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远红光吸收的黄绿藻属(FP5)紫黄质/假根黄质叶绿素a复合物中的激发能量转移
摘要： 本研究聚焦于LHC家族光合天线复合物新代表——来自淡水真眼点藻FP5的假定紫黄质/瓦尔藻黄质叶绿素a（VCP）天线复合物的光谱学研究。通过静态与瞬态光谱技术对代表性VCP类复合物VCP-B3展开分析，旨在深入理解该复合物色素阵列内的激发能迁移机制。与其他VCP代表相比，VCP-B3在叶绿素a Qy波段吸收光谱发生显著改变，在77K条件下呈现最大红移吸收峰（707nm）。其类胡萝卜素向叶绿素a的激发能转移效率为中等水平（50-60%），较其他生物来源的同类VCP复合物低20-30%。结合瞬态吸收研究与精细数据拟合模拟表明：占据复合物中心区域（与LHCII中叶黄素互补）的类胡萝卜素为紫黄质。靶标分析证实类胡萝卜素向叶绿素a的能量转移主途径经由类胡萝卜素S1态实现。
关键词： 叶绿素a，捕光复合物，瞬态吸收，紫黄质，光合作用，Vaucheriaxanthin（褐藻黄质）
更新于2025-11-19 16:46:39
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光合作用中的量子特性由振动动力学决定。
摘要： 我们证明，对于通常用于描述生物光捕获的多能级自旋-玻色子（MLSB）哈密顿量而言，量子与经典动力学之间的区别完全由热环境决定。特别是，任何具有经典浴中经典相互作用的MLSB模型，在其吸收和能量转移动力学上与涉及耦合谐振子的经典模型完全等效。这一结果在线性响应范围内对脉冲和非相干激发均成立。在生物学背景下，这一发现突出了振动动力学在决定光合光捕获"量子性"中的核心作用，特别是在形成光合能量漏斗的过程中——激发能通过一系列下坡能量转移事件在反应中心附近聚集。这些发现支持了该能量漏斗纯粹源于量子力学机制的观点，尽管它并不依赖于纠缠。
关键词： 振动动力学、能量转移、光合作用、量子性、光捕获、自旋-玻色子模型
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 瓦伦西亚（2018.7.22-2018.7.27）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 支持Flex任务的高光谱成像与荧光测量：我们能从多尺度实验中学到什么？
摘要： 在FLEX任务开展之前，需要通过实验研究更深入地理解不同时间和空间尺度下驱动植被太阳诱导叶绿素荧光（SIF）发射的因素。本文展示了北方（常绿和落叶）森林树木与中西部（一年生）作物的研究成果，阐明了季节性下调和干旱对荧光信号的影响。后续工作需建立可靠的定量荧光测量方法，并将荧光信号的驱动因素分解为结构效应与生理效应。
关键词： 叶绿素荧光（SIF、Fs）、胁迫、光合作用、干旱、温度、叶绿素/类胡萝卜素色素
更新于2025-09-23 15:23:52
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光电子产额光谱法研究叶绿素a溶液的电子结构
摘要： 各种生物相关过程都由电子转移反应驱动。因此，生物分子在其生存环境中的电子结构是其功能的关键。一个重要的例子是光合作用，由于对清洁能源的迫切需求，它受到了广泛关注。在本研究中，我们进行了光电子产额谱（PYS）测量，以展示一般绿色植物光系统中作为重要反应中心的寡聚叶绿素a分子在大气环境下的电子结构。成功推导出了叶绿素a聚集体的电离能。
关键词： 光电子产额能谱、极化能、捕光天线、光合作用、光系统、电子结构、电离能、反应中心、叶绿素a
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有可交换溶剂分子的人工Mn4Ca簇模拟光合作用中的放氧中心
摘要： 光系统II中的天然Mn4Ca簇为人工光合作用中开发人工水分解催化剂提供了蓝图。尽管近期已取得重大进展，但在实验室中制备能精确模拟生物催化剂结构和功能的稳健人工Mn4Ca簇仍面临巨大挑战。本文报道了从极性溶剂乙腈或N,N-二甲基甲酰胺中分离出两种Mn4CaO4复合物并进行结构表征，这些复合物紧密模拟了钙离子上的两个水分子、四个锰离子的氧化态以及天然Mn4Ca簇的主要几何结构。这些新的人工Mn4Ca复合物为理解其生物原型的结构和机制提供了重要的化学线索。
关键词： 异金属配合物、光合作用、生物无机化学、水分解、锰
更新于2025-09-23 15:23:52
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光合反应中心QB位点抑制剂的结构与结合效率关系*
