类囊体
- 高温胁迫下硅添加对紫花苜蓿抗氧化系统和超微结构的影响
elope)、类囊体(thylakoid)和基质(stroma) 3 部分组成，光合作用在此进行，因此它的形态结构在一定程度上可以作为表征植物高温耐受性的依据[18-19]。类囊体膜主要是由脂肪酸和不饱和脂肪酸组成，高温胁迫产生的活性氧会造成这些膜结构损害[20-21]，而硅添加可以改变膜结构的不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例，维持膜的完整性和稳定性[22-23]，缓解叶绿体等细胞器的超微结构畸形等[15,24]。叶绿素合成以及叶绿素a 氧化生成叶绿素b 都
草业科学 2024年3期2024-04-24
- 叶绿体类囊体腔蛋白功能研究进展
(外膜、内膜和类囊体膜)和3个腔室(膜间空间、基质和类囊体腔)[1]。类囊体膜是叶绿体的主要结构成分,参与光合电子传递和ATP合成。它由4个光合蛋白复合体组成:光系统Ⅱ(photosystem Ⅱ,PSⅡ),细胞色素b6f(cytochromeb6f,Cytb6f),光系统Ⅰ(photosystemⅠ,PSⅠ),和ATP 合酶(ATPase)。这四大光合复合体通过一系列协同反应最终产生NADPH 和ATP,为碳水化合物的合成进一步提供能量。由类囊体膜包围的
西北植物学报 2024年1期2024-03-08
- 中国科学院揭示无氧发酵代谢物抑制光合作用和有氧呼吸的新机制
究基于前期对于类囊体腔酸化的研究，推测可能是在发酵过程中产生的弱酸抑制了光合作用。为了验证这一猜想，研究综合运用生物、物理和化学方法，通过使用叶绿体呼吸突变体ptox2、nda2和ATP水解突变体FUD50，黑暗条件下添加弱酸发现可以致其类囊体腔酸化，分别排除了黑暗中类囊体腔的酸化是由叶绿体呼吸和ATP水解导致的论断。同时，研究发现，类囊体腔内的酸化程度与无氧代谢弱酸的总积累量成正相关，而在同等处理条件下，利用发酵代谢过程中不产弱酸的绿藻NIES-2499
蔬菜 2023年9期2023-12-21
- 用菠菜让衰老细胞“重回青春”
的内膜系统——类囊体，是光合作用中光反应阶段的场所，能产生ATP（腺苷三磷酸）、NADPH（还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸），也就是合成代谢所需的能量和电子供体。合成代谢是维持细胞正常功能的关键过程。一旦合成代谢的供能出现障碍，细胞就难以正常运转并开始衰老。而且，细胞内合成代谢不足是多数疾病发生的关键因素。如果能恢复受损细胞的内部供能，将有望逆转这些细胞的老化。科学家将目光转向植物的光合作用——將植物细胞中的类囊体跨界迁移到哺乳动物细胞内，借助光合作用增强
知识就是力量 2023年8期2023-08-23
- 灵感引力场
从菠菜中提取了类囊体，作为叶绿体的组成部分之一，它能稳定地生成ATP和NADPH。为实现跨物种应用，他们使用特定的成熟细胞膜进行伪装，首次实现了植物类囊体跨物种进入动物衰老病变的细胞中，让动物细胞也拥有了光合作用的能力。多次实验分析证明，类囊体可以在动物细胞内正常运作，甚至可以应用到退行性骨关节炎的治疗中。（ 据《自然》2022.12.07 ）灵光一现：恭喜您获得“人体光合改造”体验卡一张！请问需要立即使用吗？滴……刷卡成功！初级体验之“变身大力水手”，感
科幻世界 2023年2期2023-05-30
- 菠菜的神秘力量
巧妙地将菠菜的类囊体移植到哺乳动物细胞，实现特异性供应能量，并在退行性骨关节炎疾病的治疗应用中得以验证，相关研究成果发表在《自然》杂志上。简而言之，菠菜能治疗骨关节炎。听到这个好消息，同学们是不是立马想把菠菜推荐给患有骨关节炎疾病的家人？事情并没有大家想的那么简单哟！单靠吃菠菜，是无法解决骨关节炎问题的！同学们知道软骨细胞为什么会坏死吗？之前有过诸多论点，异常生物力、遗传因素、细胞老化与凋亡、局部炎性因子、自由基及蛋白酶等，都被认为与骨关节炎有关系。但是，
科学大众·小诺贝尔 2023年4期2023-04-21
- 外源钙缓解花生亚低磷光合障碍的机制
情况，可以反映类囊体膜的完整性。在 630 μmol/(m2·s)光照 10 min 和暗适应4 min后，记录单周转饱和脉冲诱导的P515信号变化，可以反映叶绿体ATP合酶活性。暗适应12 h后550—515 nm信号的慢速暗光暗诱导曲线反映了膜电位和玉米黄质的变化情况。在分析p515信号变化情况的基础上，对组成质子动力势PMF的跨膜电势ΔΨ和跨膜质子势ΔpH进行了量化分析。1.6 数据分析采用Excel 2019软件进行数据汇总，Origin 2021
