号分子 犎犗调节抗氧化系统
植物抗氧化系统的功能和调节
植物抗氧化系统的功能和调节随着生活质量的提高,人类面临的各种环境压力也日益增加,包括空气污染、化学污染、电磁辐射等等。
这些环境因素都能促进自由基和氧化应激的产生,从而对生物体造成损害。
植物作为生物体的一种,其生长发育和产量产质的稳定性也受氧化应激的影响。
因此,植物发展出了一套完整的抗氧化系统来对抗氧化应激。
植物的抗氧化系统主要由非酶和酶两部分组成。
其非酶部分包括类胡萝卜素、维生素 E、维生素 C、黄酮类物质等,这些物质经过电子捐赠或氢原子捐赠等机制,能有效清除自由基。
在酶部分,主要有超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽过氧化物酶等几种酶参与,这些酶能够转化为较为稳定和无害的化合物,并保护细胞免受氧化应激的损害。
在植物抗氧化系统中,各种成分不同的物质相互协同、作用紧密,形成了一个错综复杂的网络系统,对植物细胞的正常发育和生长发挥着至关重要的作用。
同时,植物抗氧化系统的功能还与环境、生长阶段和植物品种等因素密切相关。
植物在生长过程中,因为适应环境而逐步进化产生了自身的抗氧化反应。
比如,在植物的种子中,存在大量的多酚类物质,特别是褐黄素,这些物质含有大量的单元酚配体,以及能够和金属离子结合的配合物,对于保护种子避免氧化应激产生,发挥了重要作用。
在植物生长的各个阶段,植物也会不断调节自身的抗氧化系统,以适应不同的氧化应激条件,从而保证细胞正常运作。
此外,植物抗氧化系统的功能还与植物品种的发展紧密相关。
根据莱曼法则,植物体积的增长速度快于表面积增长速度,因此植物体内产氧量和需氧量的比值会随着植物的体积增大而逐渐下降。
因此,植物的抗氧化系统在生长过程中也要不断运作,发挥着保护细胞的重要作用。
总之,植物的抗氧化系统是一个复杂的系统,它包括各种不同的抗氧化相关物质和酶,且操作机制与植物的生长发育状态、环境和品种等因素有紧密联系。
随着研究的深入,对植物抗氧化系统机制的理解不断加深,这对于植物生产和环境保护均具有十分重要的意义。
内源性抗氧化防御系统的分子调控机制
内源性抗氧化防御系统的分子调控机制随着人们生活水平的提高,越来越多的人受到了氧自由基的危害。
氧自由基是一种高度活性的化学物质,它的过量积累会对人体造成极大的伤害,甚至导致癌症等疾病。
因此,研究内源性抗氧化防御系统的分子调控机制,对于维护人类健康具有重要意义。
内源性抗氧化防御系统主要由三类分子组成,分别是抗氧化酶、抗氧化剂和转录因子。
其中,抗氧化酶是一种能够清除体内氧自由基的酶类分子,如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶等。
抗氧化剂则是指一些具有抗氧化能力的分子,如类黄酮、维生素C等。
转录因子则是调控内源性抗氧化防御系统基因表达的关键分子。
内源性抗氧化防御系统的分子调控机制主要包括两个方面,即信号转导途径和转录因子的调控。
信号转导途径是指外源性信号传递到细胞内后的一系列反应过程。
在内源性抗氧化防御系统中,信号转导途径的主要作用是启动抗氧化酶和抗氧化剂的表达。
这些外源性信号一般来自于氧自由基的生成量超过了细胞自身的解毒能力,需要通过抗氧化酶和抗氧化剂来中和。
信号转导途径涉及到多个信号分子,包括丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族、核因子κB(NF-κB)等。
这些信号分子通过细胞膜、胞质和细胞核之间的信号转导,激活了一系列的内源性抗氧化防御系统成分。
其中,MAPK家族的成员包括p38、ERK和JNK等。
它们主要通过磷酸化和激活一系列的核转录因子,从而刺激抗氧化酶和抗氧化剂的表达。
转录因子是内源性抗氧化防御系统的核心。
目前已经发现了多种转录因子对内源性抗氧化防御系统基因的调控作用,如NF-E2相关因子2(Nrf2)、肠上皮细胞因子(CEBP)、调节因子E2-1α(Ref-1)等。
这些转录因子主要通过结合内源性抗氧化防御系统基因启动子区域的反应元件(ARE)来发挥其功能。
Nrf2是内源性抗氧化防御系统中最为重要的转录因子之一。
它是一种基本区域/口袋区域转录因子家族成员,主要参与抗氧化酶和抗氧化剂的表达。
Nrf2活化后能够结合ARE,促进内源性抗氧化防御系统基因的转录和表达。
我国多肽抗氧化系统研究获新进展
光通信是 以光波为载波的通信, 其可利用激光产生 的光 粒子束对信息进行编码 。 该技术使用了纤细的光纤而非厚重 的电缆,却能 以更高 的速度传递更多的信息数据 。事实上 , 并非只有 IM在开发高速、低耗的光电部件 。多家公司、大 B 学都在研制 以硅为主要材料的光电部件 , 以期提高芯片的性 能,并致力于缩 小光通信部件 的尺寸 ,以使这一技术能集成 在微 处理器 中。业 内人士表示,未来 l 0年,光通信技术将 引领下一波计算技术的发展方向, 为各主要机构和客户所 成 使用 的主流计算技术。 科研人员表示 ,I M的雪崩光电探测器是 同类仪器里最 B
所蒋建新带领 的国家 9 3“ 7 严重创伤救治与损伤组织修复 的 基础研 究”项 I组 ,围绕创伤感染流行病学特 征、内源性细 q 菌及其毒 素移位 、 伤后 感染 易患机制 、早期预警诊断与防 创 治新措施进行 了系列研究 。 该课题研究了近 两万例创伤感染 病例 , 国内首次揭示体 内常驻细菌及其毒素导致创伤后感 在
开 蛋 白质 “ 乙酰 化 修 饰 ” 的机 理 之 谜 , 为破 解 蛋 白质 修 饰 将
问进 行了信 息交换 。这不仅可大幅提 高芯片的通信速度 , 还 能显著降低 能耗 。相关报告发表在 2 1 0 0年 3月出版 的. 自 《 然 》杂志上 。 这一名为 “ 纳米光子雪崩光 电探测器”的设备,由 目前
规律 的生命之谜打下重要基础 。 此项研究鉴定出大量 乙酰化修饰蛋 白质 , 譬如在人的肝
脏细胞中有超过 10 0 0个 蛋白是被 乙酰化修饰的 ,其中超 过 9 0个是新发现 的,改写了传统概念 ,具有里程碑意义;首 0 次发现乙酰化 普遍 能修饰代谢酶 , 并且能调节代谢通 路及代 谢酶的活性。在代谢器官如肝中代谢酶可被高度 乙酰化 。 此
植物内过氧化物酶系统的功能与调控
植物内过氧化物酶系统的功能与调控植物细胞中存在着一种重要的短暂性氧化剂,即过氧化氢。
