镧和铕对蚕豆保卫细胞外向钾通道的作用

研究了镧（La^3＋）和铕（Eu^3＋）对蚕豆保卫细胞外向钾通道（Kout^＋）电流的作用．在细胞外,La^3＋对Kout^＋电流是抑制的,半抑制浓度EC50为81μmol·L^-1;Eu^3＋对Kout^＋电流表现为低浓度（10和50μmol·L^-1）激活,高浓度（≥1mmol·L^-1）抑制．La^3＋在细胞内对Kout^＋电流也表现为低浓度（1．13×10^-14 mol·L^-1）激活,高浓度（5．86×10^-14 mol·L^-1）抑制现象．稀土离子La^3＋和Eu^3＋对保卫细胞Kout^＋电流的作用,可能和植物调节水分有关,这可能是稀土生物效应的机制之一．     

镧对保卫细胞质膜内向钾通道的作用研究

用膜片钳全细胞记录方式研究了La³⁺对蚕豆气孔保卫细胞质膜内向钾通道(K⁺_in)电流的影响. 结果表明, 在细胞外液和细胞内液中的La³⁺对K⁺_in电流都产生抑制作用, 说明在保卫细胞质膜K⁺_in通道的细胞膜外侧和内侧存在La³⁺的结合位点; 在细胞外La³⁺对K⁺_in电流的阻断常数K_i为(2.56±0.25) mmol/L, 在细胞内La³⁺对K⁺_in电流的阻断常数K_i为(1.18±0.11)×10^−15 mol/L, 可见La³⁺在细胞内比细胞外对K⁺_in电流产生更强的抑制作用, 也说明在蚕豆保卫细胞质膜K⁺_in通道, 细胞膜内侧比外侧存在更强的La³⁺结合位点. 离子通道的活性变化与植物叶片上的气孔运动和植物水分状况密切相关, 这提示稀土对于调节植物的水分散失, 增强植物耐旱性可能具有潜在的应用价值.     

镧对MC3T3细胞钙激活钾电流及其动力学的影响

利用全细胞膜片钳技术,研究了稀土镧离子对非兴奋性小鼠成骨细胞(MC3T3)钙激活外向钾电流及其激活和失活动力学的影响.结果表明:MC3T3细胞钙激活外向钾电流随着电极内液中游离Ca2+浓度的增加而增加,且具有电压和胞内游离Ca2+依赖性特征.细胞外液中的稀土镧可浓度依赖性地抑制MC3T3细胞钙激活外向钾电流,其半数抑制浓度(EC50)为8.23±1.45μmol/L.50μmol/L氯化镧可使钾电流的激活曲线向正电位方向移动,而使其失活曲线向负电位方向移动,但对激活曲线和失活曲线的斜率因子k值影响都不大.研究表明:抑制钾通道电流,可使细胞膜去极化,细胞的兴奋性增加,从而增加胞外Ca2+向胞内流动,引起胞内Ca2+浓度的增加,由此而诱发一系列的生理和分子生物学事件.这一过程可能是稀土镧影响MC3T3成骨细胞生长和功能的分子作用机制之一.     

镧对心肌细胞钾通道的作用研究

用全细胞膜片钳记录方式研究了La^3^+对大鼠心室肌细胞钾通道的作用机理。对酶解分离的大鼠心室肌细胞施一跃迁电压可引出一非钙依赖性电压去激活的外向钾电流。将10μmol/LLa^3^+加入细胞外液后，非钙依赖性电压去激活的外向钾电流明显减小，这提示在大鼠心室肌细胞钾通道上存在La^3^+结合位点。     

用膜片钳研究BaCl2对萝卜液泡膜SV通道的影响

用膜片钳全液泡记录方式研究了BaCl₂对萝卜(Raphanus satirus L.)慢液泡(SV)通道电流的影响. 已有研究资料表明, SV通道为阳离子选择性通道, 具有时间和电压依赖性. 细胞质钙可激活此通道, 且表现出钙依赖性. 当在电极内液中加入1 mmol/L BaCl₂时, SV通道电流被抑制; 而当不同浓度的BaCl₂加入到外液中时, 对SV通道电流的影响不同: 低浓度的钡( < 3 mmol/L) 能促进通道电流, 当BaCl₂浓度在1 mmol/L至1 mmol/L区间时,对SV通道电流的激活最强、基本上达到饱和; 而高浓度的钡 (≥3 mmol/L)对SV通道电流则表现为抑制作用. 这一结果为进一步研究钡对植物生理活动的影响以及其毒害在通道水平上提供了重要的依据.     

用膜片钳研究CuCl2对萝卜液泡膜SV通道的影响

用膜片钳全液泡记录方式研究了CuCl2对萝卜SV通道的影响.研究表明,SV通道为阳离子选择性通道,细胞质钙可激活此通道,且其表现出钙依赖性.细胞质钙达2mmol/L时,SV通道电流基本上达到饱和.当在外液中加入不同浓度的CuCl2时,SV通道电流有明显的变化.高浓度的铜离子对通道电流有抑制作用,而低浓度(<0.1mmol/L)则增强通道电流.电极内液中的CuCl2对SV通道电流也有抑制作用.这为进一步研究铜离子对植物生理活动的影响以及铜肥对农作物的作用在通道水平上提供重要的依据.     