植物营养与肥料学报 2022年6期2022-07-18
- 浒苔蛋白核的显微观察
用它处理蛋白核类囊体数目多而不易分散的材料，也能得到较好的效果。1.2.2 染色步骤 （1）材料培养：把材料培养到实验所需标准：藻体新鲜、宽大、无菌、无气泡、表面无杂藻和原生生物。（2）取材：进行24小时连续取材，每小时取材1次。（3）材料固定：用渗透力强的固定液将材料迅速杀死，使蛋白质沉淀并尽量使其保持原有状态。（4）光照处理：经自然光照射可以加速浒苔色素的降解。（5）材料解离：藻类细胞有细胞壁，主要成分是果胶和纤维素；胞间层含有大量果胶，这将导致压片很
泰州职业技术学院学报 2022年2期2022-05-26
- 大型海藻裂片石莼藻粉对赤潮异弯藻光合作用抑制的研究
细胞质外侧， 类囊体(Thy)片层排列整齐， 在每个叶绿体中都是沿着一个方向排列(图5b)， 并且有靠近细胞外侧分布密集而靠近细胞内侧分布松散的趋势， 这样的分布便于叶绿体吸收光能进行光合作用， 类囊体片层部分位置垛叠密集， 形成类似高等植物的类囊体基粒结构。而在处理组 (图5c)细胞中， 叶绿体内物质稀疏， 分布散乱， 叶绿体外膜破裂， 类囊体分布没有明确的趋向性， 排列也没有方向性， 类囊体片层(图5d)多处断开， 许多叶绿体变得模糊， 膜系统融合、混
水生生物学报 2022年2期2022-03-15
- 不同作物光合蛋白复合物的提取及比较分析
传递等光反应在类囊体膜上进行，类囊体膜主要由光系统I（PSI）、光系统II（PSII）、细胞色素b6f（Cytb6f）复合体和 ATP 合酶复合体（ATPase）4种多亚基整合膜蛋白复合物组成[7]。因此，揭示不同作物类囊体膜复合物之间的异同点对改良光合作用具有重要的理论指导意义。作物根据光合作用类型主要分为 C3型（如水稻、烟草）和C4型（如玉米、白花菜）[8]；根据子叶数目分为单子叶作物（如水稻、玉米）和双子叶作物（如烟草、白花菜）；根据染色体倍性分为
作物杂志 2021年5期2021-10-21
- 蓝隐藻PC645的存在状态及其聚集态复合物的分离
是贴附在叶绿体类囊体膜的外表面,而是存在于类囊体膜腔内部[11]。至于其在膜腔中的存在状态,目前众说纷纭。有报道认为是紧密结合于类囊体膜的内表面[12];有的认为组装成棒状结构横跨类囊体腔,两端与膜组分相接触[13];或一部分结合于膜表面,一部分散布于膜腔中[12,14]。最新的隐藻光合系统结构模型显示,隐藻藻胆蛋白是以游离的方式密集填充于类囊体膜腔[15],认为隐藻藻胆蛋白的异二聚体是稳定的、唯一的存在状态,不形成更高级的聚合形式,与膜上的Chl-蛋白复
烟台大学学报（自然科学与工程版） 2021年4期2021-10-14
- 遮光处理对草珊瑚光合特性及叶片解剖结构的影响
空洞现象；基粒类囊体变形，片层减少、空隙大，基质类囊体变形严重，排列散乱；在叶绿体内分布少量嗜锇颗粒，线粒体结构完整，呈圆球形，单个或数个聚集分布在叶绿体细胞上(图5，B)。在L50处理下，叶肉细胞和叶绿体结构完整，叶绿体呈椭圆形或纺锤型紧密分布在细胞内壁；少数叶绿体含有淀粉粒，淀粉粒体积小；基粒类囊体片层排列规整，基质类囊体排列紧密，叶绿体上分布有较多的嗜锇颗粒。在L70处理下，叶肉细胞和叶绿体结构完整；叶绿体多呈纺锤型，紧密分布在细胞内壁，叶绿体内出现
西北植物学报 2021年6期2021-07-28
- 高等植物光系统复合物结构生物学研究进展
由位于叶绿体中类囊体膜上的光系统II (photosystem II, PSII)、细胞色素b6f、光系统I (photosystem I, PSI)和ATP合酶等多个膜蛋白复合物协同作用完成的，其中PSI和PSII都是包含多个亚基、结合大量色素的膜蛋白-色素复合物，并分别由各自的核心复合物(core complex)和外周捕光天线(light harvesting complex, LHC)组成。PSI主要位于单层的基质类囊体膜上，其核心结合捕光天线I(
自然杂志 2021年3期2021-06-25
- 重组藻胆蛋白与高等植物类囊体膜之间能量传递的研究❋
生物叶绿体中的类囊体膜是光合作用部位，其中含有一些色素-蛋白质复合物作为其结构的组成部分，如PSI和PSII。类囊体膜中的色素可分为三大类：叶绿素、类胡萝卜素和藻胆蛋白。在这三类中，叶绿素和类胡萝卜素存在于高等植物中，而藻胆蛋白仅存在于某些藻类中，例如蓝藻和红藻。高等植物类囊体膜上叶绿素，可以吸收在430～450 nm和640～660 nm的两段范围内的可见光，不能利用450～650 nm范围内的可见光[2]。而藻胆蛋白能够捕捉高等植物无法捕捉的540～6
