【摘 要】
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硅藻是海洋中一类重要的红色浮游植物,每年贡献了海洋40%或全球20%左右的原初生产力,在全球碳固定和地球化学循环中扮演重要角色。硅藻能取得如此成功生态位的一个重要因素是其捕光天线为具有出色捕光和光适应能力的岩藻黄素叶绿素a/c结合蛋白(FCP)。为研究硅藻在水下高效利用蓝绿光、传递和转化太阳能的机理,我们团队与合作者利用晶体学和冷冻电镜技术破解了硅藻FCP捕光天线和光系统超级复合物的结构,揭示了F
【机 构】
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中国科学院植物研究所中国科学院光生物学重点实验室,北京100093
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硅藻是海洋中一类重要的红色浮游植物,每年贡献了海洋40%或全球20%左右的原初生产力,在全球碳固定和地球化学循环中扮演重要角色。硅藻能取得如此成功生态位的一个重要因素是其捕光天线为具有出色捕光和光适应能力的岩藻黄素叶绿素a/c结合蛋白(FCP)。为研究硅藻在水下高效利用蓝绿光、传递和转化太阳能的机理,我们团队与合作者利用晶体学和冷冻电镜技术破解了硅藻FCP捕光天线和光系统超级复合物的结构,揭示了FCP蛋白的独特结构特征和聚合状态,以及与其结合的大量叶绿素a、叶绿素c和岩藻黄素等色素分子的结合细节,为
其他文献
离散元法能更真实地表达材料的细观几何特点,且采用简单的接触本构方程,便于处理连续与非连续介质的变形与破坏问题,被广泛地应用于采矿、地质、土木、交通、水利、机械等工程领域。PFC3D是功能强大的离散元颗粒流分析软件,其细观参数的确定是需首要解决的问题,目前多数方法只考虑材料的宏观强度而很少考虑断裂参数,对阐述含天然裂隙的岩石破坏机理存在一定的局限性。为此,针对PFC3D平直节理模型,采用PB(Plackett-Burman)和中心组合设计(CCD)的方法,提出综合考虑强度参数和断裂参数(Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧度)
为了揭示粗糙劈裂岩体结构面抗剪力学性能及其影响因素,采用不同强度的水泥砂浆对不同形貌参数的人工劈裂结构面进行复制,利用岩石直剪仪开展48组恒法向应力条件下的直接剪切试验,获得不同参数组合条件下岩体结构面的抗剪强度以及峰值剪切应力与正应力的比值(应力比)。基于对峰值剪切强度和应力比数据的定量分析,在BARTON模型的基础上,提出考虑材料强度修正的改进模型。研究结果表明:结构面抗剪强度随粗糙度参数(CJR)、法向应力水平和材料强度的增大而增大;应力比随粗糙度参数增大而增大,随正应力增大而减小。改进的模型更充分
为了研究爆破振动影响下的隧道围岩损伤地质雷达图像的演化规律,对围岩损伤模型进行基于时域有限差分法的正演模拟,并进行相应的场地试验。研究结果表明:对雷达信号进行EEMD-HHT变换得到的一阶瞬时振幅参量有效滤除了原始信号中高频电磁波的绕射和杂波干扰,突显了原始信号的特征信息;针对岩体裂隙损伤模型进行正演模拟,发现雷达信号的一阶瞬时振幅分量对损伤区域有很好的成像效果,使定量分析损伤特征成为可能;爆破振动影响下围岩的损伤演化受其完整性程度影响大,经历多次循环爆破作用影响的围岩区域完整性差,裂缝区域会在爆破作用下