过氧化氢在正常生理活动中是必需的,但过多的过氧化氢会导致氧化损伤以及细胞死亡。
为了维持细胞内的氧化还原平衡,植物发展了过氧化物酶系统。
植物内过氧化物酶系统由多种不同的酶组成,主要包括过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)等。
这些酶能够清除氧化损伤产生的有害氧化物,细胞内氧化还原平衡得以维持。
过氧化物酶(POD)是一种重要的氧化还原酶类,具有氧化多酚类物质的能力。
在植物身上,POD广泛存在于细胞质、叶绿体、线粒体、内质网等部位,参与植物的生理生化反应过程。
POD酶对称除去过氧化氢以及一些亚硝酸盐、有机酸和酚类氧化物质,同时在植物逆境胁迫、植物病理和植物抵抗等方面也具有重要作用。
研究发现,POD酶的活性水平会因抗氧化酶的生物合成、胁迫刺激和激素等生理活动而产生变化。
过氧化氢酶(CAT)是一种负责清除过氧化氢的酶,广泛存在于植物细胞的各个部位。
过氧化氢酶能够将过氧化氢(H2O2)催化分解成水和氧气,以清除氧化剂对细胞的氧化损伤。
同时,CAT酶的生理意义与植物逆境胁迫、植物抵抗病毒等方面也密切相关。
研究表明,CAT酶的活性水平受到高温、干旱、盐碱等逆境因子的影响。
超氧化物歧化酶(SOD)是一类清除超氧自由基的酶,具有抗氧化作用,主要包括Cu/ZnSOD、FeSOD和MnSOD等多种亚型。
在植物中,Cu/ZnSOD分布在细胞质和叶绿体中,FeSOD分布在叶绿体和线粒体中,而MnSOD则只存在于线粒体内。
不同亚型的SOD酶也对应植物的不同生物学功能,如Cu/ZnSOD主要参与超氧自由基的清除,而MnSOD则与线粒体功能有关。
植物内过氧化物酶系统的调控机制十分复杂。
在生命活动过程中,植物会根据外部环境的变化调整其过氧化物酶的活性水平。
在植物的应答过程中,一些逆境胁迫因子(如高盐、干旱、低温、病毒感染等)会促使过氧化物酶的合成和活性水平升高,以应对氧化损伤对植物的威胁。
人体抗氧化系统和抗氧化物质讲义
抗氧化物质
SOD: Super Oxide Dimutese
SOD类型:超氧SO化D(物超歧氧化化酶物歧按化其酶所)含是金一种属源辅于基生不命同体的可活分性为物三质, 种,第一种能是消含除铜生(物体Cu在)新锌陈代(谢Z过n)程金中产属生辅的基有的害称物质。对人体不 (Cu.Zn—断SO地D补)充,SO最D为具有常抗见衰的老一的种特殊酶效,果呈。绿超色氧化,物主歧要化存酶在 于(M机n体—细S胞O(M算浆DaS起)r中un,p等,;e人r人呈o第们x首i紫对二d次eS色种从OD,Di牛是sm的存红是u研血t在含a究球s于e锰己中, 真有E(分C七核1离M.十1细得n5多.)到1胞年.1超金的,的氧S属线历O化D辅史粒物)。基体歧是1的化和9169酶称9原3年开8年核始 细胞内;第M三cC种o是rd等含重铁新(发F现e这)种金蛋属白辅,基并且的发称现(了F它e们—的SO生D物)活性,, 呈黄褐色,弄存清在了于它原催化核过细氧胞阴中离。子发生歧化反应的性质,所以正式将
人体抗氧化系统
非酶类抗氧化系统
主要由以下各种非酶类抗氧化剂(以下简称抗氧化剂) 组成: (1)脂溶性抗氧化剂,如维生素E 、类胡萝卜素(CAR)、辅酶 (CoQ)等。(2)水溶性小分子抗氧化剂,如维生素C、谷胱甘 肽(GSH)等。(3)蛋白性抗氧化剂,如铜蓝蛋白、清蛋白和清 蛋白组合的胆红素、转铁蛋白和乳铁蛋白、金属硫蛋白等。(4) 硒、铜、锌、锰等微量元素。(5)低分子量化合物,如尿酸盐等。 (6)内源性褪黑激素(MT)。(7)植物化学物质,如植物纤维、 植物多糖、植物甾醇、酚类化合物、有机硫化合物、萜类化合物、 天然色素和部分中草药成分等。它们在体内筑成了第二道防线。
日常抗衰老
日常抗衰老
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人体抗氧化系统和抗氧化 物质
微生物抗氧化系统的分子机制
微生物抗氧化系统的分子机制微生物是一类极其微小的生物体,在我们的身体里和自然环境中都有着巨大的作用。
其中,微生物抗氧化系统是非常重要的一个系统。
本文将会介绍微生物抗氧化系统的分子机制。
一、氧化与氧化损伤氧化是指物质与氧气之间的反应,使得物质失去电子或氢离子。
氧化反应是我们生命的基础,它是许多生命过程所必须的。
然而,过多的氧化也会对生命体造成损伤,这种损伤称为氧化损伤。
氧化损伤可以发生在各种生命体的细胞膜、DNA、蛋白质等生物分子中。
当细胞受到过多的氧化损伤时,它会变得不正常,从而导致一系列的疾病和细胞死亡。
二、微生物抗氧化系统的作用微生物抗氧化系统是指微生物在保护自身不受氧化损伤时所发挥的一系列生物学活动。
这个系统包括了多种微生物所产生的抗氧化物质,如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、催化剂等。
这些抗氧化物质可以帮助微生物更好地应对环境中的氧化应激。
通过稳定或分解自由基,这些物质可以有效降低氧化损伤的风险,从而更好地保护微生物体的生命健康。
三、微生物抗氧化系统的分子机制微生物抗氧化系统的分子机制非常复杂。
在这个系统中,许多不同的分子之间互相作用,从而形成一个完整的抗氧化机制。
以下将分别介绍微生物抗氧化系统中的一些重要分子。
1. 超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶是一种能够降解超氧化物自由基的酶。
在微生物体内,通过活性中心和基质通道的作用,超氧化物歧化酶可以有效地将超氧化物自由基转化为氧分子和过氧化氢分子。
这样一来,超氧化物歧化酶能够有效地缓解超氧化物自由基对细胞的氧化损伤。
2. 过氧化氢酶过氧化氢酶是一种能够将过氧化氢转化为无毒的氧和水的酶。
由于过氧化氢是一种强氧化剂,能够对生物体造成严重损伤,所以过氧化氢酶发挥了非常重要的作用。
在微生物体内,过氧化氢酶通过活性中心的催化作用,将过氧化氢分子还原为无害的氧和水。
这样一来,过氧化氢酶能够有效地保护微生物体不受过氧化氢的氧化损伤。
3. 催化剂催化剂是一种能够促进生物反应的分子。
光合作用对植物抗氧化系统的调控
光合作用对植物抗氧化系统的调控植物是地球上最主要的光能转化者,而光合作用是植物进行能量转化的重要过程。
在光合作用中,光能被转化为化学能,同时也会产生一定的副产物,其中包括了一氧化碳和活性氧种类等。