中国海洋大学学报（自然科学版） 2021年5期2021-03-23
- 遮荫对白及形态及叶片结构的影响
遮荫处理，基粒类囊体垛叠层数较少，基粒类囊体片层间隙小，叶绿体中有少量嗜锇颗粒和淀粉粒；在50%遮荫处理下，叶绿体多呈短梭形，叶绿体内均匀分布有大量基粒，基粒类囊体垛叠程度较高，类囊体片层较多，类囊体片层空隙较小，与基质类囊体分界清晰，边界整齐，见少量嗜锇颗粒和多数淀粉粒；70%遮荫处理下，叶绿体多数呈长梭形，有的基粒类囊体边界模糊，基质类囊体片层清晰可见，叶绿体内有多数嗜锇颗粒和少量淀粉粒；90%遮荫处理下，多数叶绿体近呈狭长梭形，基粒类囊体垛叠程度低，
植物研究 2021年6期2021-03-02
- 类囊体膜对光胁迫的适应机制
个数量级，致使类囊体膜发生不可逆的损坏，而有毒副产物活性氧(ROS)的产生加剧了损伤程度[1]。因此，植物进化出一系列的保护机制，能够最大程度地减少损伤。这些机制包括：植物的物理避光——植物的自发避光运功，使叶片逐渐朝向顺风的方向或者阳光方向平行的方向，避免叶绿体无序运动，让植物细胞内的叶绿体重新定位，使得光照最小化来避免光损伤[2]。尽管如此，植物细胞仍然会发生光抑制。许多证据有力地证明，高光强暴露下，类囊体膜是应对光胁迫的关键[3]。1 类囊体膜光合作
生物学杂志 2021年1期2021-02-25
- 黄化变异茶树石门黄叶理化分析及茶氨酸相关基因表达研究
常，主要表现为类囊体膜结构不清晰；（2）生物碱含量由高到低分别为黄叶、绿叶、黄绿叶，组间差异显著；（3）没食子酸、总儿茶素含量在绿叶中最高，在其他两组间无显著差异，多种儿茶素组分含量随叶片转绿而提高，但EC与叶片黄化程度呈正相关；（4）氨基酸和茶氨酸含量变化趋势与叶片黄化趋势相同；（5）基因和基因在绿叶中表达量最高，在黄绿色叶片中表达量最低，基因在全黄叶片中表达量最高；（6）茶氨酸含量与、、基因表达量均无显著相关性。可见，黄化茶树叶片的叶绿体结构异常，其物
茶叶科学 2021年1期2021-02-06
- 十字花科植物黄化突变特性及其分子机制研究进展
1]报道了1种类囊体膜脂质单氨基半乳糖二酰甘油(MGDG)合成酶1完全缺陷的拟南芥突变体，只在蔗糖存在的情况下才能萌发为细小的白化植株，且幼苗缺乏半乳糖，光合膜被破坏，光合能力受损严重。拟南芥白化突变体cfl1的真叶有白色坏死斑点，叶片发育畸形且不对称，叶边缘缺刻严重，生长缓慢，植株矮小，结实率低[22]。白化突变植株与黄化突变植株相比，叶绿素缺失更为严重，植株生长受到的影响也更大，甚至导致植株无法存活。1.1.3 黄化复绿突变 在目前发现的黄化突变体中，
浙江农林大学学报 2021年2期2021-01-02
- 大豆G位点近等基因系叶片类囊体蛋白质组比较分析
，有关大豆叶片类囊体蛋白的研究尚鲜见报道。光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，类囊体膜上主要包括光合系统Ⅰ（PSⅠ）、光合系统Ⅱ（PSⅡ）、细胞色素b6f和ATP复合酶4种蛋白复合物。这些膜蛋白的组成和稳定性对类囊体膜的结构和功能起着至关重要的作用，如基粒的数目、基粒的堆叠程度和光合作用效率等[19-20]。研究这些蛋白质的结构和功能，对于了解类囊体膜光合作用效率和稳定性的分子机制及提高农作物的光合产量来达到高产具有重要意义。本文以近等基因系NIL-
作物杂志 2020年6期2020-12-31
- 碱胁迫下不同水稻品种微观结构响应解析
结构丰富，基粒类囊体分布均匀且较宽，基粒片层较多，可见基质类囊体（见图3）。叶绿体中镶嵌大量由体积较大的淀粉粒组成的淀粉体（见图3-2），周围分布数量较少的线粒体及细胞核（图3-1，3），嗜锇颗粒少。如图3-7所示，经碱处理后，细胞中仍存在大量叶绿体，但分布凌乱且有堆积现象。叶绿体中镶嵌数量少、体积较小淀粉体。叶绿体中多数基粒片层肿胀（见图3-6），且类囊体偏向叶绿体一侧，叶绿体基粒宽度明显变细、混乱（见图3-4，8），表明类囊体降解。与对照相比线粒体仍分
东北农业大学学报 2020年11期2020-12-17
- 毛竹茎秆快速生长期类囊体膜蛋白复合物BN-PAGE分析
合作用的贡献。类囊体是叶绿体中光能向化学能转化的主要场所，一直是光合作用研究的热点[8]。类囊体膜又称光合膜，光合作用的4个多亚基蛋白复合体——光系统Ⅱ(PSⅡ)、光系统Ⅰ(PSⅠ)、ATP合成酶(ATP-ase)和细胞色素b6f复合体(Cytb6f)都定位在类囊体膜上[9−10]，这些蛋白复合体和许多其他辅助因子共同完成光合电子传递和光合磷酸化的过程[11]。高荣孚等[12]用含有聚乙二醇(PEG)的提取液提取和分离了油松Pinus tabulaefor