为了研究深部高地应力陡倾层状千枚岩隧道施工期支护结构的力学特性,构建考虑黏塑性偏应变增量的蠕变损伤演化模型。以成兰铁路茂县隧道为依托,根据现场实测的变形数据,反演得出符合工程实际的蠕变参数。分别对采用单层初期支护和双层初期支护的断面开展数值模拟。研究结果表明:高地应力陡倾层状岩体的最大围岩压力和变形出现在隧道的拱腰位置,当采用双层初期支护工法时,断面承受的围岩压力和隧道周边千枚岩的变形较小,且能在较短的时间内达到稳定状态。二次衬砌拱腰位置承受的弯矩较大而轴力较小,处于大偏压状态。采用双层初期支护工法能够显
1964年发现的天鹅座X-1是人类历史上第一颗可观测到的恒星级黑洞,它持续不断地吸引着天文学家的目光。精确测量该系统的参数有利于天文学家加深理解天鹅座X-1的物理性质,并有助于对恒星演化作出更好的限制。2011年,首次全面测量天鹅座X-1系统的质量、距离、自旋等参数;2021年,包括国家天文台在内的国际合作团队再次对该系统进行精确测量,全面更新了系统参数。文章详细介绍天鹅座X-1的质量、距离、自旋三个参数的测量方法,以及2011和2021年两次精确测量的结果,并讨论了最新的测量结果对恒星及双星演化的启示。
开展不同上下限应力比条件下砂岩的损伤破裂过程试验,然后基于颗粒流数值模拟方法,引入应力腐蚀模型反映应力作用下岩石的疲劳损伤过程。根据室内试验标定得到模型的瞬时和时效细观参数,通过对比验证时效变形损伤破裂模型的合理性。在此基础上开展不同上下限应力比条件下岩石疲劳破坏的数值模拟及室内试验研究。研究结果表明:疲劳载荷作用下,岩石的损伤破坏曲线中的滞回环呈现出“疏-密-疏”的演化特点,且裂隙发育曲线在加载初期呈上凸型减速上升,随后稳定发展,最后呈下凸型加速上升直至破坏,整体呈阶梯状增长。疲劳荷载的下限应力水平
利用SHT4605电液伺服试验机和声发射检测系统,开展不同含水率煤样单轴压缩试验,辅以分形理论和声发射特征参数分析,定量化研究含水率对煤样力学特性及破坏特征的影响。研究结果表明:含水率的增大使煤样软化的同时削弱其脆性,破坏过程更加缓和,峰值应力由干燥时的23.91 MPa下降为饱水时的16.03 MPa,劣化超过30%;AE能率呈现明显的“平静—激增—衰减”阶段变化特征,AE能率平静期在线弹性阶段占比由干燥时的90%逐渐下降为饱水时的不足60%,干燥煤样的AE能率峰值是饱水煤样的10倍以上;煤样破坏后
光合作用过程中,植物通过位于叶绿体中类囊体膜上的光系统Ⅱ和光系统Ⅰ及其他蛋白复合物将吸收的太阳能转化为化学能,并释放氧气。两个光系统均是由各自的核心复合物和外周捕光天线组成的多亚基膜蛋白色素复合体,并参与植物在不同光照环境的适应调节过程,了解这些复合物的结构有助于对光合作用分子机制的深入理解。文章系统总结了近期高等植物光系统Ⅱ和光系统Ⅰ及相关蛋白复合物的结构生物学研究进展。
为研究岩层交界面处开挖卸荷诱发岩爆的发生机制,利用RFPA3D并行计算程序对组合岩石开展真三轴加卸载的数值模拟试验,研究不同高度比和不同倾角的组合岩石在真三轴加卸载条件下的破坏演化过程、力学特征以及破坏模式。研究结果表明:岩石组合体在真三轴加卸荷下的局部化破坏特征显著,破坏位置与软硬岩石有关。岩石的破坏主要集中在软岩的临空面附近并向硬岩扩展;组合岩石的破坏模式与高度比和组合倾角有关;随软岩高度比增加,由剪张复合型破坏向张剪复合型破坏转变;随倾角增大,岩石剪切滑移破坏显著;组合岩石真三轴加卸载下的峰值强度与
藻胆体是红藻和蓝藻中的大型水溶性捕光复合体,能吸收较宽范围波长的可见光,能量传递效率高于95%。目前解析的高分辨率藻胆体来自红藻Griffithsia pacifica(太平洋凋毛藻)和Porphyridium purpureum(紫球藻),在这两个物种中获得了藻胆体完整的蛋白结构,确定了所有连接蛋白的结构和分布,并且在Porphyridium purpureum藻胆体的结构中发现连接蛋白具有调节