摘要： 农业中使用的许多除草剂以及部分抗生素会与反应中心蛋白（RC）的特定位点结合，从而阻断光合电子传递。晶体结构显示，这些化合物均结合于次级泛醌（QB）位点，尽管具体位置略有差异。不同除草剂分子的结合亲和力存在区别（以抑制常数KI和结合焓值?Hbind衡量）。抑制剂的作用效果取决于以下参数：（一）除草剂分子结构；（二）除草剂与醌结合位点的相互作用；（三）蛋白质环境。我们的研究测定了多种抑制剂的KI和?Hbind值，对结合态除草剂结构进行优化并计算其分子内电荷分布，将实验数据与数据库晶体结构中的计算数据进行比对?？梢匀范ǎ撼菁恋囊种菩嗜【鲇诳占湮蛔栊в偷缱有вΓ捶直鹩氲鞍字实慕岷霞负喂剐图胺肿拥绾煞植枷喙?。抑制剂分子N-7原子上的非极性大体积基团（如特丁津中的叔丁基）更有利于与QB位点建立强相互作用，而N-8位则不宜存在此类取代基。N-4、7、8位氮原子具有较高电子密度，能促使抑制剂与周围蛋白质氨基酸形成更有效的氢键。
关键词： 除草剂、细菌反应中心、光合作用、分子建模
更新于2025-09-23 15:22:29
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具有可交换溶剂分子的人工Mn4Ca簇模拟光合作用中的放氧中心
摘要： 光系统II中的天然Mn4Ca簇为人工光合作用中开发人工水分解催化剂提供了蓝图。尽管近期已取得重大进展，但在实验室中制备能精确模拟生物催化剂结构和功能的稳健人工Mn4Ca簇仍面临巨大挑战。本文报道了从极性溶剂乙腈或N,N-二甲基甲酰胺中分离出两种Mn4CaO4复合物并进行结构表征，其紧密模拟了钙离子上的两个水分子、四个锰离子的氧化态以及天然Mn4Ca簇的主要几何结构。这些新的人工Mn4Ca复合物为理解其生物原型的结构和机制提供了重要化学线索。
关键词： 生物无机化学、光合作用、锰、异金属配合物、水分解
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用PAM技术测量紫色硫细菌热红硫菌（红硫菌科）的光合作用
摘要： 我们证实基于蓝光二极管的脉冲幅度调制（PAM）技术可用于测量紫色硫细菌（Thermochromatium tepidum，着色菌科）的光合电子传递速率（ETR）。先前研究表明该技术能估算紫色非硫细菌的光合作用，因此PAM技术可同时评估这两类紫色光合细菌的生理活性。通过测定玻璃纤维盘上Thermochromatium菌膜的吸光率计算实际ETR值。ETR与辐照度曲线符合排队等候模型（ETR = (ETRmax * E/Eopt) * exp (1-E/Eopt)）。量子产额（Y）仅维持在0.3–0.4区间。Thermochromatium在325±13.8 μmol光子m?2 s?1（约相当于15%自然光照强度）时达到饱和，并在高辐照度下出现光抑制现象。其培养液会呈现典型的表层抑制效应。当缺乏电子供体时，光合作用效率极低：添加5 mmol m?3乙酸钠作为有机碳源或3 mmol m?3亚硫酸盐（但硫化物无效）可使ETR升高，而Fe2?仅产生微弱促进作用。该菌种虽存在非光化学淬灭现象，但其程度远低于产氧光合生物或红假单胞菌属。
关键词： 光合作用、PAM技术、光抑制、吸光率、嗜热栖热菌、紫色硫细菌、电子传递速率
更新于2025-09-23 15:22:29
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P700的氧化确保了稳健的光合作用
摘要： 在光照条件下，光合细胞可能因活性氧类物质而遭受氧化损伤。然而包括蓝藻、藻类和植物在内的多种产氧光自养生物都能成功调控其光合系统。本文综述了这些光自养生物如何安全利用光能进行光合作用而不造成光系统I（PSI）光氧化损伤的研究进展。作为PSI反应中心叶绿素，P700在强光及低二氧化碳条件下会通过维持氧化态来调节光能利用并耗散PSI中过剩的光激发能。P700的氧化过程受到PSI电子供体侧与受体侧多个分子机制的协同调控。不同光自养生物维持P700氧化态的策略具有多样性，这些策略经过进化已适应各自的生态位。
关键词： 光合作用、活性氧、光抑制、P700氧化、光系统I
更新于2025-09-23 15:21:21
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珊瑚的光学特性会扭曲可变叶绿素荧光测量结果
摘要： 脉冲幅度调制（PAM）荧光法广泛应用于珊瑚的光生物学研究，能快速提供多种光合参数以评估珊瑚的生态生理状态。珊瑚光学研究表明，珊瑚体内存在受组织与骨骼光散射显著影响的光梯度。我们通过制备具有不同微藻固定密度且整体光学特性类似于各类珊瑚的平面水凝胶薄片，探究了珊瑚光学效应对可变叶绿素荧光测量及衍生光合参数的影响。结果显示：在微藻密度相同但光散射程度不同的水凝胶中，基于PAM的光合参数测量结果存在显著差异，表观最大电子传递速率偏差可达2倍；此外，在光吸收相同但光散射程度不同的水凝胶中，测量光强度等系统设置会影响F0、Fm和Fv/Fm值；同样地，微藻密度差异也会改变可变叶绿素荧光参数——较高藻密度会导致更大的Fv/Fm值和相对电子传递速率。这些发现对可变叶绿素荧光法在珊瑚胁迫与光合作用生态生理研究及其他高光学密度体系（如植物组织和生物膜）中的应用具有重要启示意义。
关键词： 光散射、PAM荧光法、光合作用、水凝胶、可变叶绿素荧光、珊瑚光学
更新于2025-09-22 15:26:20