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产酸克雷伯氏菌（Klebislla oxytoca）还原合成纳米钯的电子传递途径解析

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中国环境科学 2023年

作者：居成佳汪子阳曹文莹虞磊邱旭海周少华王权陈荣平南京林业大学生物与环境学院环境工程系安徽科洁环保科技有限公司克雷伯氏环保科技(苏州)有限公司江苏省环境科学研究院土壤环境研究所

本研究以甲酸钠为电子供体，利用化学法和生物法制备了两种纳米钯颗粒，分别为化学合成钯（Chem-Pd）和生物合成钯（Bio-Pd）.对两种钯颗粒进行表征，透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）结果表明Chem-Pd颗粒为团聚态，平均粒径为1... 详细信息

本研究以甲酸钠为电子供体，利用化学法和生物法制备了两种纳米钯颗粒，分别为化学合成钯（Chem-Pd）和生物合成钯（Bio-Pd）.对两种钯颗粒进行表征，透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）结果表明Chem-Pd颗粒为团聚态，平均粒径为12 nm，而Bio-Pd均匀地分布在细胞内部和EPS上，平均尺寸为5 nm.二价钯还原曲线表明相比于化学法，利用生物法还原二价钯的速率提高了70%，说明微生物的介入可有效促进纳米钯的生成.通过探究胞内电子传递和胞外聚合物对合成Bio-Pd的作用，阐明了Bio-Pd合成机理：菌株Klebislla oxytoca（K.oxytoca）通过自身呼吸链传递将电子传递给胞外的二价钯，同时细菌分泌的EPS中存在氧化还原活性基团也可在胞外促进合成纳米钯.此外，活死菌染色实验表明Bio-Pd对微生物仍具有一定的毒害作用.

关键词：克雷伯氏菌纳米钯胞外电子传递呼吸链抑制剂

不同条件下离体大鼠肝脏线粒体能量代谢微量热分析

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物理化学学报 2018年第1期34卷 73-80页

作者：袁莲刘玉娇何欢蒋风雷李会荣刘义武汉大学化学与分子科学学院武汉430072 武汉东湖学院生命科学与化学学院武汉430212

为了探究线粒体的能量代谢过程,本文以离体大鼠肝脏线粒体为模型,利用多通道、高灵敏度的热活性检测仪TAM III,实时监测了不同线粒体浓度、不同底物、不同缓冲液、几种呼吸抑制剂以及Ca^(2+)和线粒体渗透转换孔抑制剂CsA存在时线粒体的... 详细信息

为了探究线粒体的能量代谢过程,本文以离体大鼠肝脏线粒体为模型,利用多通道、高灵敏度的热活性检测仪TAM III,实时监测了不同线粒体浓度、不同底物、不同缓冲液、几种呼吸抑制剂以及Ca^(2+)和线粒体渗透转换孔抑制剂CsA存在时线粒体的能量代谢,获得了完整的热功率―时间曲线,并通过计算得到了线粒体能量代谢的热动力学参数。通过分析发现:(1)线粒体浓度越大,代谢越快;(2)直接底物琥珀酸钠使线粒体代谢更快;(3)高浓度Ca^(2+)能够刺激线粒体快速产热,且在长期代谢进程中,线粒体渗透转换孔抑制剂CsA并不能改变Ca^(2+)造成的影响;(4)不同缓冲液对线粒体代谢的影响基于其组分的不同,缓冲液中含有呼吸底物;(5)呼吸抑制剂都能抑制线粒体的能量代谢,尤其是复合物IV的抑制剂NaN_3,高浓度下使代谢停止。

关键词：线粒体微量热代谢速率呼吸链抑制剂线粒体渗透转换

3-硝基-N-甲基-水杨酰胺对大鼠局灶脑缺血再灌注损伤的保护作用

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中风与神经疾病杂志 2002年第1期19卷 17-19页

作者：沈明徐建兴陈清棠北京大学人民医院神经内科北京100044 中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室北京100101 北京大学第一临床医学院神经内科北京100034

摘要：目的观察呼吸链泛醌抑制剂3- 硝基利- 甲基- 水杨酰胺（NNMS）对大鼠局灶脑缺血- 再灌注脑组织的保护作用。方法线栓法制作大鼠局灶脑缺血再灌注模型。在再灌注1、2h取脑组织，TBAR法测脑组织脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量... 详细信息

摘要：目的观察呼吸链泛醌抑制剂3- 硝基利- 甲基- 水杨酰胺（NNMS）对大鼠局灶脑缺血- 再灌注脑组织的保护作用。方法线栓法制作大鼠局灶脑缺血再灌注模型。在再灌注1、2h取脑组织，TBAR法测脑组织脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量，蛋白质氧化水平通过其特征性产物羰基基因与二硝基苯肼反应来测量。给药组在再灌注前 15min尾静脉注射 NNMS。结果 MDA含量在再灌注 2h时显著增高，蛋白质氧化水平在再灌注1 、2h时均升高。再灌注前静脉注射NNMS后以上两指标与对照组相比均无显著差异。结论NNMS可以减少大鼠局灶脑缺血再灌注引起的脂质过氧化和蛋白质氧化损伤。

关键词： 3-硝基-N-甲基-水杨酰胺再灌注损伤呼吸链抑制剂局灶脑缺血大鼠

在呼吸链调节植物细胞死亡及光合过程中植物细胞外ATP生理学作用的研究

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在呼吸链调节植物细胞死亡及光合过程中植物细胞外ATP生理学作用...