头孢哌酮-镧配合物对碳钢的缓蚀性能

头孢哌酮钠(CFPS)和稀土离子La~(3+)在水溶液中能够形成配合物,采用电导法和高效液相色谱法研究了配合物的形成。采用失重法、电化学法、扫描电子显微镜法(SEM)和X射线光电子能谱法(XPS)研究了La~(3+)和CFPS以及CFPS-La~(3+)在HCl介质中对碳钢表面的缓蚀性能。单一CFPS在最佳浓度5×10~(-4) mol·L~(-1)时,其缓蚀效率为62%,而La~(3+)对碳钢的缓蚀作用不明显。当两者配合时,CFPS浓度仍为5×10~(-4) mol·L~(-1),保持CFPS和La~(3+)的摩尔比为2∶1,缓蚀效率可达90%以上,表明CFPS-La~(3+)对碳钢的缓蚀效果比单一药物或稀土好。     

镧对大鼠海马神经元瞬时外向钾电流和延迟整流钾电流动力学的影响

利用全细胞膜片钳技术, 在急性分离的大鼠海马锥形细胞上研究了La³⁺对快速激活与失活的瞬时外向钾电流IA和平台电流IK的影响. 结果发现, 随着细胞外液中La ³⁺浓度的增加, La ³⁺对IA的抑制率逐渐增大, 而且具有电压依赖性; 10^-5 mol/L La ³⁺可改变IA激活曲线和失活曲线的半数激活电压Vh值, 使激活曲线和失活曲线左移, 但不改变其斜率因子k值. 细胞外液中 La ³⁺对IK及其激活曲线都没有明显作用. 这可能是镧导致海马神经元异常的作用机制之一.     

重金属Cd2+对细胞外向K+通道的影响

重金属镉(Cd)污染及其对动植物的伤害机理,已成为中外相关专家研究的热点,但是细胞毒害机理依然不清楚.分布于细胞膜上的通道蛋白,不仅是外来物质作用于生物体的首要位点,且会影响离子通道的功能.为阐释镉(Cd)污染致病与毒害的细胞学机理,选择具有重要生理功能的细胞钾离子(K+)通道为示踪,并应用全细胞膜片钳技术,研究了Cd...     

膜片钳法研究镁离子对萝卜液泡膜SV通道的影响

用膜片钳全液泡记录方式研究了Mg^2＋对萝卜(Raphanus sativus L.)液泡膜上SV通道电流的影响. 结果表明: 用EGTA配位Ca^2＋后, 胞质Mg^2＋不能够代替Ca^2＋来激活SV通道; 外液中不同浓度的Mg^2＋对通道电流有抑制作用, 并且呈一定的浓度依赖性, 用Hill方程拟合浓度依赖性曲线, 得抑制常数K_i＝(1.94±0.11) mmol/L, 而内液中的Mg^2＋不影响通道电流. 这一结果为进一步研究镁对植物生理活动的影响从通道水平提供了重要依据.     

Effects of La3+ on inward K+ channels at plasma membrane in guard cells

The effects of La3+ on inward K+ channels at plasma membrane in vicia guard cells are investigated using the whole-cell patch-clamp recording mode. It is shown that La3+ on both sides of plasma membrane blocks inward K+ currents in a concentration- dependent manner, indicating that La3+ binding sites may exist on both sides of plasma membrane in guard cells in vicia. The dose response is fitted by the Michaelis-Menten relation characterized by an inhibitor constant Ki of 2.56±0.25μmol·L-1 (outside membrane) and (1.18±0.11)×10-15 mol·L-1 (inside membrane). Intracellular La3+ has much stronger inhibitory effect on inward K+ currents than extracellular La3+ does, suggesting there may exist stronger binding sites inside membrane than outside membrane. Since ion channel activities of guard cells directly affect plant stomatal movement and water status, our results imply that rare earth elements might have potential practical values in regulating plant water status and strengthening plant drought endurance.     

两种胶原纤维固化单宁对La3+的吸附特性研究

以皮胶原纤维为基质,通过交联剂分别将黑荆树单宁和杨梅单宁固化在胶原纤维上制备吸附材料。实验表明,这两种吸附材料对稀土金属离子La^3＋有很好的吸附作用。在pH为4.5的条件下,当吸附剂用量为0.1 g,La^3＋初始浓度为9.952 mmol·L^-1,固化杨梅单宁的平衡吸附量为0.388 mmol·g^-1,比固化黑荆树单宁略大,其吸附平衡均符合Freundlich方程。进一步研究了固化杨梅单宁的吸附动力学、温度、pH值等对吸附平衡的影响。结果表明,温度对吸附平衡的影响不明显;pH值对吸附平衡有较大影响,在适当范围内提高pH值会增加平衡吸附量;吸附动力学可用拟二级速度方程来描述。当吸附温度为293 K时,由拟二级速率方程计算所得的平衡吸附量与实测的平衡吸附量误差在3%以内。同时固化杨梅单宁也具有良好的柱动力学特性。     

Dy3+在Ba3La(BO3)3 中的光致发光

研究了Ba3La(BO3)3 基质中Dy3 的光致发光特性; 探讨了RE3 的电荷半径比(z/r)和Ce3 , Dy3 含量对Dy3 发光强度及发光颜色的影响; 分析了Ba3La(BO3)3 中Ce3 对Dy3 发光的敏化作用; 确定了Dy3 的 4F9/2→6H15/2及4F9/2→6H13/2跃迁发射的浓度猝灭机制均为电偶极-电四极相互作用.     

