大麦根细胞质膜存在H~+/Ca~(2+)反向传递系统

在发现大麦根细胞质膜上存在不需Mg~(2+)和需Mg~(2+)两个Ca~(2+)转运过程的基础上,进一步研究了这两个过程的转运机制,发现需Mg~(2+)的Ca~(2+)转运过程依赖于跨膜H~+梯度。无论以ATP为能源的、还是人为造成的跨膜H~+梯度,都可驱动跨膜Ca~(2+)转运;跨膜Ca~(2+)转运过程伴随着H~+梯度的消减。不需Mg~(2+)的转运过程则与跨膜H~+梯度无关。这些结果指出,大麦根细胞质膜上除了Ca~(2+)-ATP酶这一初级Ca~(2+)转运系统外,还存在一个以跨膜H~+梯度为能源的次级Ca~(2+)转运系统,即H~+/Ca~(2+)反向传递系统。     

跨膜Ca~(2+)梯度对重组腺苷酸环化酶活力及构象的影响

本文将分离并部分纯化的腺苷酸环化酶催化亚基(ACc)重组于具有或不具有跨膜Ca~(2+)梯度的大豆磷脂脂质体上.酶活性的测试结果表明,酶活性中心一侧Ca~(2+)浓度低于另一侧(500倍)的脂酶体(类似生理条件)酶活性最高;在Ca~(2+)浓度梯度相反的情况下酶活性最低.外加Ca~(2+)载体A23187消除脂酶体两侧的Ca~(2+)梯度可导致前者酶活力降低而后者酶活力升高.不具有Ca~(2+)浓度梯度的脂酶体酶活性介于上述两种脂酶体之间. 蛋白内源荧光及KI对其淬灭效率的测试结果均反映上述几种脂酶体中ACc构象的差异.     

基于联萘酚衍生物的荧光传感器对Ca~(2+)的选择性测定

设计了基于联萘酚衍生物(LZ)的高选择性的荧光化学传感器,分别采用荧光光谱和紫外-可见光谱法研究了其对Ca~(2+)的识别.结果显示,与其他金属离子,如Ag~+、Al ~(3+)、Bi ~(3+)、Cd~(2+)、Co~(3+)、Cr~(3+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)、Hg~(2+)、K~+、Mg~(2+)、Mn~(2+)、Ni ~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)相比,探针LZ对Ca~(2+)呈现良好的选择性.并且该探针在486nm处的荧光强度与Ca~(2+)浓度在2~7μmol/L范围内呈现良好的线性关系,其回归系数为0.994,检测限为0.8μmol/L,多次测定的相对标准偏差为2%.     

肺Ca2+含量与硅肺的关系

本文用离子选择电极测定了实验性诱发硅肺大鼠的肺、脑、肾、肝和血清中的[Ca~(2+)]、[K~+]和[Na~+],还以荧光探针Tb~(3+)探讨了Ca~(2+)的作用。在硅肺形成后,大鼠的肺、脑、肾、肝和血清等组织中的游离[Ca~(2+)]均发生变化。荧光探针表明:硅肺大鼠肺Ca~(2+)增加部分来自线粒体Ca~(2+)的释放硅肺。大鼠肺中游离Ca~(2+)和线粒体Ca~(2+)的变化可能与巨噬细胞的损伤有关。     

Mg~(2+)通过磷脂影响脂酶体中H~+-ATP酶的慢运动

本文研究Mg~(2+)对H~+-ATP酶在脂酶体中慢运动的影响。在不同Mg~(2+)浓度及不同温度下,测量了运用保温法嵌入脂酶体中的马来酰亚胺自旋标记的H~+-ATP酶的ST-EPR谱。由ST-EPR谱的诊断参数L″/L,C′/C与Mg~(2+)浓度以及温度的关系,并对照根据相同条件下测得的5NS-EPR谱超精细分裂而得到的序参数S与Mg~(2+)浓度以及温度的关系,分析得出:增加脂酶体中的Mg~(2+)浓度与降低测量温度都导致H~+-ATP酶在膜脂中的运动相关时间增加。进一步分析还得到H~+-ATP酶在膜脂中旋转扩散运动的快慢与周围膜脂的活化能大小有关。在脂酶体中Mg~(2+)浓度的变化将导致膜脂活化能发生改变,从而影响H~+-ATP酶在膜中的慢运动状态。     