浙江农林大学学报 2020年4期2020-08-24
- 不结球白菜杂种优势研究上取得新进展（2020.6.30 南京农业大学）
绿体拥有更多的类囊体基粒，从而顯著提高杂交种的光合速率（Pn）和碳固定能力。相反，若BrLhcb1基因的表达受损，杂交种植株叶绿体中的类囊体基粒数量会减少，杂种优势也会随之减弱。该研究表明杂交种光合优势的形成与叶绿体类囊体基粒数目有关，初步揭示了不结球白菜杂交种光合作用增强的分子机制。该研究由南京农业大学白菜系统生物学实验室独立完成，南京农业大学为该论文第一作者和通讯作者单位。刘同坤副教授为该论文第一作者，李英教授为该论文通讯作者。课题组侯喜林教授、肖栋讲
三农资讯半月报 2020年12期2020-07-31
- 迟播对冬小麦灌浆后期高温胁迫下旗叶光合能力和产量的影响
10-11]。类囊体膜是植物进行光合作用的关键光合膜，因此高温下的损伤会对光合作用造成较大的影响[12-13]。高温胁迫也会导致叶片抗氧化酶活性的降低[13-16]。谷类作物的产量形成主要依赖开花后的光合作用，小麦旗叶是花后最重要的光合器官[10-12]，此时的高温胁迫会造成作物大幅度减产[4]。推迟小麦播期可在提高茎秆抗倒伏能力[20]的同时，优化群体、个体、叶片和细胞水平上氮素的分配，增大旗叶最大羧化速率，增强二氧化碳扩散能力，从而提高旗叶光合能力和冠
麦类作物学报 2020年1期2020-07-31
- 海生红藻多管藻(Polysiphonia urceolata)中藻胆体的制备
LCM)锚定在类囊体膜的基质侧[3-4],并与二聚体光系统PSⅡ的两个光反应中心偶连[4]．根据已报道的藻胆体的结构模型,藻胆体由藻红蛋白(phycoerythrin,PE)和藻蓝蛋白(phycocyanin,PC)及其连接多肽构成的“棒”(rod)亚结构域和由别藻蓝蛋白(allphycocyanin,AP)及核连接多肽构成的“核”(core) 亚结构域两部分组成,其中“核”被外周的“棒”状结构呈发散状围绕着[5-6]．外围“棒”状结构将捕获的光传递给“核
烟台大学学报（自然科学与工程版） 2020年2期2020-06-01
- 黑暗下贮藏温度对西瓜幼苗叶片超微结构及光合特性的影响
形,基质和基粒类囊体垛叠丰富,片层沿叶绿体长轴方向排列整齐且紧密,淀粉粒清晰(图1-A)。与贮藏前(0 d)相比,黑暗贮藏2 d,S15 和S25 幼苗叶片叶绿体开始膨大,淀粉粒消失,基粒垛叠减少(图1-B、C);只有靠近叶绿体被膜的地方有片层分布,内缘片层消失,两种处理无明显差异。随着贮藏时间延长,叶绿体逐步膨胀,到贮藏第6 天,两种贮藏温度的叶绿体形状均近似球形(图1-D、E、F、G)。不同的是,S25 幼苗类囊体模糊不清,片层排列产生扭曲现象,且有较
核农学报 2020年2期2020-03-11
- 基于回溯推理的科学思维再培养
，将分离得到的类囊体放在pH=4的缓冲液中，使类囊体内外的pH相等，然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH=8的缓冲溶液中，结果检测到有ATP的生成。根据实验分析，下列叙述正确的是 （ ）A.实验中溶液的H+均来自于水的裂解B.黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体可产生ATPC.光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内的H+浓度较高D.若使类囊体的脂双层对H+的通透性增大，ATP生成量不变解题步骤为:①找出令人惊异的现象，即生成ATP。②根据现象，通过回溯推理得到
中学生物学 2019年9期2019-11-14
- pH 值对热处理后菠菜和油菜类囊体膜稳定性的影响
是由存在于植物类囊体上的叶绿素蛋白复合体呈现的。加工过程中，类囊体膜破损、叶绿素蛋白复合体降解，形成的游离叶绿素进一步降解，导致了加工产品的颜色劣变和品质下降[3-5]。长久以来一直没有有效的策略控制加工绿色果蔬颜色的劣变。pH值是加工过程中影响叶绿素降解的主要因素之一，低pH值下叶绿素能够迅速脱镁形成脱镁叶绿素，使果蔬颜色由鲜绿色变成橄榄绿，且随着酸性的增强，破坏性增强；而高pH值下叶绿素则会发生皂化水解反应，生成鲜绿色的稳定化合物[6-7]。因此，部分
食品科学 2019年20期2019-10-29
- 韭菜叶绿体的细胞生物学特征
