菌紫质LB膜对闪光的响应

光敏生物大分子菌紫质(bR)是嗜盐菌(H.Halobium)紫膜中的唯一蛋白质,分子量为26,000 Da.视黄醛共价结合在蛋白上,当吸收了光子后它可在瞬间产生光化学反应,并与光电转换相联系.bR分子在结构与功能方面的这些特征,与动物光感受器中的视紫红质构为类似,从而引起了视觉研究者对它的兴趣.     

生物光化学中的几个问题

生物光化学是光生物学的基础。生物光化学归根结底是光感受体(即感光的物质)的光化学。但是光感受体范围极广,功能各异,例如有感受紫外光的生物大分子(如蛋白质与核酸);有感受长波紫外光的糠香豆素类物质;有感受可见光的视紫质类物质(如视觉中的视紫质,嗜盐菌紫膜中的菌紫质);植物光合作用的叶绿素以及执行光形态建成的光敏色素等等。     

电沉积紫膜薄膜中菌紫质的光电响应对N-端表面的金属阳离子浓度的依赖性

用不锈钢/电沉积紫膜薄膜/含水胶(电介质)/钢型菌紫质光电池研究了作用于N-端表面(紫膜外表面)的钾、镁、镧离子对菌紫质光电响应的影响。在所测条件下光电极性均与质子泵方向一致。光电压幅值是离子浓度依赖性的,对钾、镁、镧离子均存在极大值浓度,它们之间有数量级的差异;依赖性曲线趋势和极大值浓度均各自分别与溶液中菌紫质的质子泵效率对阳离子浓度的这种依赖性相一致。不过,光电响应对作用于C-端表面的这些离子不存在上述的浓度依赖性。上述的两种依赖性成相关性说明:电沉积紫膜薄膜中菌紫质的光电响应主要来自质子泵运而非非质子离子的贡献;存在一合适的离子浓度使菌紫质的光电响应有极大值。用质子泵结构域模型和扩散双电层理论对这种依赖性进行的讨论认为:金属阳离子的结合与屏蔽两种效应可以解释这种依赖性。     

菌紫质分子沉积膜的制备

菌紫质分子沉积膜的制备李正强，王力彦，张希，李伯符，沈家骢（吉林大学分子光谱与分子结构开放实验室，长春，１３００２３）胡坤生，王敖金（中国科学院北京生物物理研究所，北京）关键词菌紫质，分子沉积膜，功能结构细菌视紫红质（Ｂａｃｔｅｒｉｏｒｈｏｄｏｐｓｉ...     

聚吡咯(PPy)对细菌视紫红质(bR)的光电性能的影响

细菌视紫红质(bacteriorhodopsin,用bR表示)是嗜盐菌(halobacterium halobium)紫膜中发现的唯一蛋白质,由于具有独特质子泵和光色互变功能以及高稳定性,而成为理想的生物材料。在光照下,它产生典型的微分脉冲电信号^[1],而且响应快,这对于它在信息存储、仿视觉系统等应用方面有极大的应用前景。     

聚电解质/菌紫质交替沉积膜的两种定向方式及光致变色特性

不同ｐＨ紫膜（Ｐｕｒｐｌｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ,简称 ＰＭ）悬浮液（ｐＨ＝ ４～１１）分别和正电性的 聚氯化二甲基二丙烯铵（ｐｏｌｙ（ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉａｌｌｙｌａｍｍｏｎｉｕ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）,简称 ＰＤＡＣ）溶液均可 采用交替静电吸附沉积方法形成一系列多层复合膜．运用紫外－可见吸收光谱和石英晶 体微天平（ｑｕａｒｔｚ ｃｒｙｓｔａｌ　ｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅ,简称 ＱＣＭ）技术跟踪了 ＰＤＡＣ／菌紫质 （ｂａｃｔｅｒｉｏｒｈｏｄｏｐｓｉｎ,简称ｂＲ）膜的沉积过程,结果表明紫膜碎片与 ＰＤＡＣ具有均匀交替 成膜的特点．所有复合膜在光照时均可产生一定极性的光电压,ｐＨ＜７时,形成Ｍ态的 光电压呈现负极性,表明沉积膜上紫膜碎片的外表面面向基片; ｐＨ≥７时,则呈现正极 性,表明沉积膜上紫膜碎片的内表面面向基片．此外,所有复合膜上Ｍ态都呈现出较长 的寿命．而且,高 ｐＨ值时, Ｍ态的寿命比低ｐＨ值时相对要长,大约在３０ｍｉｎ内完全衰 减为基态．     