Mg~(2+)通过膜脂影响重建H~+-ATP酶的构象

本文用马来酰亚胺系列(MSL)及溴乙酰胺自旋标记物为探针,分别研究了透析液中1mmol/L浓度的Mg~(2+)对重建脂酶体上猪心线粒体H~+-ATP酶构象的影响。发现Mg~(2+)可以显著提高经标记后重建的H~+-ATP酶——L·(F_0·F_1)的ESR图谱中的强弱固定化比值(S/W)。用胰蛋白酶加尿素切下经MSL标记的L·(F_0·F_1)中的F_1部分,剩留的L·(F_0)部分的S/W值仍是有Mg~(2+)的比无Mg~(2+)的高。单独提纯的F_1经MSL标记后在无Mg~(2+)、有Mg~(2+)透析20h,二者ESR图谱无明显差异。上述结果支持我们前曾提出的模型,即Mg~(2+)通过与磷脂相互作用,改变其物理状态,引起H~+-ATP酶复合体中F_0部分的构象首先发生变化,然后这一变化再传递至复合体中活性中心所在的F_1部分。     

Na~+-Ca~(2+)交换机制在心肌缺血-再灌注损伤中的发病学意义

本工作在大鼠的离体灌流心脏和分离的成年大鼠心肌细胞上进行了系统实验,结果表明心肌缺血-再灌注时细胞外钙离子内流的主要机制在于缺血期细胞内钠离子超负荷,激活了心肌质膜上Na~+-Ca~(2+)交换的反向运转,从而使细胞外大量Ca~(2+)内流,形成细胞内Ca~(2+)超负荷,后者导致心肌的不可逆损伤。     

膜蛋白嵌入脂质体的研究——“界面脂”对猪心线粒体细胞色素氧化酶在脂质体重组的影响

本文研究猪心线粒体细胞色素氧化酶经去脂活力丧失,待分别加入各种磷脂形成“界面脂”后,活力可以不同程度地恢复。比较了7种具有不同极性“头部”的磷脂和5种具有不同脂肪酸侧链的磷脂酰胆碱(PC)的作用。结果表明,磷脂的极性“头部”和疏水脂肪酸侧链对恢复去脂细胞色素氧化酶的活力都有影响。从极性头部来看,不同纯磷脂恢复去脂酶活力的顺序为PS>DPG>PI>PA>PG>PC,PE。而从含有不同疏水侧链的PC来比较,DOPC>LPC>PC>DPPC,DSPC。 当磷脂/酶的比例进一步增加,围有“界面脂”的细胞色素氧化酶可嵌入脂质体而呈现呼吸控制率。嵌入的效果与“界面脂”的组份有关,它们的顺序为PI>PS>DPG>PA,PG。 二价金属离子对细胞色素氧化酶重组于脂质体过程的促进作用,与“界面脂”的组份和重组方法都有关。当用保温法嵌入时,Ca~(2 ),Mg~(2 )对以PI为“界面脂”的酶的重组有明显的促进作用,而对以PS和DPG为“界面脂”的酶的重组都无明显的作用。在透析法重组的过程中,Mg~(2 ),Ca~(2 )能显著提高以PS为“界面脂”的酶的重组效果,对以中性磷脂DOPC为“界面脂”的酶的重组也有较好的促进作用。 当以PI为“界面脂”的细胞色素氧化酶用保温法嵌入脂质体时,不同金属离子促进作用的大小顺序为Ca~(2 )>Mg~(2 )>Mn~(2 ),Sr~(2 )>La~(     

