光系统Ⅱ反应中心D_1-D_2-Cyt b_(559)的光破坏作用研究

从高等植物叶绿体中分离得到的光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心D_1-D_2-Cytb(559)复合物很不稳定,极易受到光照的破坏。光照导致D_1-D_2-Cytb_(559)在红区(Qy带)的吸收光谱发生很大的变化,在最初光照45秒时间内,吸光度值升高,继续光照则吸光度值下降,而且680nm处的下降速度最大,吸收峰发生兰移,光照也导致荧光强度增大,发射峰兰移。所有这些结果表明,光破坏至少存在两个不同的过程,而且主要受到破坏的是原初电子供体P680。

光下D1/D2/Cytb559复合物中氨基酸残基的破坏和多肽的降解

光系统Ⅱ反应中心Ｄ１／Ｄ２／Ｃｙｔ ｂ５５９ 复合物对光照十分敏感。不仅色素分子，而且多肽链上的氨基酸残基（如组氨酸和甲硫氨酸）均会受到破坏。光照同时引起Ｄ１ 和Ｄ２ 蛋白的降解。在ＳＤＳ聚丙烯酰胺多肽电泳图谱上，Ｄ１／Ｄ２ 二聚体的含量增多，同时有一条分子量大约为４１ ｋＤ的新带出现。在光照后的暗放置过程中，氨基酸组成不再变化，但Ｄ１ 和Ｄ２ 蛋白的降解及大分子量片段的产生仍继续进行。对组氨酸和甲硫氨酸的破坏与Ｄ１、Ｄ２ 蛋白的降解关系进行了初步的分析，推测在光破坏过程中，Ｄ１ 和Ｄ２

光系统Ⅱ反应中心D1—D2—Cyt b-559的分离纯化及其性质研究

采用柱层析法从菠菜叶绿体中分离纯化得到高等植物光系统Ⅱ(PSII)反应中心色素蛋白复合体 D_1-D_2-Cyt b-559,并对其性质进行了研究。该反应中心中所含的色素比大约为Ch1a/2 Pheo a=6.0。四阶导数光谱在红区有两个峰,说明该反应中心至少存在两种结合状态的 Chl a。相位调制法得到的时间分辩荧光光谱的研究结果表明,该三元复合物的荧光至少是3指数衰减,其寿命分别为:1.51ns、6.23nS、36.26nS,占整个荧光的分数依次为:0.06,0.67,0.27。其中寿命为6.23nS 的荧光为与电荷分离不相关的 Ch1 a 所产生;寿命为1.51ns 的组分所占比例很小,其来源不清楚;寿命为36.25nS 的组分为原初电子供体 P680与原初电子受体 Pheo a 发生电荷重组时产生的荧光,这个组分的荧光直接反映了该反应中心的电荷分离活性。

菠菜叶绿体光系统Ⅱ反应中心D1／D2／cyt b559长寿命荧光组分的来源

通过多频相位调制法测得菠菜叶绿体光系统Ⅱ（ＰＳⅡ）反应中心Ｄ１／Ｄ２／ｃｙｔｂ５５９复合物的荧光衰减包括４个组分，其寿命分别大约为１、６、２４和７３ｎｓ，所占整个荧光的比例依次为５％、３４％、３５％和２６％。而寿命为６ｎｓ的组分来源于与电荷分离不相关的ｃｈｌａ分子，寿命为１ｎｓ的组分所占的比例很小，其来源不清楚。其中两个长寿命组分都与样品的光化学活性相关，但彼此又是不相关的，很可能来源于电荷分离后的两个不同的重组过程。

光破坏的光系统Ⅱ反应中心D1/D2/Cytb559复合物的CD光谱

ＰＳⅡ反应中心Ｄ１／Ｄ２／Ｃｙｔｂ５５９ 复合物的圆二色（ＣＤ）光谱在红区有一个反向带，其正峰在６８０ ｎｍ ，负峰在６６０ ｎｍ 处。光破坏后，该反应中心复合物的ＣＤ信号明显下降，而且当正峰完全消失后，负峰仍然存在，说明该反应中心的ＣＤ信号不仅来源于原初电子供体Ｐ６８０。

D1/D2/Cyt b-559几个不同寿命组分的荧光发射光谱的分辨

菠菜叶绿体光系统Ⅱ反应中心Ｄ１／Ｄ２／Ｃｙｔ ｂ－５５９复合物的荧光衰减包括４个组分，其寿命分别大约为１．０ｎｓ，５．９ｎｓ，２４ｎｓ和７３ｎｓ，所占整个荧光的量子产率依次为０．０５，０．３４，０．３５和０．２６。这些不同寿命组分的荧光发射光谱相互重叠在一起，稳态光谱只显示１个发射峰。根据相调荧光测定的“硬件”分析方法，通过选择检测器的相角，可以选择性地把各个寿命组分的荧光分别滤掉。如果５．