这些副产物会对植物细胞产生不利影响,进而引发氧化应激。
然而,植物拥有一个高效的抗氧化系统,能够对抗氧化损伤,并保持正常生长发育。
本文将探讨光合作用对植物抗氧化系统的调控作用。
首先,光合作用在调节植物抗氧化系统中发挥着重要作用。
光合作用产生的还原物质NADPH和ATP,是维持植物细胞抗氧化能力的重要能源和物质基础。
NADPH作为还原剂,能够提供电子给抗氧化系统,进行ROS(Reactive Oxygen Species,活性氧种类)的清除。
而ATP则为植物细胞提供能量,维持抗氧化酶的正常活性,进而促进抗氧化系统的功能。
因此,光合作用通过提供能源和物质,调控了植物抗氧化系统的正常运作。
其次,光合作用中的光合色素也对植物抗氧化系统的调控起到重要作用。
光合色素中的叶绿素是光能吸收的主要色素,它不仅能够吸收阳光中的能量,参与光合反应,还能参与抗氧化过程。
光合色素可以捕捉到过量的光能量,以降低产生ROS的几率,从而减少氧化损伤。
此外,光合色素还具有一定的自我修复机制,能够修复其自身受到的氧化破坏,以维持光合色素的功能。
因此,光合作用中的光合色素对植物抗氧化系统的调控具有重要意义。
此外,光合作用对植物抗氧化系统的调控还涉及到信号传导途径。
光合作用产生的一些化合物,如一氧化碳(CO)、一氧化氮(NO)等,可以通过信号传导途径参与调控植物的抗氧化能力。
这些信号分子可以影响抗氧化酶的表达和活性,进而调控植物的抗氧化能力。
例如,一氧化氮可以激活多种抗氧化酶的活性,提高植物抗氧化能力。
因此,光合作用通过信号传导途径,对植物抗氧化系统进行调控。
总结起来,光合作用对植物抗氧化系统的调控主要体现在以下几个方面:提供能源和物质基础、光合色素的吸收和自我修复机制、以及信号传导途径的参与。
生物体内抗氧化系统的分子机制与应用研究
生物体内抗氧化系统的分子机制与应用研究随着社会的不断发展和进步,现代人的生活方式也发生了很大的改变,我们越来越依赖于高科技和现代化社会,但是,这种依赖也带来了很大的风险和挑战。
尤其是我们的身体健康,长期的不良生活方式、环境污染、大量的压力和负荷都会对我们的身体产生潜在的伤害。
而生物体内抗氧化系统的分子机制,以及对这种机制的应用研究,无疑会成为我们保护身体健康的一种前沿技术。
一、什么是生物体内抗氧化系统生物体是由很多分子构成的。
我们的身体中存在着很多有机化合物和元素,其中包括氧(O)、氢(H)、碳(C)、氮(N)等。
这些元素之间会进行一系列的化学反应,形成生命体系。
在这个过程中,氧分子的参与是非常重要的。
人们都知道,氧气是我们呼吸的气体之一,但是氧气分子也很容易参与到一些有害的反应中,比如会和其他分子发生氧化反应,形成自由基。
自由基是一个电子不成对的离子或分子,它们非常具有活性,常常会强烈反应并对周围的分子造成一定的损害。
这就是抗氧化系统的作用。
抗氧化系统是人类保护自身免受氧自由基损伤的一种机制。
简单地说,抗氧化系统就是一系列分子的组合,这些分子能帮助身体对抗自由基损害。
二、生物体内抗氧化系统的分子机制生物体内的抗氧化系统结构非常复杂,它包含了很多种分子和酶,都有着不同的功能和作用。
其中最重要的分子是抗氧化剂。
抗氧化剂是一种能够清除自由基的分子,并抑制氧化反应的过程。
下面我们来介绍一些最有代表性的抗氧化剂。
1.维生素C维生素C是一种非常有名的抗氧化剂。
它可以与自由基结合,从而阻止氧化反应的发生。
此外,维生素C还能促进其他抗氧化剂的还原,进一步增强身体的抗氧化能力。
维生素C丰富的食物包括柑橘类水果、草莓、花椰菜等。
2.维生素E维生素E是另一种重要的抗氧化剂。
它主要存在于大豆、坚果、鳄梨等食物中。
维生素E能够帮助稳定生物膜,保护细胞免受氧自由基的损害。
3.谷胱甘肽谷胱甘肽是一种非常重要的抗氧化分子,它性质稳定,并且能主动转移电子,从而保护生物体内其他分子的稳定性。
植物抗氧化系统的分子机制探讨
植物抗氧化系统的分子机制探讨氧化应激是一个起源于自然演化的基本生物学事件,是指对环境因素的反应导致组织或细胞内氧化还原状态的不平衡。
生物体的氧化还原状态受到许多内外因素的控制,包括氧气浓度、代谢产物、光照、温度等。
氧化应激是一种与许多疾病相关的过程,包括阿尔茨海默病、帕金森病、白内障、糖尿病、癌症等等。
在植物中,氧化应激也是一个非常重要的问题,因为植物长期处于生态系统中,总是受到各种环境因素的影响。
对于植物来说,氧化应激对其生长发育和生存都具有重要意义。
特别是那些长期生长在恶劣环境中的植物,比如荒漠植物、盐生植物、耐旱植物等,其抗氧化能力更加重要。
植物抗氧化系统是由许多分子机器组成的复杂网络,旨在减缓因氧化应激引起的细胞自由基损伤。
植物抗氧化系统是如何工作的呢?让我们来看一下它的基本分子机制。
1.自由基的产生自由基是指生物体内的一类经过化学反应而产生的不带电的、单电子的分子或离子。
自由基分子具有非常高的活性,因为它们在电子上存在未成对电子,而未成对电子是极为不稳定的,因此自由基分子很容易参与化学反应,往往具有破坏其他生物分子的能力。
在植物细胞内,自由基可以由多种因素产生,如过度接受光合作用、遭受物理或化学损伤、暴露于臭氧、发生氧化还原反应等。
2.抗氧化分子的储备在植物体内,许多小分子抗氧化物质都可以在细胞内储备,用于降低和清除自由基。
这些分子包括维生素C、维生素E、谷胱甘肽和一些酶类分子,如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和半胱氨酸过氧化物酶等。
这些分子通过捕获自由基来帮助维持细胞内氧化还原平衡状态。
3.抗氧化酶的活性调节抗氧化酶通过催化氧化还原反应帮助减少自由基的形成。
植物中有几种抗氧化酶物质,比如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和半胱氨酸过氧化物酶(APX)。
这些酶在细胞内的储备和分布情况非常重要,因为它们通过催化反应来降低氧化应激的程度。
超氧物歧化酶(SOD)主要的作用是将细胞内的超氧阴离子迅速转化为氧气和过氧化氢,这意味着过量的超氧产生并不会引起任何氧化应激反应。
植物抗氧化防御的分子调控机制
植物抗氧化防御的分子调控机制植物是生命的源泉,而氧气则是支撑生命存在的重要物质之一。
植物为了能够适应生长环境,依然需要保护自身不受氧气带来的氧化压力的影响。
这就需要植物通过一系列的分子调控机制来抗氧化防御,保证自身的生长和发展。
