恒态光合磷酸化与△pH和△ψ的关系

在恒态下推动ATP形成的△μH~+中,除ApH外,△ψ的贡献也很明显:进行PSP反应,耗用H~+,降低了⊿pH幅度。NH_4Cl,尼日利亚菌素(Nig)对⊿pH和PSP的抑制作用是同步的。CCCP影响膜对质子的透性,加速内部质子外流,降低内部质子浓度,减少⊿pH幅度,抑制了PSP反应。PSP更依赖于类囊体内部质子浓度。在短杆菌环肽(Gram)(～5×10~(-8)mol/L)和缬氨霉素(Val)(～5×10~(-7)mol/L,+K~+)的作用下,⊿ψ几乎被完全消去,并对⊿pH无明显作用,但PSP分别被抑制了～30％(Gram)和～50％(Val),表明在恒态PSP反应中有30％～50％的能量来源可由⊿ψ提供。     

太行山区不同植被群落土壤微生物学特征变化

为评价太行山区不同植被群落土壤微生物学特征,比较分析了针阔混交林、针叶混交林、针叶纯林、落叶阔叶纯林、灌丛和裸露地6种不同植被群落中的土壤微生物区系、微生物生物量和呼吸强度等指标的变化.结果表明,6种不同植被群落土壤中的微生物学特征存在较大差异. 灌丛地在微生物数量和微生物生物量两项指标中均为最高,其余植被群落在这两项指标中的顺序从大到小依次为落叶阔叶纯林＞针阔混交林＞针叶纯林＞针叶混交林＞裸地,土壤呼吸强度也有相似的变化趋势.在进行退化山地的植被恢复时,应充分重视生态系统的自然恢复能力.     

怎样捕捉活蜥蜴

蜥蜴是爬行动物代表之一。分布很广,易于捕获,所以它是动物学解剖实验的良好材料。夏天,它们常在山野、丛草间及岩石上活动,行动敏捷,—看见人,就迅速跑开。笔者根据它的习性,在捕获过程中初步摸索了一些经验,现介绍出来供作参考。     

两价阳离子在类囊体膜上H~＋－ATP酶活化中的作用

在高盐介质中用ＥＤＴＡ去除叶绿体内源游离Ｍｇ２＋后制备的类囊体具有与正常类囊体相似的△ｐＨ幅度和光合磷酸化反应速率,即膜上ＣＦ０与ＣＦ１仍处于正常的耦联状态。以此为材料研究不同两价阳离子（Ｍ２＋）在ＡＴＰ酶活化及催化反应中的作用,结果表明：（１）Ｍｇ２＋Ｃａ２＋Ｍ２＋Ｚｎ２＋Ｃｏ２＋Ｂａ２＋分别对光下ＡＴｈ形成与水解的效应大小与它们的离子半径有一定关系。（２）这些Ｍ２＋以不同方式不同程度地抑制了Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶的合成或水解ＡＴＰ的活性。（３）低浓度Ｍ２＋的电荷屏蔽效应可稳定酶在光下的活化构象,这有利于暗中进行的需Ｍｇ２＋的催化ＡＴＰ合成与水解反应。     

弱有机碱对光合磷酸化的影响

类囊体内部介质可被弱有机碱如吡啶、苯胺、咪唑缓冲,致使[H_(in)~ ] 减少,ΛpH幅度降低,光合磷酸化(PSP)反应被抑制,对苯二胺(p—PD)降低ΛpH,但显著促进PSP反应、在MV或PMS系统中均有此现象;在 MV DBMIB;MV DCMU或PMS DBMIB系统中,p—PDH_2重建ΛpH并恢复PSP反应活力。从p—PD(H_2)既具有弱有机碱性质,又可作为电子供体、氢递体,代替QH_2或PQH_2调节电子传递起转移质子的两种作用,解释了p—PD对ΛpH的抑制,却又促进PSP反应的现象。讨论了PSP反应对[H_(in)~ ],ΛpH幅度大小的依赖关系。     

寡霉素对叶绿体质子传导的作用

在叶绿体中,寡霉素具有加速类囊体内部质子(H~ in)流出的作用,相应地加速光合磷酸化高能态的暗衰变;寡霉素完全不能恢复叶绿体残缺膜在光下形成膜内外质子浓度梯度的作用,它对H~ in流出的加速,不是由于对类囊体膜透性的影响,而是影响于ATP酶复合体的质子传导。由于这种加速作用,导致类囊体在光下形成的膜内外质子浓度梯度的降低,从而抑制了光合磷酸化活力。 可溶性的CF_1经用DTT或胰蛋白酶活化后所表现出的Ca~( )ATP酶活力对寡霉素敏感不同,DTT活化者受寡霉素的抑制,而胰蛋白酶活化者则不敏感。说明它的作用部位是在CF_1上而不在CF_0上,而且可能与胰蛋白酶活化时切去的多肽有关。 寡霉素对电子传递有一抑制作用部位,但其作用较轻微。     

光合磷酸化偶联机制的研究——高能态与光合磷酸化的关系

我们进一步研究了叶绿体照光时形成的高能态与光合磷酸化的关系。结果如下:恒态下,苯二胺等弱有机碱可大大促进高能态(Z~*)的积聚。但是在起始时间内与对照相比,Z~*的形成却被显著抑制,而对光合磷酸化(PSP)活力影响很小。这说明这时推动ATP形成的动力可由⊿H~+以外形式的高能态来提供。当叶绿体照光时,分别用可去除类囊体膜内外AH~+的解联剂NH_4Cl或可消除电位差(⊿E)的载离子体短杆菌环肽(G·D)处理,或者共同作用,Z~*的形成几平全被抑制,而PSP活力仍有少量残留。说明有AH~+、⊿E以外形式的高能态的存在,以推动ATP形成。叶绿体在预照光时加入无载体~(32)P_i,形成了Z～~(32)p。实验表明这Z～~(32)P可能是类囊体内源ATPb在光下磷酸化或ATPb与~(32)Pi交换的产物~(32)P～ATP。Z～~(32)P的形成不受NH_4Cl或G.D的抑制,即在去除AH~+或⊿E之后,~(32)P_i仍能参入CF_1上的结合态核苷酸形成ATP,说明CF_1构型变化所需的能最供给有的不是以AH~+或⊿E形式,设想有一种膜上高能态(M~*)直接参与。这M~*的性质及其在光合作用能量转化过程中的意义将有待深入研究。     

光合磷酸化机制研究的发展

光合作用的研究是一个既有重大理论意义又具有重大应用前景的课题。1957年制订我国自然科学远景规划时,这个课题才提到日程上来。殷宏章先生为发展我国自然科学,在我所领导创建了光合作用实验室,开辟了对光合作用机制的研究领域。 50年代,Calvin等阐明了光合碳循环需要ATP提供能量之后Arnon,Frenkel等分别发现离