NaHSO3調(diào)控魚腥藻7120光合產(chǎn)氫的作用機(jī)制研究.pdf

1、魚腥藻7120(Anabaena sp.strain PCC7120)中,至少有三種蛋白參與光合產(chǎn)氫代謝,即固氮酶,雙向氯酶和吸氫酶,其中固氮酶在藍(lán)藻光合產(chǎn)氫中起主要作用。然而,魚腥藻7120中,固氮酶和雙向氫酶對(duì)氧氣很敏感,使得在細(xì)胞中,光合產(chǎn)氫的效率十分低下。一定濃度的NaHSO3可以顯著降低藍(lán)藻細(xì)胞光合放氧,這一結(jié)果暗示,利用適當(dāng)濃度NaHSO3處理藍(lán)藻細(xì)胞,可以降低細(xì)胞中氧氣的濃度,從而可能會(huì)影響魚腥藻7120中固氮酶和雙向氫酶

2、的活性,最終達(dá)到調(diào)控藍(lán)藻細(xì)胞光合產(chǎn)氫的目的。
　　 不同濃度NaF4SO3處理魚腥藻7120,可明顯降低細(xì)胞中氧氣濃度。并且,當(dāng)NaHSO3濃度大于0.1 mM時(shí),細(xì)胞光合放氧能力受到顯著抑制。而當(dāng)利用1.0 mM NaHSO3處理細(xì)胞后,藻細(xì)胞產(chǎn)氫能力最強(qiáng)。通過對(duì)1.0 mM NaHSO3處理后的魚腥藻7120細(xì)胞的形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果表明:該處理?xiàng)l件下魚腥藻7120細(xì)胞產(chǎn)氫效率的明顯提高主要由于NaHSO3對(duì)魚腥藻7120異形胞的

3、作用。進(jìn)一步對(duì)固氮酶的表達(dá)以及活性方面的研究結(jié)果表明,固氮酶可能是魚腥藻7120細(xì)胞中NaHSO3的作用靶點(diǎn),從而達(dá)到抑制細(xì)胞放氧,提高光合產(chǎn)氫目的。
　　 藍(lán)藻是簡單的光合自養(yǎng)犁生物,能夠利用光能裂解水產(chǎn)生電子和質(zhì)子,并通過一系列的電子傳遞和氧化還原反應(yīng)最終產(chǎn)生H2。為了研究一定濃度NaHSO3提高魚腥藻7120光合產(chǎn)氫作用可能的機(jī)理,我們研究了經(jīng)NaHSO3處理后細(xì)胞內(nèi)與光合產(chǎn)氫密切相關(guān)的光合電子鏈的活性,通過對(duì)各光合電子鏈