TP207树脂吸附La~(3+), Ca~(2+)及La~(3+)/Ca~(2+)分离系数测定研究

通过静态吸附和解吸试验系统研究了氯化体系中TP207树脂吸附La~(3+)和Ca~(2+)的规律,考察了吸附时间、吸附温度、吸附浓度和pH值对树脂吸附容量的影响,以及HCl浓度对负载树脂解吸率的影响,并得出了优化条件下的La~(3+)/Ca~(2+)分离系数。结果表明:在吸附时间5 h,吸附温度25℃和pH值为4.10的条件下, TP207树脂对La~(3+)和Ca~(2+)吸附容量分别为1.25和0.23 mmol·g~(-1)。在此条件下, La~(3+)/Ca~(2+)分离系数超过13,树脂循环利用20次后吸附容量下降10%,为工业生产中提La~(3+)除Ca~(2+)工艺提供了新的技术支持。     

ATP与Mg~(2+)、Ca~(2+)生成配合物反应的热力学研究

核苷酸类化合物与二价金属离子生成配合物的反应,在生物体内起着重要作用。许多科学工作者采用不同的手段,对这类反应进行了研究。但是由于实验方法和实验条件上的差异,所得结果亦不尽相同。Mg~(2+)和Ca~(2+)作为ATP酶的激活剂,参与ATP酶催化水解ATP的反应。一般认为该反应的机理是ATP先与Mg~(2+)、Ca~(2+)生成配合物ATPMg~(2-)与ATPCa~(2-),然后被催化水解。本文采用微量量热法,研究了这一中间过程。对于ATP-Mg~(2+)体系测定的结果,与在相似实验条件下用微量量热法得到的文献值相吻合,验证了数据的可靠性。对于ATP-Ca~(2+)体系,     

Ce~(3+)对哈茨木霉(Trichoderma harzianum)产漆酶影响的机制研究

通过酶活的测定、菌体内Ca~(2+)离子、细胞壁结构、细胞膜蛋白的荧光分析,对Ce~(3+)影响哈茨木霉产漆酶的机制进行了初步研究。实验得出Ce~(3+)浓度在10~(-8)g·L~(-1)时,酶活可提高87.5%,10~(-1)g·L~(-1)时抑制作用较强,酶活下降75%。高浓度的Ce~(3+)破坏了菌体细胞壁和细胞膜的结构,从而抑制了菌体正常生长和产酶;低浓度Ce~(3+)仅对细胞膜和细胞壁有影响,增大了其通透性,促进了菌体产酶。菌体内Ca~(2+)离子含量的变化表明:稀土可以通过调节菌体内Ca~(2+)离子的含量来影响菌体生长和产酶。     

PAN-S浸渍树脂对金属Ni~(2+)的吸附性能研究

用1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸(PAN-S)水溶液处理201×7强碱性阴离子交换树脂,制取了具有PAN-S功能团的PAN-S浸渍树脂.用PAN-S作显色剂测定水相中金属Ni~(2+),建立了分光光度测定方法,并且研究了测试的优化条件以及PAN-S浸渍树脂对金属Ni~(2+)的静态吸附和动力学吸附行为.结果表明,在288～318K和研究的浓度范围内,PAN-S浸渍树脂对金属Ni~(2+)的吸附平衡数据符合Freundlich和Langmuir吸附等温方程,其吸附金属Ni~(2+)为放热过程,适当降低温度有利于吸附.     

