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植物进行的光合作用是地球上最重要的化学反应,光系统Ⅱ(PSⅡ)是植物叶绿体上存在的最重要的膜蛋白复合物之一。研究PSⅡ的结构与功能对于将来提高作物的光能转化效率,仿生模拟太阳能利用具有重要的意义。重金属银离子是一种不可忽视的环境污染因子。本实验室曾发现AgNO3能抑制PSⅡ颗粒的放氧活性,但具体原因不清。为了探讨Ag+在PSⅡ中的作用部位,本文以菠菜(Spinacia oleracea L.)为材料,制备不同的PSⅡ制剂(PSⅡ颗粒和PSⅡ反应中心复合物)和33kD锰稳定蛋白,用溶液洗涤或透析除去Cl-以避免样品中的Cl-与Ag+生成AgCl沉淀,借助室温吸收光谱、室温荧光发射光谱和SDS-PAGE,考察了外加AgNO3处理对PSⅡ颗粒的光谱性质、多肽组分影响,以及对PSⅡ反应中心复合物、33kD锰稳定蛋白及两者重组产物复合物的影响,结果表明在PSⅡ中有多个Ag+作用的部位。 本文首先用不同浓度的AgNO3处理PSⅡ颗粒,分析了处理前后PSⅡ颗粒的室温吸收光谱、蛋白质内源荧光、叶绿素荧光以及多肽组分的变化。结果显示:低浓度AgNO3处理时PSⅡ颗粒的室温可见光区吸收光谱的最大吸收峰和室温荧光发射光谱最大发射峰的峰值均下降。同时观察到有部分33kD蛋白脱落的现象。再分别用不同浓度的AgNO3处理33kD蛋白和PSⅡ反应中心D1-D2-Cyt b-559复合物,并检测光谱性质的变化。结果显示:AgNO3处理使33kD蛋白紫外区吸收增加,并发生红移;278nm波长光激发时的蛋白质内源荧光峰减少,295nm波长光激发时荧光强度先升高后降低。AgNO3处理使反应中心在蓝光区的吸收峰增加,而红光区吸收峰几乎不变;使反应中心的蛋白质内源荧光峰变化与33kD蛋白受处理后变化情况相似,436nm波长光激发的叶绿素荧光先升高后降低并蓝移。最后,AgNO3处理重组的33kD-D1-D2-Cyt b-559复合物,与AgNO3处理Dl一DZ一Cytb一559反应中心复合物相比,吸收光谱的变化相似,但蛋白质内源荧光却随A叨03浓度的增加而逐渐减小;叶绿素荧光先升高后降低,并蓝移。这些结果表明银离子可以作用于分离的33kD蛋白,引起室温吸收光谱和蛋白质内源荧光的变化;作用于PSll反应中心Dl一DZ一cytb一559复合物,引起室温吸收光谱、蛋白质内源荧光和叶绿素荧光的变化;作用于PSn颗粒,使33kD蛋白脱落,样品的吸收光谱、蛋白质内源荧光和叶绿素荧光的降低。说明A犷对PSll的作用部位有多个。