一、氧化应激对植物生长发育的危害氧化应激是指氧气侵蚀有机物质时形成的代表高反应性物质,可以对细胞壁、细胞膜、细胞核和细胞质内的离子平衡、蛋白质结构、DNA序列和线粒体等生命物质造成极为严重的损伤。
氧化应激和与之相关的物质造成的氧化压力不仅能破坏植物细胞的生命基础结构,甚至还能使植物受到病原体感染和各种逆境的影响,从而影响植物的生长和发育。
二、植物抗氧化防御的分子机制植物体内具有多种氧化应激的分子防御系统,包括自由基清除剂、抗氧化酶、复合物和小分子调节蛋白家族等。
在这些分子中,氧化清除剂是植物体内最重要的氧化应激防御分子,可以主动控制植物体内的自由基浓度。
一是抗氧化酶抗氧化酶是植物对抗氧化压力的抗氧化系统的最重要元素之一,包括超氧物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽S转移酶(GST)等。
当细胞受到氧化应激的影响时,植物体内相应的抗氧化酶通过清除自由基来降低氧化压力,从而避免细胞死亡。
二是非酶清除自由基系统除了抗氧化酶外,植物体内还存在一系列非酶性的自由基清除剂,如多酚类和类黄酮类化合物、肽、多糖和生物碱、S紫杆菌色素和异黄酮类化合物等,能反应、转移和捕捉过氧化物和自由基等,来消除氧化应激的影响。
三、植物抗氧化防御的分子调控机制植物体内的抗氧化酶和自由基清除剂合理的分布、协同作用和适当增强是抵抗氧化压力的关键。
因此,植物通过特定的分子调控机制来保持其内部的氧化应激平衡。
一是基因表达调控许多基因的表达能够被氧化应激的影响调控,例如超氧物歧化酶和过氧化物酶的合成同过氧化氢和超氧根的水平密切相关。
另外,氧化应激还能通过蛋白激活转录因子的调控来对氧化应激防御系统的基因表达进行调控和清除自由基。
植物抗氧化系统的建立及调控机制研究
植物抗氧化系统的建立及调控机制研究植物是自主光合能量制造者,它们能够通过光能量实现自我生产与自我维持,这是大多数显性生物无法做到的。
然而,植物作为氧化剂的同时,也会降低自身的营养素含量和活力。
为了对抗氧化过程中的有害物质,植物在进化过程中逐渐建立起了自己的抗氧化系统,以保持自身的生命活力。
本文将阐述植物抗氧化系统的建立和调控机制研究。
一、植物抗氧化系统的建立1. 植物中抗氧化物质的含量植物体内含有大量的抗氧化物质,它们的主要作用是捕捉自由基,分解活性氧并防止氧化过程的发生。
这些抗氧化物质包括维生素C、E、β-胡萝卜素、谷胱甘肽等。
2. 植物抗氧化系统的构成植物体内存在多个抗氧化酶,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、硫代嘌呤转移酶(GST)等。
这些酶在氧化过程中起着非常重要的作用。
3. 植物抗氧化系统的作用通过对抗氧化过程中产生的有害物质进行捕捉和分解,植物的抗氧化系统可以保持其细胞的正常生理状态,保护DNA和膜脂质,从而增强其抵御外界环境的能力。
二、植物抗氧化系统的调控机制1. 总体调控机制植物抗氧化系统的调控机制是一个非常复杂的过程,它涉及到细胞内多个途径的调控,包括信号转导通路、生理调节和基因表达调节等。
2. 信号转导通路调控通过调控内源性激素合成和导入物质的水平,植物可以实现对抗氧化系统的有效调控。
例如,一些激素类物质,如乙烯、脱落酸等,能够调节SOD、CAT等酶的活性,并增强其抵御外界氧化损伤的能力。
3. 生理调节植物通过生理调节,如温度、光照强度等,来调节其抗氧化系统的活性。
在极端的温度或光照环境下,植物表现出了不同的响应,例如增强抗氧化酶产生、调节生理代谢等。
4. 基因表达调节抗氧化系统的基因表达调节在植物生命活动中扮演着至关重要的角色。
一些抗氧化酶的表达和活性受基因表达水平的直接影响,例如SOD、CAT等。
许多研究表明,一些转录因子、启动子和DNA甲基化等过程都与基因表达调节有关。
生物体的抗氧化系统
生物体的抗氧化系统氧化作用是一种普遍存在于自然界中的化学反应,大多数生物体在正常代谢过程中都会产生一定量的氧化物质,例如氢过氧化物、超氧化物、羥自由基、过氧化氫等,这些物质的积累会对生物体造成损害,影响身体健康。
因此,生物体需要通过一系列机制来对抗氧化作用,维持自身生理机能的平衡。
生物体的抗氧化系统包括多种酶和分子,其中较为重要的有维生素E、维生素C、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、过氧化氫酶等。
这些物质的作用机制大致可以分为三类:排除自由基、抵消自由基和修复氧化损伤。
下面将逐一介绍。
排除自由基生物体内自由基的来源很多,但它们都有一个共同点:都是外部因素对生物体所致的伤害后产生的过程中产生的一种代谢产物。
生长环境中的辐射、环境污染和吸入的烟草烟雾等都是造成自由基过多的原因。
当自由基超出了人体自身抵抗能力的范围,就会产生过氧化、肿瘤等疾病。
两种最重要的排除自由基机制分别是超氧化物歧化酶和过氧化氫酶。
超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)是一种重要的酶,可以促进超氧化物的还原和分解,防止产生过量自由基。
过氧化氫酶(catalase, CAT)则是一种在清除氧自由基方面非常重要的酶,可以分解破坏细胞中产生的过氧化氫,防止形成氧化损伤。
抵消自由基在细胞中,有些分子不仅可以帮助排除自由基,还能够直接中和自由基的反应能量,此机制称为抵消自由基。
有时候它们可以配对进行反应,形成不稳定的中间体,在不稳定的过程中氧化损伤就会减少。
维生素C(抗坏血酸)和维生素E(抗皮肤衰老药)就是两个重要的抵消自由基。
维生素C可能是体内抗氧化剂的最重要来源之一,是人体所有细胞和液体抗氧化剂的主要形式。
它可以将氧自由基转化为非毒性生成物而减少氧化损伤。
而维生素E则主要能够抵御氧气和其他自由基对脂质的损害,可以阻止脂肪酸遭受氧气的攻击进而使之氧化,进而保护细胞膜的完整性和功能发挥。
修复氧化损伤即使有了排除自由基和抵消自由基的机制,仍然会有少部分自由基造成对生物体的氧化损伤。
水稻抗氧化系统的研究进展
水稻抗氧化系统的研究进展水稻是世界上最重要的粮食作物之一,但是在生长过程中,高度的代谢活动和生物体内分解反应会导致大量的自由基产生。
自由基对水稻的生长和发育产生了巨大的负面影响。
因此,水稻必须具备强大的抗氧化系统来应对这些自由基的攻击。