液质联用法测定水产品中孔雀石绿、结晶紫的不确定度评定

以液质联用法测定水产品中孔雀石绿、结晶紫为例,探讨了分析不确定度的方法和步骤,以及检测结果报告的表述。     

嗜铅菌对水中重金属Pb~(2+)的吸附研究

研究了实验室提供的嗜铅菌对水中铅离子吸附的条件和机理.讨论了吸附时间、pH、铅离子的质量浓度和菌的质量浓度对吸附的影响.结果表明,在pH=7.0、铅离子初始质量浓度为25mg/L、离心湿菌的质量浓度为1.06g/L、吸附时间为60min时,铅离子的吸附率达96.88%;实验条件下超标25倍的含Pb~(2+)废水,可迭排放标准;Pb~(2+)的最大吸附量为150mg/g.数学模型Langmuir和Freundlich方程均能很好地描述嗜铅菌对Pb~(2+)的吸附过程.对Pb~(2+)吸附前后的红外光谱表征表明,嗜铅菌表面多糖、蛋白质的羟基峰和羰基峰均有不同程度的紫移,羟基峰、糖苷峰等峰宽略增,说明菌体吸附,主要是表面基团的作用所致.用原子力显微镜对吸附前后的嗜铅菌检测可见,吸附后菌体的弹性变小、粘性变大、部分茵体有一定的收缩,说明以表面吸附为主的吸附过程,对菌细胞的聚合度有影响,菌体内部对铅也有一定的生物积累.     

全细胞脂肪酸气相色谱法鉴别莫拉氏菌和军团杆菌

本文用毛细管气相色谱法绘制了36株莫拉氏菌(Moraxella)及其类属菌和13株嗜肺军团杆菌(Legionella pneumophila)全细胞脂肪酸气相色谱图,用气相色谱-质谱法解析了某些色谱峰,借助电子计算机对脂肪酸色谱图进行聚类分析。结果表明,我国分离的莫拉氏菌新种(M.amylolytica和M.nanchang)和目前该菌主要标准菌株均不相同,脂肪酸成分以异十五烷酸为主。我国新分离的嗜肺军团菌N J8331和LDB 4a的脂肪酸色谱图和国际标准株基本一致,主要成分为异十六烷酸,而另一株LDB 4b和Legionella pneumophila 1-8型差别很大。以上结果和传统分类鉴定结果一致,由此看到化学分类法在微生物分类鉴定和生物学研究中的重要性。     

菌紫质中视黄醛超快异构化反应的动态光谱分析

利用飞秒时间分辨吸收光谱方法研究了菌紫质(BR)光循环中视黄醛超快异构化反应过程. 发展了结合全局拟合的奇异值分解(SVD)分析方法, 建立了超快异构化反应动力学模型, 解析了几个重要的中间态I460, J625和K590的物种相关差异光谱(SADS)和布居动力学, 确定了光致异构化反应过程. 同时明确了700 nm附近存在的受激荧光来自于弗兰克-康登跃迁态(H中间态)的贡献, 其衰减寿命为0.04 ps. 这些结果对深入认识H态在超快异构化反应过程中的作用具有参考价值.     

古菌脂质的前处理方法比较及超高效液相色谱-高分辨质谱分析

古菌是一类兼具真菌及细菌细胞特征、大多生活在极端环境下的单细胞微生物。由于膜结构及代谢通路的特殊性,研究古菌脂质对深入探究极端环境下生命的正常活动具有重要意义。前处理方法在组学分析中会极大影响最终结果的准确度及可靠性。该文基于超高效液相色谱-高分辨质谱联用（ultra-performance liquid chromatography-high resolution mass spectrometry,UPLC-HRMS）技术,以嗜热嗜压古菌Pyrococcus yayanosii为模式生物,采用Bligh-Dyer加酸法、Folch法、甲基叔丁基醚（methyl tert-butyl ether,MTBE）法及固相萃取（SPE）法提取脂质成分,从提取效率、重复性、歧视性等角度进行方法评价,并最终确定SPE法和MTBE法的提取重复性和提取效率最好,适合高通量古菌全脂质提取。利用SPE提取、高分辨质谱分析对P.yayanosii的常规脂质进行了全面分析,共鉴定到了1402种脂质。本研究旨在为古菌和其他极端微生物的非靶向脂质组学分析和脂质代谢研究提供方法参考。     

细菌视紫红质的光吸收特性

细菌视紫红质 ( BR)是存在于嗜盐菌紫膜中唯一的蛋白质 ,是一种高稳定性的光敏生物材料 [1～ 3] .当光照时 ,它吸收光子后会发生可逆光敏异构化 (见示意图 ) .在这一光循环反应中包含一系列的中间体 (表示为 J-、K-、L -、M-、N-和 O-态 ) ,在这些中间体的转变中完成质子的传输 . BR光敏异构化到 L态会导致去质子化 .异构化过程中 ,希夫碱基的质子传递到 ASP85残基 ,完成了质子的释放 ;随后异构化成 O态 ,又从 ASP96残基上获得质子生成最初的 BR,实现质子的获取 [4 ,5] ,又回到原始状态 .在光循环过程中 ,BR把质子从膜内运到膜外 .…     

12,14-二羟基紫韧革烯的分离和结构测定

由紫韧革菌(Stereum purpureum)代谢产物中分离出一个新的三环倍半萜烯醇(sterpurenol), 12,14-二羟基紫韧革烯。用二维核磁共振确定了它具有紫韧革烯(sterpurene,1)的骨架及它的整个分子结构。     

