棕色固氮菌固氮酶氧化还原性质的研究

用染料分光滴定法、控制电位电量法及阶跃电量法研究了棕色固氮菌(AV)固氮酶其及组份的氧化还原性质.Av2的Em=-265±22mV,传递电子数为1;结合MgATP后,Em=-378±20mV,传递2个电子,结合MgADP后,Em=-326mV.Av1-Av2复合物结合MgATP后,有Em为-290mV和-452mV的两个氧还区,分别传递6.5个和5.1个电子.     

棕色固氮菌钼铁蛋白的分子量及钼铁含量

棕色固氮菌固氮酶钼铁蛋白的分子量有一些报导见表4,但存在着严重分歧,至今仍未统一,影响结构研究工作进展。我们用凝胶过滤法对二次结晶钼铁蛋白和二次柱分离钼铁蛋白(二者均为圆盘电泳均一,比活性在1000毫微克分子/分毫克蛋白以上)进行了分子量测定工作。测定结果,分子量为225000。     

棕色固氮菌中固氮酶钼铁蛋白八聚体的制备及其性质

棕色固氮菌中固氮酶钼铁蛋白以八聚体形态存在,并研究了其提纯、活性和基本性质,从而提出了八聚体钼铁蛋白的结构与功能的关系及生物学意义。     

棕色固氮菌-230固氮酶钼铁蛋白分子中铁钼辅因子(Fe Mo-co)的分离及活性

研究Fe Mo-co的结构与功能对于阐明生物固氮机理具有重要的意义,可以为化学模拟生物固氮提供重要的依据。 自从1964年Pateman等人发现不同的Mo-酶有共同的遗传决定因子以来,有关Mo-共因子的研究日益受到重视,并取得了一些进展。1977年Shah等人从纯的钼铁蛋白中分离到高活性的电泳均一的Fe Mo-co,测定了其Mo,Fe,S~(2-)之比为1∶8∶6,     

电位处理对棕色固氮菌整体细胞固氮活力的影响

用电化学综合测试仪调控电位,研究了棕色固氮菌整体细胞氧化还原性质。结果表明:电处理的菌体电位在-800 mV～ 500 mV(相对于饱和甘汞电极电位)之内,菌体的固氮活力均高于未处理的细胞,其中在-400 mV 和-600 mV 处理的,其同氮活力分别增高78％和70％。用控电位法测定了棕色固氮菌整体细胞活性氧化还原电位为 E′_AOR=-645mV和E″_AOR= 566 mV。     

棕色固氮菌的氢酶初步研究

棕色固氮菌(Azotobacser Vinelandii—230)中与固氮酶共存的氢酶属于单向吸氢的氢酶,其中以粒子态存在者约占其总活力的78％,可溶态占22％。此二态酶对冷热稳定,最适反应温度和利用多种电子受体吸氢等方面均相似,但在耐热性、温度曲线的形式及对某些电子受体的亲和性方面有些差异。乙炔、Na~+离子及氧对酶的吸氢活力有抑制作用。菌体的氢酶活力,有氨培养比无氨培养的低86％左右;大量氨培养的UW—45菌体仍有氢酶活性,但比氨耗尽的UW45菌体低55％左右。钨代替钼培养的菌体无固氮酶活性,其粗提液氢酶活性也极低。由此可见,氢酶活性与固氮酶活性有极为密切的关系。     

氧化还原电位指示Fenton反应过程的研究

采用Fenton氧化法处理模拟苯酚废水,研究了氧化还原电位(ORP)与H_2O_2投加量、H_2O_2/Fe~(2+)投加摩尔比和pH等因素的变化,得出最佳控制条件:pH=3,n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))=10,n(H_2O_2)=15mmol/L.实验发现,pH对Fenton体系中ORP整体变化趋势影响不大,当pH=3~6时,体系中ORP可达到500mV以上;H_2O_2投加量越高,所对应的ORP峰值出现越迟.通过对ORP变化规律的研究,为建立ORP控制Fenton氧化反应系统提供基础.     

