NaHSO3調控魚腥藻7120光合產(chǎn)氫的作用機制研究.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氧氣很敏感,使得在細胞中,光合產(chǎn)氫的效率十分低下。一定濃度的NaHSO3可以顯著降低藍藻細胞光合放氧,這一結果暗示,利用適當濃度NaHSO3處理藍藻細胞,可以降低細胞中氧氣的濃度,從而可能會影響魚腥藻7120中固氮酶和雙向氫酶

2、的活性,最終達到調控藍藻細胞光合產(chǎn)氫的目的。
　　 不同濃度NaF4SO3處理魚腥藻7120,可明顯降低細胞中氧氣濃度。并且,當NaHSO3濃度大于0.1 mM時,細胞光合放氧能力受到顯著抑制。而當利用1.0 mM NaHSO3處理細胞后,藻細胞產(chǎn)氫能力最強。通過對1.0 mM NaHSO3處理后的魚腥藻7120細胞的形態(tài)學觀察結果表明:該處理條件下魚腥藻7120細胞產(chǎn)氫效率的明顯提高主要由于NaHSO3對魚腥藻7120異形胞的

3、作用。進一步對固氮酶的表達以及活性方面的研究結果表明,固氮酶可能是魚腥藻7120細胞中NaHSO3的作用靶點,從而達到抑制細胞放氧,提高光合產(chǎn)氫目的。
　　 藍藻是簡單的光合自養(yǎng)犁生物,能夠利用光能裂解水產(chǎn)生電子和質子,并通過一系列的電子傳遞和氧化還原反應最終產(chǎn)生H2。為了研究一定濃度NaHSO3提高魚腥藻7120光合產(chǎn)氫作用可能的機理,我們研究了經(jīng)NaHSO3處理后細胞內與光合產(chǎn)氫密切相關的光合電子鏈的活性,通過對各光合電子鏈