仿生智能纳米通道在能量转换中的应用

智能纳米通道由于独特的纳米结构,导致对离子的通过具有选择性、整流性和门控性,从而在能量转换领域具有重要的应用前景。本文根据能量转换原理的不同,将纳米通道在能量转换中的应用分为:模仿电鳗鱼将化学能转换为电能,模仿绿叶将光能转换为化学能,模仿菌紫质将光能转换为电能,模仿水力发电机将流体机械能转换为电能。其中,模仿电鳗鱼系统由于广泛的能量来源、高的能量转换效率以及输出的能量形式为电能,应用前景最为广阔。能量转换的性能受纳米通道自身的几何结构以及内表面电荷密度的影响。除此之外,还受外界条件的影响,比如电解质溶液类型和浓度,浓差和气压差的大小以及pH值等。     

温度和离子对紫膜LB膜光循环的影响

用闪光动力学光谱仪测量了水平拉制的紫膜LB膜中菌紫质中间体M₄₁₂的衰减过程,观察了温度和离子对M₄₁₂衰减过程的影响。实验结果表明:在一定的温度范围内(10℃-60℃),随着温度的升高,M₄₁₂的衰减速率加快。对M₄₁₂s的衰减的抑制作用,La³⁺在低浓度时就很明显,而K⁺则在较高浓度时才表现出来,Ca²⁺的影响不明显;La³⁺对M₄₁₂f的衰减无明显影响,K⁺和Ca²⁺则稍微加快了其速率,pH的变化(H⁺浓度)明显影响到M₄₁₂的衰减速率,尤其在高pH情况,M₄₁₂s的衰减比正常pH值时要慢一个数量级。     

中草药中微量锰的测定

以Ｍｎ＾２＋催化ＫＩＯ４氧化结晶紫为指示反应，用催化滴定法测定了菌陈、丹皮等六种中草药中的锰含量，并用原子吸收分光光度法作对照试验，结果满意。实验表明，该法兼具催化动力学分析法的高灵敏度和滴定分析的高准确度的特点，且仪器简单，操作方便。     

紫锥花种属中酚类化合物的HPLC分析

本文报道了一种测定紫锥花草药中咖啡酸、对羟基苯甲酸、对-香豆酸、原儿茶酸、丁香酸、阿魏酸、香草酸、咖啡奎尼酸、洋蓟酸、菊苣酸和紫锥花苷等11种酚类化合物的高效液相色谱分析方法。本法可应用于各种紫锥花草药中酚类化合物的测定。结果表明,在紫锥菊种属中含量最多的酚类化合物是菊苣酸、咖啡奎尼酸和紫锥花苷;在狭叶紫锥菊种属中含量较丰的是紫锥花苷和菊苣酸;而在白花紫锥菊种属中则以紫锥花苷以含量较多。     

高效液相色谱-串联质谱法测定水产品中孔雀石绿、结晶紫及其代谢物的含量

正孔雀石绿、结晶紫均属于三苯基甲烷类工业染料,广泛用于真丝、羊毛、皮革、麻制品、陶瓷制品、棉布等的染色[1]。隐性孔雀石绿和隐性结晶紫是孔雀石绿和结晶紫的还原代谢产物,孔雀石绿和结晶紫进入人类或动物体内后,很快就通过生物转化形成了隐性孔雀石绿和隐性结晶紫[2]。由于孔雀石绿和结晶紫及其代谢物已被证明具有高毒、高残留     

碱性三苯甲烷染料褪色分光光度法测定藻酸钠

在弱酸性的HAc-NaAc缓冲溶液中,藻酸钠与乙基紫、结晶紫和甲基紫等三苯甲烷碱性染料发生反应,形成结合产物使染料发生褪色,且对于不同的染料,最大褪色波长分别为594 nm(乙基紫体系)、584 nm(结晶紫、甲基紫体系)、616 nm(孔雀石绿体系)。藻酸钠浓度分别在0~5.0 mg/L(乙基紫、甲基紫体系)0、~3.0 mg/L(结晶紫体系)0、~2.0 mg/L(孔雀石绿体系)范围内符合比耳定律;摩尔吸光系数根据染料的不同在3.6×105~4.8×106L.mol-1.cm-1之间,其中以乙基紫体系最灵敏,对藻酸钠的检出限为29 ng/mL。以乙基紫体系为例研究了共存物质的影响。此法灵敏度高,选择性好,用于含藻酸钠的可立凝样品的分析测定,结果满意。     

重组质粒对大肠杆菌HB101生长影响的微量热研究

用微量热方法研究了嗜麦芽假单胞菌AT18, 受体菌大肠杆菌HB101, mel基因工程菌——大肠杆菌HB101/pWSY8和携带克隆载体pUC18质粒的大肠杆菌HB101等的生长代谢过程. 实验结果从热化学和热动力学上阐明了细菌的生长速率常数与其所含质粒的大小呈负相关. 探讨了低温处理对含不同质粒大肠杆菌生长的影响, 发现低温处理对工程菌生长影响最大.