棕色固氮菌氢酶的分离纯化及其性质

Stephenson和Stickland首先发现了可逆性催化分子氢活化的氢酶。此后人们发现氢酶广泛地存在于各种类型的细菌中。Dixon指出氢酶可能有三种功能:(1):通过氧化氢消除氧;(2)解除氢对固氮酶的抑制作用;(3)补充在循环中由于释放氢而消耗的能量。他还指出氢的氧化作用与磷酸盐的酯化相偶联。鉴于氢酶在固氮过程中的重要意义,弄清氢酶与固氮酶的相互关系对于阐明生物固氮机制将是重要的。然而以往对于氢酶的分离纯化多限于嫌气性固氮微生物,而对好气性固氮微生物的氢酶所做工作不多。为此,我们结合以往的工作,对棕色固氮菌的氢酶进行了分离提纯和性质的探讨,以期逐步解决氢酶和固氮作用的关系。     

固定化棕色固氮菌的固氮酶活性

比较了用海藻酸钠、琼脂、聚丙烯酰胺、K-卡拉胶和明胶包埋法及DEAE-纤维素吸附法固定化的固氮菌的乙炔还原活性,表明海藻酸钠包埋的菌体固氮酶的活性最高、持续时间也最长,琼脂包埋的次之.菌体悬液(10~(20)/ml)与海藻酸钠(4％)的配比以1:5为佳。其固定化菌体的乙炔还原活性的最适pH为7.5,最适温度为32℃,Km为20μM,活化能为10.29kcal/mol,Vmax为14.2μM.丙二酸,2,4-二硝基酚,叠氮化钠,磺基水杨酸,硫酸铵,硝酸钾,高浓度亚硝酸钠有抑制作用,而低浓度亚硝酸钠有刺激作用,CO_2对其乙炔还原和放氢有抑制作用,CO对其放氢无抑制作用.其乙炔还原的最适氧分压为10kPa.     

氧化还原电位的连续测定法对氧化煤脱硫剂的研究

在石油化工及合成氨工业中,脱硫工艺是生产的重要环节。目前国内外广泛采用液相催化氧化法以脱除硫化氢,例如蒽醌二磺酸钠法(ADA法)和氨水对苯二酚催化法等。此类方法的特点是借助于溶液中载氧体的催化作用,把被吸收的硫化氢氧化成硫磺,进行回收,再将溶液用空气再生,循环使用,因而具有消耗低、效率高和对环境没有污染等优点。但是此类方法(尤其是ADA法)由于溶液组分复杂、费用较贵、原料不易获得,使其推广受到一定的限制。     

氧化还原电位的连续测定法对氧化煤脱硫剂的研究

在石油化工及合成氨工业中,脱硫工艺是生产的重要环节。目前国内外广泛采用液相催化氧化法以脱除硫化氢,例如蒽醌二磺酸钠法(ADA 法)和氨水对苯二酚催化法等。此类方法的特点是借助于溶液中载氧体的催化作用,把被吸收的硫化氢氧化成硫磺,进行回收,再将溶液用空气再生,循环使用,因而具有消耗低、效率高和对环境没有污染等优点。但是此类方法(尤其是 ADA 法)由于溶液组分复杂、费用较贵、原料不易获得,使其推广受到一定的限制。     