μm，含大量类囊体，类囊体构成大量基粒，每个基粒都含有很多平行堆叠的类囊体（图1 C—E）。在生长旺盛的幼叶片内，类囊体膜电子染色较浅，比基质着色能力弱，因此呈现负染色（图1 C、D）；在成熟叶片内，类囊体膜染色较深，比基质着色能力强（图1 E）。叶绿体含质体小球（质体内的脂滴），小球电子染色较浅。表1 淀粉组织化学鉴定结果表2 淀粉的电镜观察结果维管薄壁细胞以辅助光合产物运输和向韧皮部装载为主要功能，这些细胞含有体积很小的质体，呈棒状，大小约0.4 μ
蔬菜 2019年9期2019-09-17
- 浅析高中生命科学中物质、能量、信息转变的“桥梁”物质
能转为电能的？类囊体膜上的各种色素将吸收的光能传递给某些叶绿素a分子后，叶绿素a(P)激发而成为激发态叶绿素a(P*)，释放出电子给原初电子受体(A)。于是叶绿素a分子被氧化(带正电荷，P+)，原初电子受体被还原(带负电荷，A-)。氧化的叶绿素a分子从原初电子供体(D)得到电子恢复原来状态(P)，原初电子供体被氧化(D+)。这样叶绿素a就不断地把电子从原初电子供体送给原初电子受体[2]，完成了光能转换为电能的过程。叶绿素a将光能转换为电能受控于电子供体和电
生物学教学 2019年6期2019-06-26
- 太阳能也懂得七十二变
我出现在叶绿体类囊体上，已不再是最初的太阳能，而是以高能电子的形式，穿过类囊体膜中的电子传递链，并带着H+质子涉过叶绿体基质来到类囊体腔。最终，H+质子与NADP+相结合形成NADPH，一个光反应完成。而我则功成身退，与ADP分子相结合，以化学能的形式储存在ATP分子中。ATP可以说是“能量货币”，只有被储存在ATP分子中，我才能很好地被细胞利用。但是作为一种高能化合物，ATP并不稳定，对于我栖身的这个细胞而言，光合作用也并未就此结束。随后，我又马不停蹄地
课堂内外(高中版) 2019年4期2019-05-21
- 核心素养导向下以科学史研究分析开展探究学习的教学设计
光合色素分布在类囊体薄膜上，因此类囊体是叶绿体的“绿色部分”，具有吸收光能的功能，叶绿体基质等其他成分是叶绿体的“非绿色部分”，不具有吸收光能的功能。3.2.2 揭示光合作用的原理教师根据科学史研究进程，遵循科学研究范式，带领学生模拟科学家的角色，在已有研究成果基础上，提出深一层的研究问题，设计实验思路，实现科学成果的演进。（1）科学研究设计。首先，教师提供背景信息：美国科学家D.I.Arnon在给叶绿体照光时发现，向体系中提供磷酸、ADP等物质，将生成物
中学生物学 2019年10期2019-03-23
- 绿色荧光蛋白瞬时表达的融合蛋白构建方法
、叶绿体基质和类囊体。植物蛋白的亚细胞定位是功能基因组学的重要内容。近几年来，常用的叶绿体蛋白质亚细胞定位方法是以GFP及其突变体为报告基因的融合报告基因定位法。综述了基于绿色荧光蛋白瞬时表达的融合蛋白构建方法以及植物材料选择，同时进行比较和分析，并改进不足之处。关键词：叶绿体蛋白质；融合蛋白构建叶绿体是植物所特有细胞器，是光合作用的重要场所。据估计在高等植物中大约有21000-25000个蛋白，叶绿体蛋白占蛋白总数的10%-25%[1]，充分说明了叶绿体
科学与财富 2019年3期2019-02-28
- 例谈生物膜上反应的准确位置
的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的[1]。光反应是一个比较复杂的反应过程，其发生的准确位置到底是哪儿呢？光反应包括原初反应和电子传递及光合磷酸化两个步骤。原初反应指光合色素分子被光能激发而引起第一个光化学反应的过程，主要包括光能的吸收、传递和转换，最终使光能转换为电能[2]。但这种电能极不稳定，生物体无法利用，必须通过电子传递和光合磷酸化，转换成活跃的化学能[3]。整个过程涉及水的裂解、电子传递及NADPH和ATP的形成。水的裂解是由英国科学家罗伯特·希尔
生物学教学 2019年4期2019-01-11
- 对“光合作用”知识常见误解的辨析
递电子过程中，类囊体膜内外之间存在质子电动势差，伴随H+通过ATP复合物返回膜外时，ADP和Pi脱水形成ATP。对于具有光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSⅡ)的绿色植物，①在类囊体膜内表面发生了水解： H2O→1/2O2+2H++2e-；②膜内H+沿浓度梯度返回膜外时，推动了类囊体膜外表面发生了光合磷酸化： ADP+Pi→ATP；③H+将NADP+还原为NADPH： NADP++2H+→NADPH+H+。综合上述三式，光合磷酸化的整个过程应表达为： H2O
生物学教学 2019年1期2019-01-11
