关于家蝇线粒体氧化磷酸化和亚显微结构的研究

本文报道有关家蝇胸肌线粒体氧化磷酸化作用和亚显微结构的实验和观察结果。试验证明,家蝇胸肌线粒体在离体条件下对`α``-甘油磷酸有很高的氧化和磷酸化活力,而对三羧酸循环各底物及其他氧化底物的氧化和磷酸化速率则极为微弱。胸肌匀浆以及线粒体与上清液的重组合试验结果和单独用分离的线粒体试验结果基本相同,从而有利于说明造成上述现象的原因可能不是由于线粒体在制备过程中受到损伤,而是家蝇胸肌线粒体膜对这些底物存在着特殊的透性屏障。在以`α``-甘油磷酸为氧化底物时,线粒体在下述保温条件下可获得很高的氧化速率和P/O比值:线粒体浓度较稀(2毫升反应液中含1—2毫克线粒体蛋白);保温时间较短(10—20分钟之内)以及外加一定量的牛血浆清蛋白(0.2%)。DDT对线粒体的氧化和磷酸化反应均表现强烈的抑制作用,但在正常家蝇和抗性家蝇中则表现出一定的差别。在离体试验的条件下,DDT(0.1m`M``)对正常家蝇线粒体的氧化抑制40%,对磷酸化抑制60.9%,而抗性家蝇则分别为23.4%和42.7%;在反应系统中外加牛血浆清蛋白时,DDT对正常家蝇线粒体的氧化抑制71.1%,磷酸化抑制94.8%,而抗性家蝇则分别为59.7%和87.1%。在DDT(5%)处理整体家蝇时,正常家蝇线粒体的氧化被抑制21%,磷酸化被抑制33%,而抗性家蝇则分别为11.5%和26.9%;在反应系统中外加牛血浆清蛋白时,DDT处理后的正常家蝇线粒体的氧化被抑制7.0%,磷酸化被抑制6.1%,而在抗性家蝇中则不表现任何抑制作用。电子显微镜的观察也证明,DDT处理后,正常家蝇线粒体的结构表现出明显的解体现象,但抗性家蝇线粒体仅在个别情况下表现为少数线粒体内膜的破坏,从而说明抗性家蝇线粒体在形态结构和生化功能两方面都表现出对DDT的一定程度的抗性。对本文的有关试验结果进行了讨论。     

棉酚对几种动物精子ATP酶抑制作用的比较研究

本文比较了棉酚对几种动物精子ATP酶的抑制作用。实验所测为精子细胞的总ATP酶活力;采用的棉酚浓度为10μM至80μM。20μM时精子酶的相对活力为海胆7604％,大鼠74％,家兔51.6％;40μM时酶的相对活力百分数下降至海胆52.5,大鼠35和家兔29.7;达80μM时酶的相对活力进一步下降至海胆26.7,而大鼠及家兔仅余13.2。结果表明(1)棉酚对精于ATP酶的抑制作用是依赖浓度的变化;(2)各种动物精子ATP酶活力的下降情况显示,大鼠及家兔(哺乳动物)精子ATP酶对棉酚的敏感性比海胆(无脊椎动物)要高些。这种差异性可能对棉酚在临床上的应用具有一定的参考价值。     

羊精子细胞质膜及顶体外膜Ca^2＋—ATPase的活力分布

哺乳类精子需要经过获能及顶体反应才能使卵子受精,现在已经明确细胞外 Ca~(2+)离子对顶体反应是必需的(Yanagimachi and Usui,1974),但迄今对 Ca~(2+)离子调控顶体反应的生化过程还很不清楚。 顶体反应是在质膜与顶体外膜之间发生囊泡化作用的过程,因此对顶体反应分子机理的了解,必须对精子膜的物理及生化性质有清楚的认识,这方面的研究指出,精子膜电位的变化似乎并非调控离子交换的机制(Rink,1977),精子膜上的电位闸门通道也可能不参与 Ca~(2+)离子的内流(Roldan et     

昆虫线粒体发生的生化和亚显微结构的研究

线粒体在细胞中的发生目前有各种观点的争论,其理论意义涉及到真核细胞的起源和进化、染色体和线粒体两个遗传体系之间的相互关系以及生物膜合成和组装机理等。我们对处于分化中的昆虫胸肌线粒体的观察结果是:(1)对粘虫变态期的呼吸和细胞色素氧化酶活力测定表明蛹期第8天的组织形成阶段是胸肌细胞分化和其线粒体发生的开始。电镜观察表明,线粒体形成分两个阶段:由颗粒结构(可能是酶蛋白与脂的复合体)装配成膜片和膜泡;由膜泡分化出内嵴,进而发育为线粒体。(2)QO₂值,P/O比和ATP酶活力的出现与膜结构的分化发育相平行。α-甘油磷酸氧化酶系统比谷氨酸氧化酶系统装配早;电子传递酶系比磷酸化酶系装配早。(3)蝗虫胸肌分化过程的电镜观察证明;先形成内膜小泡(直径约0.1微米左右),后形成外膜,组成简单线粒体;后者进一步分化发育为成熟线粒体。(4)QO₂值,P/O比和ATP酶活力与膜结构分化发育相平行。ATP酶的出现与能量转涣功能呈平行关系。膜形成早期和“幼稚”线粒体阶段,ATP酶尚未装配。(5)综合上述结果:线粒体膜由非膜结构逐步组装形成,线粒体内膜的各酶系组装次序不同步,线粒体DNA控制合成的膜蛋白在膜结构形成中似乎起核心和骨架作用;线粒体总组装过程在不同细胞中表现为多种途径和方式。     

大鼠及羊精子在附睾成熟过程中ATP酶活力及其对棉酚敏感性的变化

大鼠及羊精子在附睾成熟过程中ATP酶活力发生明显下降,酶活力的变化形式存在着种间差异。大鼠附睾体及附睾尾精子的ATP酶相对活力分别为附睾头的55.7％及59.6％,而羊则为92.1％及59.8％。 大鼠及羊附睾各区域精子的ATP酶对棉酚抑制作用的敏感程度不同。在5μmol/L的低棉酚的浓度下,大鼠附睾头、体及尾部精子的ATP酶活力分别降至对照组的40.8％、62.7％及81.4％;当棉酚浓度增至40μmol/L时,羊附睾头、体、尾部精子的ATP酶活力才分别降至对照组的63.8％、83.7％及90.7％。作者提出如能使药物作用于附睾精子的敏感区域以干扰其成熟,可能是一条有发展前景的抗生育新途径。     

棉酚对海胆精子鞭毛轴丝及力蛋白(Dynein)ATP酶的抑制作用

本工作观测了不同浓度棉酚(10—80μmol/L)对海胆精子鞭毛轴丝及力蛋白ATP酶的影响,发现棉酚对之具有剂量依赖方式的抑制作用。 实验对比了几种ATP酶抑制剂对轴丝ATP酶的作用,结果表明它们之间差别很大。使酶活力下降一半所需的各种抑制剂浓度分别为:钒酸钠17μmol/L;棉酚36μmol/L;槲皮酮450μmol/L,DCCD[双环已基碳化二亚胺(Dicyclohexylcarbodiimide)]1,600μmol/L;乌本苷>2,000μmol/L。 本文对棉酚的杀精机理,抑制强度及其控制生育的意义进行了讨论。