeroides)能在黑暗厌氧条件下生长。首次发现发酵生长的浑球红假单胞菌有固氮酶和吸氧酶的活性。试验比较了在光营养、黑暗厌氧呼吸和好氧呼吸生长方式下该菌的放氢作用,认为黑暗厌氧呼吸过程中的放氢是氢酶催化的放氢。     

固氮鱼腥藻(Anabaena azotica Ley HB 686)氢酶的存在形式和性质

Anabaena azotica HB 686氢酶有可溶性和膜结合两种存在状态,其中膜结合氢酶占总吸氢活性的67％,是吸氢酶的主要存在形式。在分离过程中,这两种氢酶在DEAE(DE—52)柱上的洗脱行为不同;此外,膜结合氨酶与氢的亲和力和吸氢能力均较强,对低温更敏感。这些差异可能与这两种氨酶的结构与生理功能不同有关。     

荧光素二醋酸酯染色显示蓝藻细胞生活力

使用荧光素二醋酸酯染色鉴定蓝藻细胞生活力较其他染色方法更可靠。文中介绍了该方法的具体操作步骤和注意事项。     

EFFECT OF BLUE-GREEN LIGHT ON PHOTOSYNTHETIC PIGMENTS AND CHLOROPLAST STRUCTURE IN UNICELLULAR MARINE ALGAE FROM SIX CLASSES1

The photosynthetic pigments of 17 species of unicellular marine algae grown in white and blue-green light were examined. Blue-green light (400 μW·cm^?2; 12:12 LD cycle) caused major chlorophyll increases (55–146%) in five diatoms, one dinoflagellate and one cryptomonad; minor chlorophyll increases (17–39%) in two diatoms, two dinoflagellates, one prymnesiophyte (haptophyte), one chrysophyte and one chlorophyte; and no chlorophyll increase in two diatoms and one pyrmnesiophyte (haptophyte). The relative proportions of major chlorophylls and carotenoids did not change, but in six of eight species tested small increases in the concentration of chlorophyll c occurred. Blue-green light caused a small increase in the concentration of phycoerythrin relative to chlorophyll a in the cryptomonad. A larger number of thylakoids per chloroplast were observed in six species grown in blue-green light compared to white light controls. The ultrastructure changes observed depended not only on the magnitude of the chlorophyll increase but also on the architecture of the chloroplast.     

POLYSACCHARIDES FROM THE ENVELOPES OF HETEROCYSTS AND SPORES OF THE BLUE-GREEN ALGAE ANABAENA VARIABILIS AND CYLINDROSPERMUM LICHENIFORME1

The polysaccharides from the envelopes of heterocysts of Cylindrospermum licheniforme Kütz., and of heterocysts and spores of Anabaena variabilis Kütz., like those from the differentiated cells of Anabaena cylindrica Lemm., have a 1,3-linked backbone consisting of glucosyl and mannosyl residues in a molar ratio of approximately 3:1. As is the case with A. cylindrica the polysaccharides from A. variabilis and from the heterocysts of C. licheniforme have terminal xylosyl and galactosyl residues as side branches. In addition, the polysaccharide from C. licheniforme resembles that from A. cylindrica in having terminal mannosyl residues as side branches (absent from A. variabilis). The polysaccharides from A. variabilis resemble that from A. cylindrica in having glucose-containing side branches (absent from the heterocyst polysaccharide from C. licheniforme), but in contrast to the polysaccharides from the other two species they also have terminal arabinosyl residues as side branches. All of the polysaccharides mentioned appear to be structurally related; we present tentative structures for those not previously investigated. In contrast, the envelope of spores of C. licheniforme contains only a largely 4-linked galactan. The bulk of this envelope is not polysaccharide in nature, and contains aromatic groups.     