- 中科院大连化物所等揭示脂类在光合作用系统Ⅰ四聚体组装过程中的重要作用
色植物和藻类的类囊体膜上存在两种大型蛋白复合物（光合作用系统I（PSI）和光合作用系统II（PSII））以实现光诱导电子传递、ATP生物合成等光合作用步骤。不同种属的PSI和PSII高度保守，在类囊体膜上以不同的寡聚状态行使生物学功能，以往的研究主要围绕PSI的三聚形式展开。本研究通过冷冻电镜技术解析出一种异形胞蓝藻的PSI，其以四聚的形式稳定存在。根据结构推测，紧密的四聚结构比三聚结构更有利于单体间的能量传递。通过分子模拟研究，其聚合过程为4个单体先结合
蔬菜 2019年11期2019-01-05
- 低氮诱导小麦灌浆期旗叶衰老与膜脂的关系
著降低; 此外类囊体蛋白质堆积密度也显著降低。综合分析认为低氮处理导致小麦灌浆期旗叶早衰, 早衰过程伴随着膜脂降解和组分改变, 降低了膜的流动性和通透性, 导致叶绿素降解, 使光合功能受损。同时, 植物通过调整DGDG/MGDG比例来响应低氮胁迫, 利用DGDG的双层特性来部分弥补其它双层膜脂的降解对膜功能造成的损伤。小麦; 旗叶; 低氮; 膜脂; 衰老小麦籽粒产量主要来自灌浆期旗叶的光合产物, 其对籽粒产量的贡献可达80%以上, 因此维持灌浆期旗叶的光合
作物学报 2018年8期2018-08-10
- 高中生物学中的H+与细胞生命活动
应是在叶绿体的类囊体膜上进行的，类囊体膜上光系统II利用光能氧化水和还原质体醌。水裂解产生电子、氧气和H+，其中H+释放到类囊体腔中。还原质体醌时利用叶绿体基质中的H+，其电子传递后将H+释放到类囊体腔中。这种类囊体内高外低的H+浓度差导致H+顺浓度梯度出膜，在ATP合酶催化下，ADP和Pi生成ATP[3]。同时，光系统II的电子经传递到达光系统I，光系统I吸收光能，最终将电子传给NADP+，结合H+生成NADPH。NADPH是一种强还原剂，是碳反应中利用
生物学教学 2017年11期2017-08-08
- 特异的隐藻藻胆蛋白的性质及存在状态
、聚合形式和在类囊体膜腔中的存在状态等方面入手, 对目前已发现的隐藻藻胆蛋白的研究近况做了综述和分析, 并就存在的问题和解决方法做了讨论。隐藻; 藻胆蛋白; 生化特性; 聚合; 膜腔定位藻胆蛋白(phycobilinprotein, PBP)是由开链四吡咯结构色基与蛋白质共价结合形成的色素蛋白复合物, 在光合作用过程中承担着吸收和传递光能的重任, 是重要的捕光天线蛋白。同时不同藻胆蛋白具有各自独特的荧光特性和很高的荧光量子产率[1], 因此, 在理论研究和
海洋科学 2017年4期2017-07-07
- 热处理对菠菜和上海青类囊体膜及叶绿素稳定性的影响
对菠菜和上海青类囊体膜及叶绿素稳定性的影响樊昶昶，熊新星，邹亚红，于昊永，张 燕(中国农业大学食品科学与营养工程学院/国家果蔬加工工程技术研究中心，北京 100083)绿色蔬菜在加工和贮藏过程中发生的颜色劣变与类囊体膜上叶绿素蛋白复合体的稳定性有着密切的关系。本研究以上海青和菠菜为原料，研究了两种绿色蔬菜在热处理过程中类囊体膜溶液热容、多肽组分、叶绿素含量、pH以及蛋白质荧光的变化。结果表明：热处理会导致叶绿素蛋白复合体的降解，类囊体膜溶液pH下降，上海青
中国食物与营养 2017年4期2017-05-25
- 水稻叶色突变体812HS蛋白质复合物和叶绿素合成特性的研究
理方法对叶尖端类囊体膜蛋白质复合物含量以及叶绿素合成前体物质进行了比较。结果表明，和野生型812S相比，水稻叶色突变体812HS在分蘖盛期叶绿素含量开始明显减少，叶绿素a/叶绿素b比值增加，突变体的类囊体膜蛋白质复合物如光系统Ⅱ捕光色素蛋白（LHCⅡ）含量、光系统Ⅰ核心复合体（PSⅠcore）含量和F1-ATP合酶复合体和细胞色素b6/f复合体（F1-ATPase&Cy tb6/f）含量显著减少。突变体812HS叶片叶绿素合成代谢中间产物5-氨基酮戊酸（A
江苏农业科学 2016年10期2017-02-05
- 干旱和盐胁迫对马铃薯试管苗亚细胞结构及生理生化指标的影响
行，基质均匀，类囊体排列整齐紧凑，片层垛叠整齐；另外，膜系统完整，叶绿体片层排列整齐，类囊体结构完整。试管苗经2% PEG处理生长2周后，叶肉细胞内有空泡化出现，大部分叶绿体仍紧贴细胞壁，但与细胞壁的接触面减少；叶绿体外膜消失，类囊体发生轻微肿胀。4% PEG处理诱导叶肉细胞超微结构发生变化，叶绿体数目增多，出现聚集，细胞内出现许多泡状结构，有二级液泡形成；叶绿体被膜消失，基粒片层仍排列整齐。在6% PEG处理下，叶肉细胞质壁分离发生，细胞内叶绿体连成一个
西北植物学报 2016年11期2017-01-04
