高等植物光系统Ⅱ中强光照射产生超氧阴离子自由基的ESR探索

摘要

利用自旋捕捉电子顺磁共振 (ESR)的方法对从菠菜叶绿体中分离提纯的光系统Ⅱ (PSⅡ )颗粒产生O2 ·的机理进行了直接检测 .通过对样品充氧、加入超氧化物歧化酶 (SOD)抑制剂四氰乙烯 (TCNE)以及原位光照检测ESR信号等手段 ,在PSⅡ中检测到O2 ·与DMPO加合物的特征ESR信号 .而在没有SOD抑制剂的情况下 ,光照时PSⅡ中O2 ·与DMPO加合物浓度显著下降 .进一步实验发现PSⅡ中O2 ·产率与氧分子浓度直接正相关 .O2 ·产率还具有 pH值依赖性 ,在 pH值为 6 0～ 6 5范围内 ,O2 ·产率最高 ,大于此范围时则呈显著下降趋势 .而PSⅡ颗粒的Tris处理也将导致O2 ·产率的急剧减少 .以上结果证实水裂解放氧十分活跃的PSⅡ也是高等植物叶绿体在光照下产生活性O2 ·的主要部位 ,通常大部分的O2 ·能被内源SOD清除 ,且O2 ·的生成与PSⅡ的电子传递活性密切相关 .