钼酸盐-柠檬酸盐络合物及有机酸对棕色固氮菌生长的影响

将经过0.9%NaCl溶液处理8h的棕色固氮菌(AzotobactervinelandiiOP)作为菌种分别接入Burk′s培养基和用不同有机酸替代柠檬酸三钠或用不同等摩尔的钼络合物替代钼酸钠的各种改良的Burk′s培养基中,分别测定菌体生长曲线和固氮活性.结果发现,与Burk′s培养基相比,以高柠檬酸、苹果酸、马来酸替代柠檬酸三钠或以K6[Mo2O5(cit)2]·5H2O、K4[Mo2O5(Hcit)2]·4H2O和Na2[MoO2(Hcit)]·3H2O替代柠檬酸三钠和钼酸钠的培养基能促进菌体的生长;以乙醇酸替代柠檬酸三钠的培养基则会抑制固氮菌的生长;各种培养条件下菌体细胞的C2H2还原活性表现了类似的规律.讨论了固氮酶活性中心FeMoco在装配过程中钼的可能运输方式和装配机理.     

电极电位轴与氧化还原反应

介绍了一种电化学中氧化还原反应的新概念－－电极电位轴,它对电池的电动势、极性、电子流动方向以及相关的化学反应的措施很直观,是一种较为理想的判断氧化还原反应的方法。     

氧化还原电位标准溶液电位值不确定度的评定

对硫酸亚铁铵-硫酸高铁铵溶液和氢醌溶液分别进行了从溶液配制、仪器测量和结果重复性3方面不确定度来源分析,确立了数学模型,综合评定了2者的合成标准不确定度和扩展不确定度.结果表明,氢醌溶液中,邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液和磷酸盐缓冲溶液的合成标准不确定度分别为4.20mV和2.76mV,扩展不确定度分别为8.40mV和5.52mV(近似95%置信概率),都小于硫酸亚铁铵-硫酸高铁铵溶液的合成标准不确定度6.49mV和扩展不确定度12.98mV(近似95%置信概率).说明氢醌溶液电位值的测量结果更可信,精确度更高,应广泛作为测定氧化还原电位仪器的标准溶液来使用.     

氧化还原滴定溶液电位值的计算

本文以不对称且有H~+参加的氧化还原反应为例,推导了滴定过程中计量点和计量点前后相对误差为±0.1%对溶液的电位值及突跃范围的计算公式.     

循环伏安法研究棕色固氮菌固氮酶组分性质

用循环伏安法研究固氮酶国内外尚未见报道。木工作在不加电子传递体的情况下,用该法研究了棕色固氮菌的钼铁蛋白(Av1)和铁蛋白(Av2)的某些性质。 所用菌株为棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)野生型菌株op或230,以及不能合成FeMoco的缺陷型菌株UW-45。Av1和AV2的分离、纯化及活性如前文所述。 循环伏安法采用叁电极系统,及前文所述仪器,在-590到470mV内进行扫描,     

棕色固氮菌固氮酶的提纯及某些性质的研究

棕色固氮菌无细胞提取液,用热处理和鱼精蛋白分级沉淀法除去杂蛋白及核酸。随后,在DEAE——纤维素柱上用MgCl_2梯度洗脱,获得了分离较好的钼铁蛋白和铁蛋白两个组分,它们单独没有活力,合起来具有较高的活力。并对两个蛋白的配比、吸收光谱等做了初步的研究和探讨。     

棕色固氮菌中的过氧化物酶和超氧化物歧化酶的同工酶研究

棕色固氮菌(Azotobacter Vinelandii)是一种好气性固氮微生物。在有氧条件下培养,菌体保持良好的固氮活性。然而,提纯后的固氮酶对氧十分敏感,即遇氧失活。因此在固氮菌细胞中必定存在着保护系统,目前很多科学家致力于这方面的研究。 过氧化物酶和超氧化物歧化酶是与氧代谢有密切关系的两种酶。本文通过对这两种     

钼还原过程研究

采用钼酸铵直接氢还原及钼酸铵先焙解，然后再分段氢还原等不同的还原方法进行钼粉还原．利用X射线衍射分析以及扫描电镜对还原过程的物相变化规律及粉末的形貌进行了研究，讨论了不稳定相Mo4O11对钼粉还原过程的影响，这为制取高质量的钼粉提供了参考．