- 不同生长环境对黄芪叶绿体超微结构的影响1)
处理组叶绿体和类囊体形态结构完整；盐碱胁迫处理组，蒙古黄芪叶绿体类囊体受损，基粒片层溶解，淀粉粒数量增多、直径增大。遮光处理组膜荚黄芪类囊体、基粒片层溶解，淀粉粒大量出现。蒙古黄芪栽培在透光率较低处，膜荚黄芪生长于盐碱处对其生长影响较小。黄芪栽培过程中，适当加以内生真菌菌液，有利于黄芪的生长。黄芪；超微结构；遮光率；盐碱胁迫；内生真菌WithAstragalusmembranaeus(Fisch) Bge. Var.mongholicus(Bge)Hisa
东北林业大学学报 2016年2期2016-08-18
- 关于原核生物的几个易混淆观点之辨析
合片层系统，即类囊体 (或称光合片层)。蓝藻的光合色素均存在于类囊体的表面。所以，除了细胞膜外，蓝藻细胞具有较广阔的类囊体膜结构，是其光合作用的场所。现在还发现极少数蓝藻没有类囊体，例如胶菌藻(Glpeobacterbiolaceus)，其光合色素分布在质膜上，由质膜行使光合膜的功能。有一种观点认为蓝藻的光合色素只有叶绿素和藻蓝素。其实，蓝藻的光合色素分为：叶绿素a、类胡萝卜素(包括β-胡萝卜素和蓝藻黄素、颤藻黄素等几种叶黄素)、藻胆素三类。藻胆素为一类水
生物学教学 2016年3期2016-04-10
- 高中生物疑难问题集萃
绿体中圆盘状的类囊体常常相互堆积在一起形成柱状颗粒，叫基粒，看起来似一叠硬币。每一个叶绿体中约含有40～80个基粒。将构成基粒的类囊体称为基粒类囊体，或称为堆积类囊体。通常基粒中的类囊体会延伸出网状或片层结构并与相邻的基粒类囊体相通，连接两个相邻基粒类囊体的片层结构称为基质片层或者基质类囊体，也有称为非堆积类囊体。基质类囊体是非常大的扁平囊泡结构，能够将多个甚至所有的单个类囊体连接起来。[1] [3]由于管状或扁平状的基质类囊体将相邻基粒相互连接，叶绿体内
教学考试(高考生物) 2016年4期2016-04-08
- 生物：探寻规律，图表结合
体通过内膜形成类囊体来增大内膜面积，以此为在其中发生的反应提供场所→类囊体薄膜上有色素，可以吸收、传递和转化光能→基粒和基质中含有进行光合作用所必需的酶，基质中还有少量DNA→结论：叶绿体是光合作用的主要场所。掌握知识点的内在规律，方便我们的记忆，但这些都不是一蹴而就的，需要我们不断地探索和归纳。2.图表结合，积极归纳归纳分为知识归纳和习题归纳。知识归纳就是构建知识框架，把所有的知识点有条理地罗列出来，列出它们所包含的种类或分支，清晰地标明各个知识点之间的
求学·理科版 2015年11期2015-12-03
- 脯氨酸对盐胁迫条件下大麦叶片Rubisco酶活性的影响
抗氧化酶活性和类囊体膜蛋白。所有酶活性分析均采用大麦幼苗上部顶叶。1.2 核酮糖－1，5－二磷酸羧化酶/加氧酶的纯化和活化核酮糖－1，5－二磷酸羧化酶/加氧酶的粗提取、纯化及活性激活采用 SIVAKUMAR等［17］和SERVAITES等［18］的方法。基本操作程序如下:将50 g 的叶片在 100 mL pH 8.0 的 50 mmol·L－1Tris-acetate buffer(20 mmol·L－1Mg(OAc)2，0.1 mmol·L－1EDTA
河南农业大学学报 2015年4期2015-05-10
- 隐藻藻蓝蛋白与类囊体膜的动态结合模型
结合于叶绿体的类囊体膜上[1]。但杂色植物隐藻却非常特殊, 除了膜上的 Chl a/c2-蛋白复合物外, 还含有水溶性的藻胆蛋白。与红、蓝藻中的藻胆蛋白相比, 隐藻藻胆蛋白有许多特异之处: 只含有隐藻藻红蛋白(Cr-PE)或隐藻藻蓝蛋白(Cr-PC), 不含异藻蓝蛋白(APC); 通常以二聚体(α1α2ββ)形式存在, 而非三聚体或六聚体; 不形成藻胆体样结构等等。而最突出的差别是隐藻藻胆蛋白存在于类囊体腔内, 而不像藻胆体那样附着于类囊体膜外表面[2-3
海洋科学 2015年4期2015-04-11
- 条斑紫菜类囊体膜蛋白质组双向电泳研究方法
统主要由附着在类囊体膜上的藻胆体构成[2-3],光合碳同化作用的关键酶 Rubsico大小亚基编码基因均存在于叶绿体基因组中等[4]。另外,对于红藻的光合作用研究也一直缺少较好的模式材料。紫菜生活史周期短、便于室内培养、基因组小且减数分裂阶段形成四分子等特点使其成为藻类尤其是红藻光合作用研究的理想模式生物。光合作用的基本反应都是在类囊体膜上进行,这些反应是由存在于PSⅠ、PSⅡ、Cytb6/f、ATPase这 4个复合物上几百个蛋白完成的。这些蛋白除了负责
海洋科学 2014年3期2014-06-26
- 美国科学家研究植物发电厂