近年来,对水稻抗氧化系统的研究取得了一些重大的突破。
氧化作用和抗氧化系统氧化作用是一种化学反应,它产生了一种称为自由基的分子。
自由基是具有非常活泼的化学特性的分子,它们可以与生物分子发生反应,导致分子的损伤。
氧化应激是指生物组织受到自由基侵害的过程,它会导致细胞死亡和老化。
抗氧化剂是有些物质能够中和自由基,从而保护细胞不受氧化作用伤害的一类物质。
水稻抗氧化系统的研究在水稻中,抗氧化系统是一个复杂的网络,包括多种抗氧化酶、抗氧化物质和信号分子。
近年来,对水稻抗氧化系统的研究进行了很多工作。
学者们发现在水稻中,多种抗氧化酶表达受到氧化应激的影响,例如过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶、超氧化物歧化酶等等。
这些酶可以清除自由基,保护细胞免受氧化胁迫。
除了抗氧化酶,水稻中还经常存在一些抗氧化物质,包括类胡萝卜素和多酚类物质。
近来的研究表明这些物质可以调节氧化应激反应,保护水稻免受氧化应激。
此外,一些信号分子,例如茉莉酸,也参与了水稻的抗氧化系统。
水稻抗氧化系统的进一步研究尽管已经有了很多关于水稻抗氧化系统的研究,但是目前对这一系统的了解还不够深入。
未来的研究应该包括以下三个方面:1.调控抗氧化酶的表达。
研究应该着重探究调节抗氧化酶表达的调控机理,以提高水稻的抗氧化能力。
2.探究抗氧化物质的作用机理。
目前我们对水稻中的抗氧化物质了解还不够深入,未来的研究应该注重探究这些物质的作用原理,为我们创造更好的抗氧化材料提供基础性数据。
3.建立综合的抗氧化模型。
未来的研究可以将抗氧化酶、抗氧化物质及其对信号分子的调控机理等方面进行深入探究,建立起综合的抗氧化模型,以期提高水稻的抗氧化能力,为保障粮食安全做出贡献。
谷胱甘肽对于机体抗氧化作用的调节机制
谷胱甘肽对于机体抗氧化作用的调节机制氧化作用是细胞代谢过程中不可避免的现象,细胞内氧化状态过高会导致细胞受损,加速衰老甚至导致疾病的发生。
因此,机体需要通过调节抗氧化系统中的基因、蛋白质和有机物等多个方面来达到维持细胞内氧化状态的平衡。
其中,谷胱甘肽作为一种重要的抗氧化分子,具有较为广泛的影响。
谷胱甘肽(glutathione)是一种由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽,分子量为307;由γ-谷氨酰基转移酶合成。
它存在于多种细胞中,如肝、肾、脾、肺和心脏等组织,是维持细胞内氧化状态平衡并能清除有害物质的重要物质。
同时,谷胱甘肽还可释放进一步清除氧化产物的谷氨酸和半胱氨酸,从而发挥更强的抗氧化作用。
谷胱甘肽作为一种非常重要的抗氧化分子,对机体内抗氧化系统的调节极为重要。
它不仅可以直接清除自由基等有害物质,还可以和其他抗氧化蛋白质共同作用来清除氧化物。
例如,谷胱甘肽和谷胱甘肽过氧化物酶以及超氧化物歧化酶可一起协同清除自由基,减轻细胞的氧化应激状况;此外,还能影响其他抗氧化蛋白质的合成,如谷胱甘肽过氧化物酶等。
这些作用使得谷胱甘肽成为了保护细胞免受氧化应激的重要因素。
除此之外,谷胱甘肽还参与了多种代谢过程。
首先,它能够合成肽类和蛋白质等关键分子。
其次,谷胱甘肽是一种优良的清除体内有害物质的分子,如化学药物、汞、铅、镉等重金属离子、阴离子自由基和氧化还原活性物质。
同时,谷胱甘肽对于调节细胞生长和凋亡也有一定的作用,发挥了重要的调节作用。
总结来看,谷胱甘肽作为一种重要的抗氧化分子,对于维持机体内部氧化状态的平衡、清除自由基和毒素等有害物质等都具有重要的作用。
作为功能多样的分子,其具体作用机制还有很多未被明确的地方,需要进一步进行深入的研究和探究。
抗氧化修复系统的调节及其保健作用研究
抗氧化修复系统的调节及其保健作用研究随着生活水平的提高和工业化进程的加速,生活中的各种污染物质也日益增多。
其中最具代表性的就是氧化污染。
氧化污染不仅会导致大气环境的恶化,还会对我们身体健康造成直接的威胁。
因此,抗氧化修复系统成为了当前研究的热点之一。
本文将从原理和健康保健两个方面为大家简要介绍抗氧化修复系统的调节及其保健作用。
一、抗氧化修复系统的原理抗氧化修复系统由多种抗氧化剂组成,尤以超氧化物歧化酶、谷胱甘肽、维生素E、维生素C和多酚等最为重要。
这些抗氧化剂通过抑制或中和细胞内产生的自由基和其他氧化性物质,维持细胞内的氧化还原平衡,从而保护细胞膜、细胞核中的DNA、线粒体等细胞器不受氧化性物质的损伤,同时使细胞保持较高程度的生物活力。
抗氧化修复系统与身体健康密切相关。
当身体内产生过多的自由基,超过了抗氧化容量时,就会引起氧化应激反应,从而加速细胞的衰老、病变进程,增加疾病的发生率。
因此,通过适当调整人体内的抗氧化修复系统来平衡自由基和抗氧化剂的浓度,就可以保持较高的生命活力和身体健康。
二、抗氧化修复系统对身体健康的保健作用1.抗癌防癌在近年来的研究中发现,细胞内的过氧化氢是体内形成癌细胞的重要原因之一。
过氧化氢在细胞内被分解,会产生许多有毒物质,容易损害细胞DNA,严重影响DNA的准确复制和传递。
抗氧化剂中的多酚具有很强的清除过氧化氢的能力,有望对癌细胞的防治产生积极作用。
2.增强免疫力人体免疫力主要通过免疫细胞的作用来完成,而免疫细胞又是细胞膜磷脂的形成要素之一。
因此,抗氧化剂如维生素E可以通过抑制脂质过氧化反应,维持免疫细胞膜的完整性,增强免疫细胞的功能,从而增强免疫力。
3.预防心血管疾病心血管疾病是抗氧化修复系统及抗氧化剂相关研究的一个重要方向。
医学研究发现,体内过多的自由基会使血管内皮细胞受损,从而导致心血管疾病的发生。
而抗氧化剂如维生素C、E、多酚等是血管内皮细胞的重要抗氧化剂,可以对抑制脂肪过氧化反应,维持血管内皮细胞的完整性,从而预防心血管疾病。
生物体内抗氧化调节机制
生物体内抗氧化调节机制是维持生命持续运行的关键因素之一。
在不断变化的环境中,生物体内受到氧化损伤的风险不断增加,而抗氧化调节机制是保护生物体免受氧化损伤的关键手段。
本文将从氧化反应的基本原理、氧化损伤的危害、生物体抗氧化调节机制的基本原理和几种常见的抗氧化物质进行探讨。
一、氧化反应的基本原理氧化反应是一类涉及氧化还原反应的化学变化。
氧化是指原子或分子失去电子,还原是指原子或分子获得电子。
氧化反应会形成自由基,这些自由基是异常活跃的化学物质,它们可以通过和其他分子反应形成新的自由基,最终导致分子的氧化损伤。