氨基改性Fe_(3)O_(4)纳米材料修饰电极同时测定Cd^(2+)和Pb^(2+)北大核心CSCD

采用溶剂热法一步合成氨基改性的Fe_(2)O_(4)(NH_(2)-Fe_(3)O_(4))纳米材料,通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射等方法对合成纳米材料进行表征,并将NH_(2)-Fe_(3)O_(4)滴涂在玻碳电极(GCE)表面制成电化学传感电极(NH_(2)-Fe_(3)O_(4)/GCE)。结果发现,NH_(2)-Fe_(3)O_(4)/GCE在最优条件下可以同时测定Cd^(2+)和Pb^(2+),Cd^(2+)在1.2×10^(-8)~9.6×10^(-5)mol·L^(-1)浓度范围内与峰电流值呈良好的线性关系(R=0.9949),检测限为1.4×10^(-9)mol·L^(-1);Pb^(2+)在4.8×10^(-8)~9.6×10^(-5)mol·L^(-1)时浓度范围内与峰电流值呈良好的线性关系(R=0.9843),检测限是2.7×10^(-9)mol·L^(-1)。     

KI增敏-碳纳米管修饰电极检测水中Pb^(2+)与Cd^(2+)北大核心CSCD

本研究以羧化多壁碳纳米管与Nafion复合修饰玻碳电极(GCE),构建了COOH-MWCNTs/Nafion/GCE传感器,以KI作为增敏剂,建立了检测水体中Pb^(2+)、Cd^(2+)的简易电化学分析新方法。在pH=5.0的HAc-NaAc缓冲溶液中,I-浓度为0.04 mol/L等最佳条件下,Pb^(2+)、Cd^(2+)分别在25.0~400μg/L和15.0~450μg/L的质量浓度范围内与峰电流呈良好的线性关系,检出限分别为3.2μg/L和1.3μg/L。用该方法检测水样中Pb^(2+)、Cd^(2+)并进行加标回收实验,Pb^(2+)的回收率为93.5%~105.9%,Cd^(2+)的回收率为94.7%~108.7%,满足分析要求。对传感器的电化学性质进行了初步的探讨。     

改性香蕉叶对Ca~(2+)的吸附性能研究

以改性香蕉叶作为吸附材料吸附溶液中的Ca~(2+),研究了Na OH浓度和反应时间对香蕉叶改性效果的影响,并研究了吸附时间、温度、吸附剂用量、Ca~(2+)初始质量浓度、溶液p H值对改性香蕉叶吸附性能的影响,包括吸附平衡和吸附动力学过程。结果发现,改性香蕉叶吸附剂的最佳制备方案为:Na OH浓度为0.2mol/L,反应时间为1h;改性香蕉叶吸附剂对Ca~(2+)的吸附平衡较好地符合Langmuir吸附等温式,其吸附动力学符合准二级动力学模型,由此确定其吸附类型为化学吸附;通过红外光谱分析和扫描电镜显示,改性的过程可除去香蕉叶纤维表面的果胶、半纤维素、木质素,使Ca~(2+)更容易接触纤维表面而被吸附。     

EFFECT OF TRANSMEMBRANE Ca~(2+) GRADIENT ON CONFORMATION AND ENZYME ACTIVITY OF RECONSTITUTED ADENYLATE CYCLASE

Adenylate cyclase from bovine brain cortex was reconstituted into asolectin liposomes with (500-fold) or without transmembrane Ca~(2+) gradient. The enzyme activity of four types of proteoliposomes (the active center of enzyme exposing outside) was compared. The highest adenylate cyclase activity was observed in the vesicles with outside lower Ca~(2+)concentration (≈10~(-6) mol/L, similar to thephysiological condition). If the transmembrane Ca~(2+) gradient was in the inverse direction (i.e. outside higher Ca~(2+) concentration, 0.5 mmol/L), a lowest enzymatic activity would appear. The difference in enzymatic activity between the two types of proteoliposomes could be diminished following the addition of Ca~(2+) ionophore A23187. Proteoliposomes without transmembrane Ca~(2+) gradient exhibited intermediate activities.The conformation difference of adenylatecyclases in the above-mentioned proteoliposomes was also detected by measuring intrinsic fluorescence and fluorescence quenching with KI.     