作者：王建荷西北师范大学

学位级别：硕士

植物线粒体电子传递链作为细胞内的主要能量和代谢的中心。现有研究发现,线粒体电子传递链参与调节细胞死亡和光合作用。细胞外ATP作为信号分子已被证明参与植物多种生理反应过程,并可通过结合细胞膜表面特异性受体激发细胞内Ca等二级... 详细信息

植物线粒体电子传递链作为细胞内的主要能量和代谢的中心。现有研究发现,线粒体电子传递链参与调节细胞死亡和光合作用。细胞外ATP作为信号分子已被证明参与植物多种生理反应过程,并可通过结合细胞膜表面特异性受体激发细胞内Ca等二级信号分子。但线粒体电子传递链对植物细胞死亡及光合过程的调节过程中是否细胞外ATP扮演着一定的生物学功能鲜有报道。基于此,本文以烟草悬浮细胞(Nicotiana tabacum L.CV.Bright Yellow-2)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究材料,研究了呼吸链抑制诱导植物细胞死亡及抑制光合作用过程中细胞外ATP的生理调控功能。主要发现如下:(1)抗霉素A(Antimycin A,AA)处理可引起烟草悬浮细胞死亡水平的上升,并呈现浓度梯度依赖效应。进一步研究表明,AA可引起细胞内ROS(Reactive oxygen species)水平的上升。外源施加ROS清除剂可有效缓解AA诱导的细胞死亡和细胞ROS水平的上升,表明AA诱导的细胞死亡与ROS产生增加密切相关。AA处理也能引起细胞外ATP水平的显著降低,外源添加适量的外源ATP(20μmol·L)可缓解AA引起的细胞外ATP水平降低,其中20μmol·L外源ATP的加入也同时显著缓解了AA诱导的细胞死亡和细胞内ROS(主要分布于线粒体中)水平的上升。该结果表明细胞外ATP可以通过减轻线粒体内ROS的产生从而缓解AA诱导的细胞死亡水平上升。本文继而探究了细胞外ATP调节AA诱导的细胞死亡与ROS产生的可能机理。实验发现,AA能降低细胞内Ca水平,外源添加20μmol·LATP可缓解AA引起的细胞内Ca水平降低。和外源ATP的行为相似,外源施加Ca也可缓解AA诱导的细胞死亡和ROS水平上升。且外源添加EGTA(Ethylene glycol tetraacetic acid,Ca螯合剂)和La Cl(Lanthanum chloride,质膜Ca通道抑制剂)可消除外源ATP对AA引起的细胞死亡的缓解作用。因此,细胞外ATP对AA诱导的细胞死亡与ROS上升的调节作用依赖于Ca信号。(2)以野生型和细胞外ATP受体突变体(dorn1)拟南芥为材料,发现AA导致以上2种拟南芥PSⅡ反应中心的开放比例及PSⅡ光化学运行效率的下降。表明AA可引起植株光化学活性下降。外源添加20μmol·LATP可缓解AA引起的野生型拟南芥光化学活性的下降,而无法缓解AA导致的dorn1拟南芥中光化学活性的下降。当用SHAM(Salicylhydroxamic acid,水杨基氧肟酸)抑制交替呼吸途径后,野生型拟南芥光化学活性显著下降,但dorn1拟南芥叶片的光化学活性未有显著性变化。外源添加20μmol·LATP后只显著缓解了SHAM导致的野生型拟南芥中光化学活性的下降,而对dorn1拟南芥的光化学活性仍无显著性影响。上述结果表明,呼吸链抑制对拟南芥光化学反应的影响可能与细胞外ATP受体蛋白DORN1有关,且细胞外ATP可通过DORN1对呼吸链抑制引起的光化学活性的下降进行调控。

关键词：呼吸链抑制剂细胞外ATP 信号通路光系统Ⅱ

脱氮假单胞杆菌高产维生素B12的代谢特征研究

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脱氮假单胞杆菌高产维生素B12的代谢特征研究

作者：周佳江西农业大学

学位级别：硕士

本论文从发酵过程的供氧差异以及呼吸链抑制剂的外源添加等两方面,集中开展了脱氮假单胞杆菌发酵产维生素B12的代谢特性研究。首先借助摇瓶发酵试验,通过改变摇床转速、摇瓶装液量等因素,以此来考察摇瓶供氧差异对脱氮假单胞杆菌的代谢... 详细信息