磷酸吡哆醛修饰的蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的时间分辨荧光分析

在别构抑制剂AMP或底物果糖1,6-二磷酸(FruP_2)存在下,磷酸吡哆醛(PLP)分别专一性地修饰在蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶(FruP_2ase,E.C.3.1.3.11.)的催化部位或别构部位。测得了修饰在催化部位或别构部位的PLP的荧光寿命及其连续分布。通过荧光寿命分布宽度的比较,认为该酶的活性部位柔性大于别构部位的柔性。

泡沫塑料快速富集－石墨炉原子吸收法测定化探样品中的痕量金

本文系统研究了泡沫塑料快速富集－石墨炉原子吸收法测定金的方法，对泡沫塑料富集、分离金和石墨炉原子吸收法测定金的条件均做了详细的研究。该法用于化探样品中金的测定，结果与推荐值相符。

高等植物光系统Ⅱ反应中心的亚纳秒时间分辨荧光光谱的测量

高等植物光系统Ⅱ是光合作用中的一个非常重要的单元，它是与裂解水放氧相关的功能结构，光系统Ⅱ反应中心是进行光化学反应的场所，在其内部发生的光能的吸收、激发态的传递、电荷的分离重组以及迁移等等过程，都是在非常短的时间里发生的，其时间尺度在１０￣（－１５）～１０￣（－７）ｓ之间，本文建立了亚纳秒时间分辨荧光光谱测量装置，并对菠菜光系统Ⅱ反应中心蛋白复合体Ｄ１／Ｄ２／ｃｙｔｂ─５５９，在不同波长激发下的时间分辨荧光光谱进行了测量，经过解卷积和多指数数据拟合，获得４个寿命组分，并对结果进行了分析讨论，指出在不同的激发波长激发下的荧光衰减曲线的差异可能源于被激发的组分不同和能量传递路径的不同。

疏水吸附固定化天冬氨酸酶及其性质的研究

本文论述了一种N-烷基琼脂珠衍生物的合成方法,研究了pH,离子强度、载体上疏水基团含量等因素对载体吸附天冬氨酸酶的影响以及固定化天冬酸酶的性质。结果表明邻甲苯胺基琼脂珠在pH5.5,0.1mol/L磷酸缓冲液(含有0.25mol/LKCL)中,每克湿载体可吸附15—25mg酶蛋白,酶活力回收达90％以上。固定化酶的性质有所改变,其热稳定性和操作稳定性明显增强。 固定化天冬氨酸酸柱可以用于连续化生产L-天冬氮酸,在pH8.0,1.0mol/L及丁烯二酸铵(含0.02mol/L MgCl_2),30℃条件下,以空间流速SV=3.5操作2个月,固定化酶活力仍保持79.5％。

光系统Ⅱ反应中心 D_1/D_2/cyt b559复合物的组氨酸残基的光照破坏

高等植物在强光照射下光合作用受到抑制。现已普遍认为,光抑制的原初部位是光系统Ⅱ(PS Ⅱ)的反应中心。无论在整个叶片,还是在类囊体膜以及 PS Ⅱ颗粒、放氧颗粒中均能发现光破坏现象。但是,由于在这些颗粒中有许多与光破坏不直接相关的色素和蛋白分子,因此很难确定具体哪个分子受到破坏。而以只含有少数色素和多肽分子的 PSⅡ反应中心 D_1/D_2/cyt b599复合物为材料可以克服这个困难。该反应中心复合物的获得大大推动了光破坏机理的研究。现已证明,D_1/D_2/cyt b559复合物对光照十分敏感,光照可引起原初电子供体 P680的破坏。

质体醌重组的D1/D2/Cytb559复合物的荧光衰减动力学和光破坏作用

光系统Ⅱ反应中心Ｄ１／Ｄ２／Ｃｙｔｂ５５９ 在分离纯化过程中失去了电子受体ＱＡ 和ＱＢ，人工合成的质体醌可以与Ｄ１／Ｄ２／Ｃｙｔｂ５５９ 复合物发生重组。癸基质体醌（ＤＰＱ）与Ｄ１／Ｄ２／Ｃｙｔｂ５９９ 复合物的重组导致该复合物的荧光强度下降及发射光谱蓝移，同时两个与光化学活性相关的长寿命（２４ ｎｓ和７３ ｎｓ）荧光衰减组分占整个荧光的百分数下降，这些结果表明ＤＰＱ作为Ｐｈｅｏ－ 的电子受体，限制了Ｐ６８０＋ ·Ｐｈｅｏ－ 的电荷重组。ＤＰＱ 的加入对Ｄ１／Ｄ２／Ｃｙｔｂ５５９复合物中Ｃｈｌａ 分子的光破坏敏感性影响不大，但β－胡萝卜素在加入ＤＰＱ 之后可以被光照破坏，这个过程可能与β－胡萝卜素的生理功能相关。