Co~(2+)/Cu~(2+)掺杂型铋杂多酸的制备及催化烯烃的研究

以多功能无毒且环境友好的铋(Bi~Ⅲ)为杂原子制备了Na_(12)[Bi_2W_(22)O_(74)(OH_)2]·42H_2O(Bi-POM)、Na_(10)[Bi_2W_(20)Co_2O_(70)(H_2O)_6]·39H_2O(Bi-Co-POM)以及Na_8[Bi_2W_(20)Cu_2O_(68)(OH)_2(H_2O)_6]·25H_2O(Bi-Cu-POM)含铋杂多酸催化剂,并用于以分子氧为氧化剂催化环己烯转化为环己烯酮的羰基化反应。这些复合物通过FT-IR、UV、TG/DSC以及XRD等分析方法对其结构进行了表征。结果表明Bi-POM催化剂对环己烯烯丙位羰基化反应具有较高的催化活性,掺杂Co~(2+)或Cu~(2+)金属离子后催化活性进一步提升。Bi-Co-POM催化剂展示了最优的催化性能,在最佳反应条件下(O_2氛围,60℃,8 h),催化氧化环己烯(作为模板)转化率高达85.9%,2-环己烯-1-酮的选择性高达91.6%。并探究了Bi-Co-POM催化剂在最优条件下对不同反应底物的普遍适用性,提出了可能的催化氧化机理。     

NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE STUDIES OF THE INTERACTION OF Ca~(2+) WITH SIALIC ACID~*

The interaction of Ca~(2+) with sialic acid has been investigated by 500 MHz proton nuclear magnetic resonance spectroscopy. The changes of chemical shifts were observed for all sialic acid protons at different Ca~(2+) concentrations, and these spectral observations were also accompanied by changes in the J-coupling constants between the H_7 and H_8 protons and between the H_8 and H'_9 potens. Analysis of these Ca~(2+)-induced changes indicated that three oxygen atoms among (OH)_7, (OH)_8 and (OH)_9 of sialie acid formed a geometrical space suitable for Ca~(2+) coordination As a consequence, sialic acid provided a high-affinity binding site for Ca~(2+), the binding constant was about 104.72m~(-1).     

Ca~(2+)交联聚丙烯酸钠的合成及其对Pb~(2+)的吸附研究

利用溶液聚合法和Ca~(2+)表面交联法制备了Ca~(2+)交联的聚丙烯酸钠(CPAANa)。在25℃条件下,以CPAANa为吸附剂,开展了对Pb~(2+)的吸附研究工作,以FT-IR,SEM和TGA测试手段分析了吸附前后CPAANa样品的变化。吸附研究显示,CPAANa在p H值为2~5.5的范围内具有很好的吸附性能,对初始浓度低于300mg/L的Pb~(2+)废水可以达到99%以上的去除率。CPAANa对Pb~(2+)的吸附动力学符合准二级动力学模型,其等温曲线符合Langmuir吸附模型,由此得到的最大吸附量为650.34mg/g。由D-R模型得出的平均吸附自由能E=26.1k J/mol,表明CPAANa对Pb~(2+)的吸附属于化学吸附。重复利用实验显示,该材料具有较好的重复利用性能。     

离子交换平衡及动力学的研究——Ⅳ.Ca~(2+)-H~+阳离子交换平衡及动力学

用强酸性阳离子交换树脂001×7研究了Ca~(2+)-H~+阳离子交换反应的平衡及动力学,测得该反应的等温线及选择系数,求得修正选择系数、合理热力学平衡常数(K_α=18)以及交换剂相中各组分的合理活度系数。实验发现,该反应的正、逆交换的机理不同。结合以前研究过的Na~+-H~+、UO_2~(2+)-H~+及Y~(3+)-H~+反应的正、逆交换的机理,探讨了造成正、逆交换机理不同的原因。本文还估算了液膜互扩散系数与液膜厚度之比,求得了随交换剂相组成变化的积分粒内互扩散系数。