蓝藻NDH-1二氧化碳吸收的偶联机制研究

发布时间：2025-01-06 23:56

　　蓝藻和真核藻类等提供了地球上百分之五十以上的碳固定,其中,蓝藻因其有着非常高效的二氧化碳浓缩机制而成为了近年来的研究热点。在蓝藻中,这种二氧化碳浓缩机制是由质膜上的碳酸氢根吸收转运体、类囊体膜上的NDH-1MS/NDH-1MS’和羧酶体所组成的。它的运行是通过NDH-1MS/NDH-1MS’将自由扩散进细胞内的二氧化碳转变为碳酸氢根,然后碳酸氢根进入羧酶体后重新被羧酶体内的碳酸酐酶转变为二氧化碳作为Ru Bis Co的底物。通过这种机制,保持了胞内与外界的二氧化碳浓度差,使二氧化碳顺着浓度差扩散进入藻细胞,从而使蓝藻能够在低碳环境中也能维持羧酶体内较高的二氧化碳底物浓度,这对于蓝藻在胁迫环境下的生存是非常重要的。人们研究发现了两种U型的NDH-1复合体参与了二氧化碳吸收,其中一种是包含Ndh D3、Ndh F3、Cup A和Cup S的NDH-1MS复合体,参与诱导型的高亲和力CO2吸收;另一种则是包含Ndh D4、Ndh F4和Cup B的NDH-1MS’复合体,参与组成型的低亲和力CO2吸收。最近,通过前人文献,我们发现:与野生型相比,Δndh D1/D2突变株同样有一定的二氧化碳吸...

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【部分图文】：

图1-1蓝藻和真核藻类在地球上的分布(NASA)

上海师范大学硕士毕业论文第1章文献综述21.1前言光合二氧化碳固定酶RuBisCo出现在35亿年前，当时地球上的环境处于高二氧化碳低氧气含量的状态，RuBisCo由于二氧化碳底物的饱和而具有较高的活性(Badgeretal.,1998)。然而，随着大氧化事件的发生，地球上的环境逐....

图1-3用透射电子显微镜(TEM)观察到的羧酶体(DrewsandNiklowtz1956)

结构。1973年，Shively等从Halothiobacillusneapolitanus中纯化出了这种多面体结构，这种多面体中含有RuBisCo以及严格的多面体外壳，并将它命名为羧酶体(Shivelyetal.,1973)，当时人们还不清楚羧酶体的具体功能，只知道其中含有Ru....

图1-4将人源性的碳酸酐酶基因表达在蓝藻的胞质中引发了在低碳下无法生长的表型(Priceetal.,2012)

上海师范大学硕士毕业论文第1章文献综述6图1-4将人源性的碳酸酐酶基因表达在蓝藻的胞质中引发了在低碳下无法生长的表型(Priceetal.,2012)1.4蓝藻二氧化碳浓缩机制的调控1.4.1蓝藻中无机碳吸收的供能由于无机碳吸收的过程中要对抗原有的浓度梯度和电化学梯度(Badge....

图1-6Kaplan和Reinhold在1999年所提出的NDH-1参与二氧化碳吸收的碱性口袋假说(KaplanandReinhold1999)，光合或呼吸电子通过还原PQ在类囊体膜或质膜上形成一个碱性口袋，让碳酸酐酶能够在口袋中催化CO2到HCO3-的转变

上海师范大学硕士毕业论文第1章文献综述8NDH-1参与二氧化碳吸收的碱性口袋假说，他们认为光合或呼吸电子通过还原PQ在类囊体膜或质膜上形成一个碱性口袋，让碳酸酐酶能够在口袋中完成对抗胞质中的浓度梯度的作用，催化CO2到HCO3-的转变(KaplanandReinhold1999)....

本文编号：4024183