离出的、被称为类囊体的结构，它负责捕获和存储太阳能。研究人员利用包含在类囊体中的蛋白，阻断电子流的通道。这些修改后的类囊体，被固定在一个专门设计的、只有人类头发直径五万分之一的圆柱形碳纳米管中。这种碳纳米管作为导电体，可以从植物中捕获电子并通过导线发送。在小规模的试验中，这种做法产生的最大电流密度比其他类似实验的结果大2个数量级。但拉玛沙米也指出，在该技术能够达到商业化应用前还有很多工作要做，他和他的合作者正在致力于提高技术的稳定性。拉玛沙米说：“在短期内
浙江电力 2013年6期2013-01-25
- NaCl胁迫对5个引自北美的树种叶肉细胞超微结构的影响
，且外膜完整；类囊体片层排列方向与长轴平行，含有少量且较大的嗜锇颗粒；细胞核核膜清晰，染色质分布均匀(图1－1，2)。茶条槭叶肉细胞的叶绿体结构完整，也紧贴细胞壁排列；类囊体片层排列规则，含有较多嗜锇颗粒；细胞核正常(图1－3，4)。红桤木叶肉细胞的叶绿体结构也很完整；类囊体片层无扩张现象；细胞核核膜完整，内部染色质分布均匀(图1－5，6)。水紫树叶肉细胞的叶绿体紧贴细胞壁排列，呈狭长的带状；类囊体片层结构正常；细胞核核膜完整(图1－7～9)。美国皂荚叶肉
植物资源与环境学报 2012年1期2012-12-31
- 对“能量之源——光与光合作用”一节教材中几个问题的认识
光合色素分布于类囊体薄膜的外位置教材99页有这样一句话：“这些囊状结构称为类囊体，吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。”按照这句话字面意思理解，多数学生和教师都容易理解为分布在类囊体的薄膜外侧。这里的膜上到底是类囊体外膜、内膜还是膜内呢?叶绿素分子镶嵌于类囊体膜中间，但其光反应中水的光解应发生于类囊体内膜上，因此氧气的逸出需要穿过类囊体薄膜，而光合磷酸化(NADPH的生成)发生于类囊体的外膜，生成后直接进入叶绿体基质。因此，教材中的“吸收光能的四种
中学生物学 2012年2期2012-04-29
- 两种植物类囊体膜在纳米ZnO上的组装和光电性质
266555)类囊体膜是进行光合作用原初光能转化的场所,包括四种重要的光合膜蛋白复合物：光系统(PS)I、PSII、细胞色素 b6/f和 ATP合酶复合物,在其中植物能够完成捕获光能并转化成化学能的过程[1]。利用光合膜蛋白进行电荷分离产生光电流的特性,研究者将分离的类囊体膜[2]、PSI[3-4]、PSII复合物[5]、细菌反应中心[6-7]等光合膜蛋白组装成光电器件,为制备新型生物太阳能电池奠定了基础,但这些光合膜蛋白器件的光电转化效率很低,且稳定性也
海洋科学 2012年2期2012-03-14
- NaCl胁迫对烤烟叶肉细胞超微结构的影响
照。叶绿体基粒类囊体垛叠数观测：在透射电镜下每个处理选择 10个有代表性的叶绿体，每个叶绿体选择1个基粒，记录所选基粒的类囊体垛叠数并测量长度。2 结 果2.1 叶绿体形态变化对照叶绿体沿细胞壁边缘排列，长轴与细胞壁平行，形态饱满，结构完整，基质浓厚，叶绿体片层成平行排列，结构整齐，叶绿体膜系统结构完整，基粒类囊体垛叠均大于15，生理活性强，含较多小淀粉粒（图1①）。试验发现，叶绿体形态并未随处理时间的增加而发生明显改变，处理后2、4、6、8 d共4次取样
中国烟草科学 2012年2期2012-01-17
- 光系统在类囊体膜上的分布
化等过程都是在类囊体膜及其内外介质中进行的。而光合作用的核心问题之一，是如何大量的吸收光能，并把它转换成能在生物体中传递和利用的化学能，分布在类囊体膜上的两个光系统在这一过程中起主要作用[1]，特别是两者的分布在光合作用的电子传递和ATP、NADPH的产生方面起着重要作用。以下是对光系统在类囊体膜上分布的研究进行综述。1 高等植物类囊体膜的特性高等植物的光化学反应中心分布在叶绿体类囊体上，其膜与其他细胞器膜明显不同。1.1 有明显的区域性分为基粒类囊体和间
科技传播 2011年17期2011-08-15
- 内源性超氧阴离子自由基介导的莱茵衣藻光系统Ⅱ蛋白组分损伤
过光照莱茵衣藻类囊体膜捕获到了O2·－，并且在同样条件下也检测到了来源于O2·－歧化产生的H2O2。另据类囊体膜电泳实验结果：莱茵衣藻在生长过程中添加内源SOD 抑制剂TCNE后，CC-2913类囊体膜光系统蛋白组分的损伤要比野生型CC-125更为严重。通过对上述O2·－与H2O2信号的对比分析可知，虽然O2·－不是造成类囊体膜光系统Ⅱ蛋白组分损伤的直接因素，但它可借助歧化产物H2O2造成光系统蛋白组分的损伤。莱茵衣藻；蛋白质损伤；超氧阴离子；过氧化氢；类
Biophysics Reports 2010年4期2010-09-01