微生物膜蛋白(细胞色素c)介导的微生物胞外电子传递过程,是元素生物地球化学循环、微生物修复、微生物燃料电池等领域的研究热点与重要科学问题.阐明细胞色素c的氧化还原变化规律是从分子层面解析该过程的基础.然而,由于技术手段限制,活菌细胞色素c氧化态和还原态的含量及其电位难以同时测定,其氧化还原状态的变化规律仍知之甚少.本文构建了漫透射光谱电化学联用装置,原位测试了活菌细胞色素c及电子受体的氧化态和还原态含量变化,并同时在线监测了反应体系的氧化还原电位值,从而实现了实测电位与各反应物计算电位之间相互关系的系统研究.结合动力学与热力学的分析,定量阐明了细胞色素c所处的氧化还原状态因电子受体的电位不同而发生变化的规律;解释了不同电子受体存在时,细胞色素c所处的平衡状态截然不同的原因.该技术手段在活菌层面实现了细胞色素c蛋白的动力学与热力学分析,可为胞外电子传递微观机制的研究提供新的方法与理论基础.
类型: 期刊论文
作者: 吴云当,刘同旭,李芳柏
关键词: 胞外电子传递,光谱电化学,细胞色素,热力学与动力学
来源: 中国科学:技术科学 2019年12期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 生物学,化学
单位: 广东省生态环境技术研究所广东省农业环境综合治理重点实验室
基金: 国家自然科学基金(批准号:41701305,41522105),珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室开放课题(编号:201705)资助项目
分类号: O657;Q935
页码: 1473-1482
总页数: 10
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