本论文从发酵过程的供氧差异以及呼吸链抑制剂的外源添加等两方面,集中开展了脱氮假单胞杆菌发酵产维生素B12的代谢特性研究。首先借助摇瓶发酵试验,通过改变摇床转速、摇瓶装液量等因素,以此来考察摇瓶供氧差异对脱氮假单胞杆菌的代谢调控影响。结果表明：较高供氧水平(240rpm的摇床转速;30ml/250ml三角瓶的装液量)的发酵条件尽管有利于菌体生长,但其维生素B12合成速率反而明显低于较低供氧水平的发酵过程(180rpm的摇床转速;40ml/250ml三角瓶的装液量)。为了进一步精确地研究溶氧水平对脱氮假单胞杆菌代谢过程的影响,在5-L发酵罐上分别进行了两种分阶段式的DO控制策略(第48h通过转速的调节将发酵液溶氧由之前的10%提高／降低至20%和5%左右),通过测定中心代谢途径中关键酶的酶活,结果表明：相对于恒DO控制罐批(DO一直控制在10%左右),阶段式降低供氧水平会显著强化EMP途径并同时降低HMP和TCA的代谢通量,尽管其菌体生长会受到一定的抑制,但维生素B12合成量却明显升高;而阶段式提高供氧水平的菌体代谢过程与之相反。为了进一步探讨糖分解代谢途径的代谢通量变化对脱氮假单胞杆菌代谢过程的影响,通过外源加入不同种类的呼吸抑制剂(电子传递链抑制剂鱼藤酮以及糖酵解抑制剂碘乙酸),发酵结果表明：相对于对照,添加5 mg/L的鱼藤酮尽管会微弱地降低菌体量,但能显著提高EMP途径中丙酮酸激酶和磷酸果糖激酶的酶活,并降低HMP途径的6-磷酸果糖激酶酶活,而且发酵液中的丙酮酸含量会显著增加,其维生素B12合成速率显著高于对照;而添加50 mg/L的碘乙酸,不仅显著的抑制菌体生长,而且导致EMP途径中丙酮酸激酶和磷酸果糖激酶的酶活下降明显,且丙酮酸积累量明显偏少,其维生素B12合成速率更是明显低于对照。根据以上研究结果可以分析得出,与较低维生素B12产量的脱氮假单胞杆菌发酵过程相比较,维生素B12高产的共同代谢特征是,EMP途径的代谢通量相对较强,而HMP途径的代谢流则要相对较弱。

关键词：脱氮假单胞杆菌维生素B12 代谢特征供氧差异呼吸链抑制剂

Calpain的激活与鱼藤酮导致的细胞凋亡

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安徽大学学报(自然科学版) 2004年第5期28卷 69-74页

作者：胡林胡刚徐汉虹安徽合肥　230039 华东交通大学应用化学研究所华南农业大学昆虫毒理室江西南昌　330013华南农业大学昆虫毒理室广东广州　510640 安徽大学化学化工学院

在缺氧或呼吸链抑制剂存在条件下,细胞的呼吸链受到抑制,线粒体的功能受到直接干扰,细胞色素C通过线粒体的外膜特异性通道进入细胞浆内,启动了procaspase-3等一系列凋亡因子,细胞发生与线粒体相关的凋亡。另一方面,因线粒体的功能被抑制... 详细信息

在缺氧或呼吸链抑制剂存在条件下,细胞的呼吸链受到抑制,线粒体的功能受到直接干扰,细胞色素C通过线粒体的外膜特异性通道进入细胞浆内,启动了procaspase-3等一系列凋亡因子,细胞发生与线粒体相关的凋亡。另一方面,因线粒体的功能被抑制,细胞内的钙离子浓度升高,calpain被激活并裂解细胞膜蛋白及细胞内的生物化学分子,促进了细胞凋亡的发生。鱼藤酮作为线粒体呼吸链complexI的抑制剂可导致细胞凋亡,其凋亡途径不仅与caspase介导的机制有关,还有可能与calpain有关。

关键词：线粒体呼吸链抑制剂 calpain 细胞凋亡鱼藤酮

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肿瘤代谢异质性

肿瘤代谢与营养电子杂志 2015年第4期2卷 6-10页

作者：曹超黄伟肖志强肿瘤蛋白质组转化医学湖南省高校重点实验室中南大学湘雅医院癌变机理与靶向治疗研究室长沙410008

有氧糖酵解以及谷氨酰胺(glutamine)分解代谢活跃是肿瘤细胞代谢的基本特征,两者互补以满足肿瘤细胞对能量和生物大分子合成原料的需求。因此,揭示肿瘤代谢异常的机制,研发干扰肿瘤代谢的药物,有望改善肿瘤的治疗效果。细胞代谢改变,尤... 详细信息

有氧糖酵解以及谷氨酰胺(glutamine)分解代谢活跃是肿瘤细胞代谢的基本特征,两者互补以满足肿瘤细胞对能量和生物大分子合成原料的需求。因此,揭示肿瘤代谢异常的机制,研发干扰肿瘤代谢的药物,有望改善肿瘤的治疗效果。细胞代谢改变,尤其是能量代谢的改变,是肿瘤细胞十大特征之一。早在上20世纪初,Otto Warburg证实,即使在氧气充足的状态下,肿瘤细胞仍采取糖酵解的方式代谢葡萄糖。

关键词：肿瘤干细胞有氧糖酵解细胞代谢异质性合成原料葡萄糖代谢氧化磷酸化肿瘤微环境低氧呼吸链抑制剂