二、氧化损伤的危害氧化损伤是指当氧化反应发生过程中,有机物质遭到氧化,从而导致生物体功能的损害。
氧化损伤会导致生物体产生多种脂质过氧化物、蛋白质氧化物和核酸氧化物,这些氧化产物会反过来侵蚀细胞膜、内脏器官和细胞DNA等多个结构,造成组织损伤、细胞死亡和整体健康状态下降等严重后果。
三、生物体抗氧化调节机制的基本原理生物体自身具备了一套完备的抗氧化调节机制,可以自行清除体内的氧化产物。
这些机制主要包括:(1)抗氧化酶系统:这类酶可以对生物体内自由基产生的有害物质进行催化降解。
其中最常见的抗氧化酶主要有超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶等。
(2)非酶抗氧化物:包括维生素 C、维生素E、谷胱甘肽和类胡萝卜素等。
这些抗氧化物可以直接参与抑制氧化反应,需要通过外部摄入满足身体需要。
(3)其他抗氧化物:包括氧化还原酶和能量转化酶等。
这些抗氧化物质能够参与生物体内的器官细胞间的代谢和传递。
四、常见抗氧化物及其作用机制(1)维生素C:维生素C可以参与氧化还原反应,通过捕捉自由基,将其还原成一个稳定的物质、抑制自由基的产生、降低脂质过氧化物在细胞膜中对不饱和脂肪酸的氧化反应等多种方式增强人体抗氧化能力。
(2)类胡萝卜素:类胡萝卜素是一种天然的黄色素物质,具有良好的抗氧化功能。
类似于维生素C,类胡萝卜素也能通过捕捉自由基等机制降低细胞膜的氧化损伤。
虾壳活性肽对斑马鱼氧化应激损伤的保护作用
基金项目:湖南省自然科学基金青年项目(编号:2021JJ40567);国家自然科学基金青年项目(编号:32102816);国家自然科学基金面上项目(编号:31972077)作者简介:贺舒雯,女,长沙理工大学在读硕士研究生。
通信作者:文李(1971—),女,长沙理工大学教授,博士生导师,博士。
E mail:wl@csust.edu.cn收稿日期:2023 05 28 改回日期:2023 08 31犇犗犐:10.13652/犼.狊狆犼狓.1003.5788.2023.60052[文章编号]1003 5788(2023)09 0140 08虾壳活性肽对斑马鱼氧化应激损伤的保护作用Protectiveeffectsof犘狉狅犮犪犿犫犪狉狌狊犮犾犪狉犽犻犻shellbioactivepeptidesonoxidativestressinjuryofzebrafish(犇犪狀犻狅狉犲狉犻狅)贺舒雯1犎犈犛犺狌狑犲狀1 朱豪杰1犣犎犝犎犪狅犼犻犲1 韩鹏薇1犎犃犖犘犲狀犵狑犲犻1 杨赛杰1犢犃犖犌犛犪犻犼犻犲1 崔 波2犆犝犐犅狅2程云辉1,2犆犎犈犖犌犢狌狀犺狌犻1,2 李虹辉1犔犐犎狅狀犵犺狌犻1 文 李1犠犈犖犔犻1(1.长沙理工大学食品与生物工程学院,湖南长沙 410114;2.齐鲁工业大学食品科学与工程学院,山东济南 250353)(1.犛犮犺狅狅犾狅犳犉狅狅犱犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犅犻狅犲狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵,犆犺犪狀犵狊犺犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲牔犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔,犆犺犪狀犵狊犺犪,犎狌狀犪狀410114,犆犺犻狀犪;2.犛犮犺狅狅犾狅犳犉狅狅犱犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵,犙犻犾狌犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔,犑犻狀犪狀,犛犺犪狀犱狅狀犵250353,犆犺犻狀犪)摘要:目的:探究虾壳活性肽(PCSBP)对机体氧化应激损伤的保护作用。
方法:采用碱性蛋白酶水解制备虾壳活性肽,测定其体外抗氧化活性,并分析PCSBP对禁食胁迫下斑马鱼氧化应激损伤的保护作用。
抗氧化系统响应法科Jasomon天然醛诱导分类从者藏香花五总代测试探明特殊是途径
抗氧化系统响应法科Jasomon天然醛诱导分类从者藏香花五总代测试探明特殊是途径自然界中存在着大量的化学物质,其中一类特殊的化合物被称为醛。
醛在生物体内能够引发抗氧化系统的响应,从而起到一定的保护作用。
最近的研究中,科学家们发现了一种名为Jasomon的天然醛物质,并通过其诱导分类从者藏香花五总代进行了测试,从而探明一种特殊的途径。
本文将详细介绍抗氧化系统响应、Jasomon天然醛、藏香花五总代测试以及特殊的途径。
抗氧化系统是生物体内的重要防御机制,用于对抗氧化应激和维持细胞内氧化还原平衡。
当细胞受到外部或内部的氧化应激时,抗氧化系统会启动一系列的反应来清除自由基,恢复氧化还原平衡。
这个系统包括多种酶和分子,在抗氧化酶的催化下,能够将有害的氧化物转化为无害的物质。
Jasomon是一种天然醛物质,最早由植物学家发现于植物中。
研究表明,Jasomon具有诱导抗氧化系统响应的能力。
当Jasomon进入生物体内时,它能够刺激抗氧化系统的活性,增加抗氧化酶的合成,并提高自由基清除的效率。
这样一来,Jasomon能够加强生物体的自我保护能力,减轻细胞受到氧化应激的损伤。
为了进一步研究Jasomon天然醛的作用机制,科学家们进行了藏香花五总代的测试。
藏香花是一种常见的植物,具有多种药用价值。
科学家们选取了藏香花五个不同世代的植株,并将其暴露在Jasomon溶液中,观察其对抗氧化系统的响应。
实验结果发现,不同世代的藏香花在Jasomon的处理下,抗氧化酶的活性均有所提高,但各世代之间的响应程度存在差异。
这说明Jasomon的效果受到植物世代的影响,并且最新一代的藏香花对Jasomon的响应最为明显。
进一步研究发现,这种特殊的途径可能涉及到植物基因表达的变化。
Jasomon在进入植物细胞后,会与细胞内的某些信号分子相互作用,从而影响细胞内的基因表达。
通过转录组学和代谢组学分析,科学家们发现Jasomon处理后,藏香花的基因表达谱发生了明显的变化。
大肠杆菌抗氧化系统一oxyR调节子对细菌生长繁殖的调控作用
大肠杆菌抗氧化系统一oxyR调节子对细菌生长繁殖的调控作用摘要:OxyR调节子是最早发现的细菌抗氧化防御系统之一,大肠杆菌oxyR 调节子中参与抗氧化作用的基因成员包括katG、ahpC、ahpF等,通过对H2O2及过氧化物等的直接清除方式发挥作用。