光系统Ⅱ反应中心D_1-D_2-Cyt b_(559)复合物低温(77K)荧光发射差异的研究

对菠菜光系统Ⅱ反应中心D_1-D_2-Cytb_(559)复合物进行了系统的低温(77K)荧光发射性质研究。结果表明,D_1-D_2-Cytb_(559)复合物具有681nm和684nm两种波长的低温荧光发射,但两者通常并不是同时存在,而是取决于Ca-680与Ca-670Chla分子的相对含量的。Ca-670Chla含量的增加,会使其低温荧光发射出现在681nm;而Ca-680Chla含量的增加,则会使其低温荧光发射出现在684nm。Ca-670与Ca-680Chla分子的相对含量与不同状态的菠菜叶材料有关。PSⅡ反应中心内周天线CP-47,CP-43多肽的存在是D_1-D_2-Cytb_(591)复合物低温荧光发射红移的原因,而D_1-D_2-Cytb_(559)复合物的不稳定变化则与其蓝移的低温荧光发射有关。

光系统Ⅱ反应中心D_1/D_2/cyt b_(559)复合物光破坏的多步反应

光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心D_1D_2’cyt b_(559)复合物在强光照射下色素分子受到破坏,导致在红区(Q_y带)的吸光度值及CD信号的下降,而且在光照后的暗放置过程中这种变化继续进行,吸收差光谱的峰位在680nm处,说明受破坏的很可能是原初电子供体P680.在光照后的暗放置过程中,该反应中心复合物的荧先强度继续升高,而且峰位蓝移.所有这些结果表明,在光照的过程中,PSⅡ反应中心D_1/D_2/cytb_(559)复合物很可能有一个相对稳定的反应中间体形成,从而造成在暗放置过程中该反应中心继续受到破坏,也就是说,PSⅡ反应中心D_1/D_2/cytb_(559)复合物的光破坏不是一步反应,而是一个多步反应.

D1/D2/Cytb-559复合物的共振拉曼光谱

光系统Ⅱ（ＰＳⅡ）反应中心Ｄ１／Ｄ２／Ｃｙｔｂ－５５９ 复合物在４８８ ｎｍ 处激发的共振拉曼光谱显示４ 个主要谱带，其峰位分别在１５３２（υ１）、１１６５（υ２）、１０１０（υ３）和９７０（υ４） ｃｍ － １处，表明ＰＳⅡ反应中心结合的β－胡萝卜素分子是全反式构型。Ｄ１／Ｄ２／Ｃｙｔｂ－５５９ 复合物的色素抽提液的拉曼光谱也显示４ 个主要的拉曼峰，其中υ４ 谱带的强度急剧下降，说明ＰＳⅡ反应中心内部结合的β－胡萝卜素分子与抽提液中自由的β－胡萝卜素分子的构象不同，而与光合细菌反应中心内部的类胡萝卜素分子的构象相似。

光系统Ⅱ反应中心电荷分离和能量传递的动力学研究

光合作用中最核心的步骤之一是在反应中心进行的原初反应,PSⅡ反应中心原初反应的机理研究已日益成为国际光合作用研究的焦点这一.1987年Nanba和Satoh首次分离纯化出PSⅡ反应中心D1/D2/Cyt b559复合物以来,国际上对PSⅡ反应中心的原初电荷分离(Charge separation)、电荷重组(Charge recombination)和能量传递过程的动力学性质采用时间分辨荧光光谱和吸收光谱及烧孔谱(Hole-burning Spectroscopy)等技术进行研究,已取得一些有意义的结果.但是,由于PSⅡ反应中心中色素分子的吸收光谱重叠严重,其吸收光谱在675nm处仅有一个吸收峰,无法选择性地激发原初电子供体P680,实验得到的数据比较复杂,不同实验室得到的动力学数据以及对实验数据的解释,都存在较大差异,甚至完全相反.本文以菠菜叶绿体中的PSⅡ颗粒、PSⅡ核心复合物(CP47/CP43/D1/D2/Cyt b559)和PSⅡ反应中心复合物(D1/D2/Cyt b559)为材料,用皮秒和飞秒激光技术对光系统Ⅱ反应中心电荷分离和能量传递的动力学进行研究,测定出光系统Ⅱ反应中心内部β-胡萝卜素和原初电子供体P680之间的能量传递以及PSⅡ反应中心原初电荷分离的时间常数,提出了可能的动力学模型.

光系统Ⅱ反应中心D1/D2/cyt b559蛋白复合物的纳秒时间分辨光谱研究

光合作用是地球上最重要的化学反应.揭示光合作用的奥秘,对解决人类面临的能源、粮食、环境保护等问题十分重要.高等植物光系统Ⅱ可分解水,因此对其机理的研究就显得十分重要,而对光系统Ⅱ反应中心机理的研究,有助于人们深入理解光合作用的原初机理.为此,近些年来人们采用各种时间分辨光谱技术对光系统Ⅱ反应中心D1/D2/cyt b559蛋白复合物的电荷分离及复合过程进行了广泛细致的研究.但因此体系衰变组分较多,光谱重叠严重,所以对各成分的归属意见不一.为此,本文采用纳秒时间分辨光谱技术及光谱解叠方法对D1/D2/cyt b559的电荷复合过程进行了研究.