核磁共振法研究大肠杆菌细胞内La3+与钙调蛋白的相互作用

应用in-cell和cell free核磁共振（NMR）方法分别研究了柠檬酸镧与大肠杆菌细胞内^15N标记的钙调蛋白（CaM）以及La^3＋和大肠杆菌无细胞提取液（Cell free extract,CFE）的相互作用。将所得^1H-^15N HSQC NMR谱与纯化过的以不同组成比结合Ca/La的CaM的^1H-^15N HSQC NMR谱比较,发现在细胞内因胞内环境拥挤,蛋白运动能力下降,使CaM的NMR信号较少且峰宽增加。而柠檬酸镧可以透过细胞膜进入细胞,并与胞内的CaM结合。无细胞提取液的NMR谱显示,加镧之前细胞内CaM主要以Ca结合态存在,而加入La^3＋可能形成Ca2La2CaM混合金属配合物。这和无细胞的化学体系的实验结果一致。实验结果显示,细胞水平NMR方法可用于研究稀土以至其他金属配合物与细胞的相互作用如何与细胞内钙调蛋白作用,以及有关的生物功能。     

Tb3+离子发光探针研究Ca2+,La3+和Al3+与拟南芥钙调素的竞争结合

利用Tb3 离子的发光, 研究了Tb3 与拟南芥钙调素 (CaM)结合的荧光光谱及荧光滴定曲线特点, 然后利用Tb3 4*CaM系统在221 nm直接激发和280 nm敏化激发的光谱变化研究了Ca2 , La3 和Al3 与拟南芥钙调素 (CaM) 的竞争结合作用. 结果表明: Tb3 , La3 与钙调素的竞争结合能力强于Ca2 , 而Tb3 的竞争结合力又大于La3 , Ca2 与钙调素的结合力远大于Al3 . 竞争实验的结果从分子水平上揭示了Tb3 , La3 和Al3 等金属离子生物效应可能的分子机制.     

La3+ Transmembrane Research in Guinea Pig Ventricular Cells by Fura-2 Fluorescence

The safety of rare earth fertilizer was paid more attention now, Whether RE' (rare earthion)cross membrane or not is the key problem of rare earth element biological effect. Itwas not solved until now. Ventricular cells which have different type of ions channel andadrenoceptor played very important role in biological functionl. To our knowledge, transventricular cells membrane behavior of rare earth ions has not been researched byFura-2 fluorescent probe technique. Guinea pig ventricular cel…     

可见光下Fe~（3＋）掺杂对K2La2Ti3O（10）分解水制氢性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+掺杂的Fe-K2La2Ti3O10.光催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(DRS)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对其进行了表征和分析,考察了不同掺杂量对K2La2Ti3O10的性质及光催化分解水制氢活性的影响.结果表明,Fe-K2La2Ti3O10.在400-650 nm范围内显示强吸收,光谱响应扩展到可见光区(λ>400 nm),掺杂Fe3+后,K2La2Ti3O10.的可见光区的光催化制氢活性显著提高,掺杂量为nPe/nn=0.04时活性最佳,当催化剂用量为0.1 g,反应液为CH3OH(30 mL)+H2O(90 mL)时,产氢量达到1.92 μmol·h-1,为未掺杂时的4倍.     

La3＋或Eu3＋与微过氧化物酶-8相互作用强弱的研究

研究了La3＋或Eu3＋与微过氧化酶-8(MP-8)相互作用并比较了它们与MP-8相互作用的强弱. 紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和电化学的结果表明, 不论在不含NaCl或含NaCl的溶液中,一个La3＋或Eu3＋优先与MP-8分子中血红素上两个丙酸基中的羧基氧发生强的键合作用,而过量的La3＋或Eu3＋与肽链上的羰基氧发生弱的相互作用.实验结果还清楚地证明Eu3＋与MP-8的相互作用要强于La3＋与MP-8的相互作用.     

酒石酸与La~(3+)对草酸钙结晶的影响

采用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分析了凝胶体系中混合添加剂酒石酸和La~(3+)对草酸钙(Ca Oxa)晶体生长的影响。研究结果显示,酒石酸可以抑制Ca Oxa晶体的生长、聚集,并诱导二水草酸钙(COD)生成;La~(3+)不仅可诱导COD生成,而且可使一水草酸钙(COM)的形貌发生变化;而酒石酸和La~(3+)的联合作用则不仅增强了对COD的诱导能力,并使COM的聚集程度降低、比表面积减小。酒石酸和La~(3+)的联合疗法对尿石病的预防和治疗有较大的参考价值。