虽然该方面的研究很多,但对于大肠杆菌oxyR调节子对细菌生长繁殖的影响尚不清楚。
通过对大肠杆菌oxyR、ahpCF、katE/G基因突变菌株进行研究,突变体JI370中ahpCF基因缺失导致其内源H2O2积累减少使其生长相应加快,而对于katG和katE基因突变体JI367和ahpCF、oxyR基因突变体LC74来说,胞内H2O2极显著上升会抑制细菌生长,并且H2O2积累量越大对其生长抑制作用越明显。
与野生型菌株相比,ahpCF的缺失突变菌株JI370和ahpCF及oxyR双突变的LC74在菌株生长的潜伏期受到更显著的影响。
结果表明:在CAT(catalase,CAT)与AHP(alkylhydroperoxide reductase,AHP)协同清除内源H2O2的作用中,AHP起到主导作用,并且在细菌的生长繁殖中,ahp基因起到重要的作用。
关键词:过氧化氢酶;过氧化氢;大肠杆菌;生长繁殖活性氧是生物体有氧代谢产生的一类具有较强氧化能力的含氧化合物,包括超氧阴离子、羟自由基等自由基物质和过氧化氢(H2O2)、单线态氧等非自由基物质。
H2O2作为生物体信号的同时也会对生物体造成严重的伤害,因此生物体拮抗H2O2的机制研究一直是生物学研究的重点之—。
病原细菌对H2O2的降解(即抗氧化)是侵染中的重要毒性机制之一。
经报道细菌抗氧化系统是细菌抵抗呼吸作用及环境因素导致的氧化损伤的一套防卫系统,oxyR调节子则是最早发现的具有抗氧化作用的系统之一。
它是LysR家族的部分蛋白的转录激活子,存在氧化型和还原型两种状态,通过两种状态之间的转化,识别H2O2,能够调控过氧化氢酶(catalase,CAT)和烷基过氧化物还原酶(alkyl hydroperoxide reductase,AHP)的表达。
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改回日期 : 2 0 0 9 0 2 2 0; 2 0 0 9 0 3 0 9 收稿日期 : 基金项目 : 国家高科技研究发展计划 ( 项目 ( ) 和南京大学博士后科研启动基金 ( ) 资助 。 8 6 3 计划 ) 2 0 0 7 AA 1 0 Z 2 3 1 0 2 0 8 0 0 3 0 8 9 作者简介 : 王艳 ( ) , 女, 山西襄汾人 , 博士 。E :w 1 9 7 8 m a i l a n a n 7 8 2 6@s o h u . c o m g y : m a i l l l i 2 0 0 8@n u . e d u . c n 通讯作者 。E j j
氧化伤害的发生 。 过氧化物酶 ( 和过氧化氢酶( 是 植 物 中 最 常 见 的 抗 氧 化 酶, 抗坏血酸-谷胱甘肽 P O D) C AT) ( 循环也是植物体内清除 H2O 它由 抗氧 化剂 , 抗坏 血 酸 和 谷 胱 甘 肽 , 以及抗坏 A s A-G S H) 2 的重要抗氧化系统 , 、 谷胱甘肽过氧化物酶 ( 、 谷 胱甘肽 还原酶 ( 等 抗氧 化酶 共同 组成 。 逆 境胁 迫 下 血酸过氧化物酶 ( A P X) G P X) G R) 或者 各 种 抗 氧 化 酶 的 活 性 越 高 , 则 物 种 的 抗 逆 性 越 强, 这已经在许多植物中都被证 A s A和G S H 的含量越高 ,
[ 5] 信号分子的重要特征 , 因此 , 。 H2O H2O 2 作为信 号 分 子 的 生 理 功 能 在 最 近 几 年 引 起 广 泛 的 关 注 2 在环境胁迫 6] 幼 苗 的 耐 寒 性[ ; 大麦( 防御反应中的信号作 用 也 得 到 证 实 , H2O 犣 犲 犪犿 犪 狊) 犎 狅 狉 犱 犲 狌 犿 狔 2 预处理可以提高玉米( [ ] 7 种子经过 H2O , 并且抗性的获得与抗氧化酶活性 提高 以及 G 狏 狌 犾 犪 狉 犲) S H 含量 犵 2 处理后提高了其幼苗的耐盐性
] 8 显色法 [ 。 1. 2. 1 MD A 含量的测定 根据硫代巴比妥酸 ( T B A) [] 1. 2. 2 H2O a m a r等 9 的方法 。 g 2 含量的测定 根据 D
, 用 5m 1. 2. 3 抗氧化剂 A s A、 DHA、 G S H和G S S G 含量的测定 取样品材料 0. 2g L 预冷的磺基 水杨 酸 ( 5% )
[ ] [1] 2 的方法 。G L a r k i n d a l e和 H u a n R 活性测定根据 S m i t h等 1 P X和 G S T 使 用由南 京建 成生 物工程 g 的方法 。G ] 8 。 研究所生产的试剂盒测定 。 可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝法 [
1. 3 数据统计与分析 实验采用随机区组设计 ( 。 所有数据采用单因素方差分析 , 实验值以平均值 ± 标 准误 表示 。 采用狋 4 个重复 ) 检验进行差异显著性检验 , 犘<0. 0 5 表示差异显著 。 2 结果与分析 2. 1 H2O A 和过氧化氢含量的影响 2 对高羊茅高温胁迫下 MD 在胁迫的 0 和 3d , 高羊茅叶片中的 MD ) ( 图1 , 表明在胁迫的前 3d 植株 体 A 含量变化不显著 ( 犘>0. 0 5 A) 内的自我防御系统足以保护植物免受伤害 。 而在胁迫第 6 天 , 处理和对照 植株 中的 MD A 含 量都 显著 升高 ( 犘< ) , 并且处理叶片中的 MD ) 。 胁迫前 ( ) 预处理高羊 茅 叶片 中的 H2O 0. 0 5 A 含量显著低于对照 ( 犘<0. 0 5 0d 2 浓度 。 这 可 能 是 由 于 喷 施 外 源 H2O 也 可 能 是 外 源 H2O 显著高于对照 ( 犘<0. 0 5) 2 在 叶 片 中 的 残 留, 2 诱发的内源 第 6 天 对 照 和 处 理 叶 片 中 的 H2O 但是处理中 H2O 2 的升高 。 在胁迫第 3 天略 低 于 对 照 , 2 浓 度 都 被 显 著 增 加, ( 图1 。 与 MD 表明此时高温胁迫引起的氧化伤害已 H2O 犘<0. 0 5) B) A 的 变 化 趋 势 一 致, 2 浓度显著低于对照 ( 经形成 。 