H_2O_2诱导Neuro-2a细胞死亡机理的研究

细胞内线粒体呼吸链过程中的电子漏和神经细胞代谢的酶类如单胺氧化酶(MAO)等可产生活性氧物质(ROS)如H_2O_2等。ROS对细胞有毒性作用,导致细胞死亡,在许多疾病特别是神经退行性疾病中具有重要作用。我们用H_2o_2诱导N-2a神经母细胞瘤细胞,利用光镜、荧光显微镜、透射电镜观察了诱导的N-2a细胞的死亡,结果表明其死亡形式不同于典型的细胞凋亡,而类似于Ⅱ型神经细胞编程性死亡,死亡细胞染色质呈团块状凝集,细胞核膜仍保持完整。DNA不降解形成ladder,且不需要caspase-3,1的活性,但是H_2O_2诱导的Neuro-2a细胞死亡可以被Bcl-X_L,抑制。我们的结果可以说明,ROS介导的细胞毒性作用是导致Ⅱ型神经细胞编程性死亡的一个原因。     

光合细菌产氢条件的研究

从被有机物污染的土壤及水域中分离得到13株属于红螺菌科的光合细菌,对其在苹果酸、乳酸、葡萄糖、乙酸、丙酸及丁酸中的光致产氢现象进行了研究。最高产氢量为39.8ml·20ml菌液~(-1)·48h~(-1),产氢活性为7.8ml·g生物量~(-1)·h~(-1)”。底物对不同菌株的产氢量与产氢活性均具有影响,pH对产氢过程也有明显的作用,大于6000lx的光强度对提高产氢活性已无明显作用。固定化细胞在静态培养条件下也能提高产氢能力,但延长产氢时间的作用不明显。     

超声波对铜绿微囊藻超微结构和生理特性的影响

为了研究超声波对蓝藻细胞的影响,利用超声波（40W）处理200 mL铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa） 悬浮液20min,之后继续培养并于不同时间取样检测。检测悬浮藻细胞生物量发现其3d降低了97.84%;分别观察1、3、5d时沉降藻细胞超微结构变化,发现13d时细胞内脂质颗粒和藻青素颗粒增多、类囊体片层断裂、藻胆体脱落,5d时拟核区萎缩消失、细胞基础结构解体、胞质出现空洞、胞内结构颗粒降解;检测藻细胞光合放氧速率、叶绿素a （Chl.a）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性、膜透性以及跨膜ATP酶活性,发现光合放氧速率3d下降24.83%,Chl.a含量5d下降23.75%,超声组细胞SOD活性变化幅度比较大,但总体上活性降低,而CAT活性则表现为先增后减,活性始终大于对照组,同时胞内有机物渗出量增大,三种跨膜ATP酶活性（Na+/K+-ATPase、Mg2+-ATPase 和Ca2+-ATPase）均先升后降,并与膜透性变化相关。以上结果表明,超声波使铜绿微囊藻细胞沉降,并对其造成了胁迫,使部分藻细胞光合作用减弱,光合色素遭到损伤,细胞膜透性增大,甚至引起藻细胞程序性死亡。SOD活力的快速降低表明超声波使藻细胞内超氧离子（O2-）过量累积,从而对藻细胞造成氧化损伤,除此之外,超声波使藻细胞基础结构破坏、细胞内结构颗粒降解、细胞膜透性增大,这些都可能是致使部分铜绿微囊藻细胞死亡的重要原因。铜绿微囊藻细胞CAT以及跨膜ATP酶活性增大,表明藻细胞增强抗氧化酶活性以及离子调控和能量活动以抵御超声波的胁迫,而当胁迫随着时间减小后,细胞开始恢复生长和代谢,酶活力开始降低。       

烟草叶片发育过程中光合功能衰退与H_2O_2积累的关系

以烟草(NicotianatabacumL.cvNC89)为材料,研究了叶片发育过程中H2O2积累与叶绿体光合功能衰退、抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环的关联。结果表明,光合功能衰退过程中,各光合参数均表现为先缓慢后快速的下降趋势,核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性下降较电子传递活性下降迅速,H2O2含量与叶绿素含量、光合速率、RuBPCase活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性显著负相关。H2O2的定位染色也证实光合功能衰退与H2O2积累密切相关。APX和GR在光合功能可逆衰退阶段维持较高水平,不可逆衰退阶段下降稍快。烟草叶片光合功能衰退快于AsA-GSH循环运转的下调。