但是 , 喷施低浓度的 H2O 2 减轻了草坪草叶片的氧化伤害 。 2. 2 H2O 2 对高羊茅高温胁迫下抗氧化剂含量的影响 不但可以 作 为 A 还 可 以 直 接 和 H2O 使 H2O A s A 是一种重要的抗氧化剂 , P X 的 底 物, 2 进 行 反 应, 2 还原为 同时 A H2O, s A 被氧化为 DHA。 在本实验中高羊茅对照和处理叶片中的 A s A 含量在高温胁迫第 3 天和第 6 天 差异均不显著 ( ) ( 表1 ) , 但都显著高于胁 迫 前 ( ) , 表明热胁迫本身升高了 A 犘>0. 0 5 0d s A 的 含 量。胁 迫 前 处 理 和对照中的 A 可能意味着它在本实验中并 没有直 接受 到外 源 H2O 而 是通 过 A s A 含量差异不显著 , P X 2 的 影响 , 参与了抗氧化反应 。 高羊茅对照与处理叶片中的 DHA 含量在胁迫过程中变化均不显 著 。 总抗 坏血 酸的 含量在
度) , 对照用等量的蒸 馏 水 , 均 完 全 喷 湿 叶 片。 预 处 理 植 株 先 在 正 常 生 长 温 度 ( / 昼/夜 ) 下培养1 1 5 2 6℃ , 2h 使 然后将对照和处理植株都转入 3 / 昼/夜 , 处理温度 ) 的培养箱中 进行 高温胁 H2O 8 3 0℃ ( 2 被高羊茅叶片充分吸收 , 光照 、 相 对 湿 度 以 及 管 理 方 式 同 上 。 分 别 在 胁 迫 第 0, 迫, 3和6天取不同处理和对照的高羊茅叶片测定 P O D、 的活性 、 氧化型 抗坏 血酸 ( 、 C AT、 A P X、 G R、 G P X 和谷胱甘肽 S 转移酶 ( G S T) A s A、 DHA) G S H 和氧 化型 谷胱 甘 肽( 的含量 , 以及胁迫过程中的丙二醛 ( 和 H2O G S S G) MD A) 2 水平 。 1. 2 测试指标
1 0] 在冰浴中碾磨混匀 , 然后在 4℃ , / 上清液根据李 忠光 等 [ 的方 法用 以 1 00 0 0r m i n 下低温离心 2 0m i n 分离匀浆 ,
测定 A s A、 DHA、 G S H和G S S G 的含量 。 / 内含 2% 交 1. 2. 4 抗氧化酶的提取和活性测定 样品在 5m L 预冷的 0. 0 5mm o l L 磷酸钾缓 冲液 [ H 值 7. 6, p 联聚乙烯吡咯烷酮 ( 、 / 和 0. / 中冰浴研磨 。 匀浆于 1 P V P P) 1mm o l L 乙二胺四乙酸 ( E D T A) 5mm o l LA s A] 00 0 0 / , , 上清液即为酶粗 提 液 , 用 于 测 定 各 种 抗 氧 化 酶 的 活 性 。P r m i n 4℃ 离心 2 0m i n O D、 C AT、 A P X 活性测定根据
因此冷季型草坪草耐热性和抗热调控机理的研究受到广泛关注 。 当热胁迫发生时 , 植物细胞内的氧化还原平 题, 衡遭到破坏 , 过氧化氢 ( 被逐渐积累 。H2O 蛋白质和脂类发生反应 , 造成氧化伤害 H2O NA、 2) 2 能与植物体内的 D
] 2 。 但是 , 植物体内存在抗氧化酶和抗氧化剂 , 可以 形成 复杂 而 有 效 的 应 激 机 制 , 阻止或者延缓 和细胞代谢失调 [
第1 9卷 第1期 V o l . 1 9, N o . 1
草 业 学 报 A C T AP R A TA C U L TUR A ES I N I C A
8 9-9 4 2 0 1 0年2月
信号分子 犎 犗 2 2 调节抗氧化系统 提高高羊茅耐热性研究
王艳 , 李建龙 , 余醉 , 薛峰
( 南京大学生命科学院 , 江苏 南京 2 ) 1 0 0 9 3
摘要 : 采用盆栽试验 , 利用 1 / 研 究 外 源 低 浓 度 H2O 0mm o l L 的 H2O 2 对冷季型草坪 草 高 羊 茅 进 行 叶 面 喷 施 处 理 , 2 对高羊茅叶片中抗氧化系统的调控作用及其对高羊 茅 抗 热 性 的 影 响 。 结 果 表 明 , H2O 2 可能作为信号分子预先增 加抗氧化酶的活性 , 改变抗氧化剂的浓 度 , 从 而 减 轻 随 后 发 生 的 热 胁 迫 对 草 坪 草 造 成 的 氧 化 伤 害; 在胁迫过程中 热胁迫本身增加了 P 但是降低了 C P O D和 C A T 活性在 H2O O D 的活 性 , A T 活性, P O D对 2 预处理后增加不显著 , 外源 H2O 其中处 于提高高羊茅的耐热性可能具有更重要的作用 ; s A-G S H 循环, 2 显著影 响 了 高 羊 茅 叶 片 中 的 A 理植株中的 A / 与高羊茅抗热 P X、 G P X和 G R 的活性在热胁迫过 程 中 增 加 2 0% ~1 1 0% , G S H G S S G 下降了8 0% , 性的提高密切相关 。 可见信号分子 H2O 2 可以通过调控高羊茅的抗氧化系统提高其抗热性 。 关键词 : 高温胁迫 ; 冷季型草坪草 ; 信号分子 ; 抗氧化系统 ; H2O A s A-G S H 循环 2; 中图分类号 : ( ) S 5 4 3+ . 9 0 3. 4; Q 9 4 5. 7 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 4 5 7 5 9 2 0 1 0 0 1 0 0 8 9 0 6
是我国亚热带地区应用最为广泛的一种冷季型草坪草 , 然而 , 高温 胁迫 仍然 是 犉 犲 狊 狋 狌 犮 犪犪 狉 狌 狀 犱 犻 狀 犪 犮 犲 犪) 高羊茅 (
1] 其在该地区应用的首要限制因子 [ 。 夏季 高 温 会 造 成 草 坪 质 量 下 降 , 叶 色 枯 黄, 病、 虫、 杂草危害加剧等各种问
变化相关 。 逆境条件下植物首先需要感受逆境信号 , 并在细胞内传递这些信 号 , 使 植物 得以 对 不 良 环 境 做 出 响 应 , 进而 通过应激反应提高植物的耐受性和抗性 。 对逆境信号的生理 功能研 究不 仅可 以揭示植 物 抗 逆 性 机 理 , 而且对推 动草坪植物的分子遗传学和进化生物学研究也非常重要 。 然而有关草坪草信号分子的研究还很少 , 因此 , 本研究 探讨了低浓度 H2O 2 预处理对高羊茅叶片中抗氧化系统的信号调控作用及与其耐热性的关系 。