花生中植物螯合肽pc的研究__本科毕业论文(编辑修改稿)

花生中植物螯合肽pc的研究__本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

的螯合能力，因此在重金属的积聚与解毒过程当中起着决定性功能。 其机理是：重金属离子植物 吸收到体内后，与细胞内的 PC 作用构成复合物 ， 而后转运到特定的细胞器 ( 特别是液泡 )，然后区室化络合 ， 降低细胞质中有毒的金属离子的浓度。 PC 的测定方法 PC 的测定方式包含高效液相色谱 氨基酸主动分析联用法、前衍生反相高效液相色谱荧光检测法、电化学法、 电泳法。 其中，柱前衍生液相色谱荧光法的优点是能测定不同种类的 PC，但是衍生试剂难购买到，并且衍生过程复杂 ； 电化学法和电泳法可测定总的 PC，但不能确定不同作物的 PC 的类型 ； 而高效液相色谱 氨基酸自动分析联用方式难达成 ； 高灵敏度液相色谱 质谱法 ，具有分离率高，可在多肽复合物测定 PC 结构鉴定等优点，成为 PC 的主要测定方法。 PC 合成 Salt 等研究者将植物对金属的解毒机制分为生物转化、细胞修复作用、区室化作用、螯合作用这四个方面。 螯合效应是指在植物中的 PC 利用高亲和力螯合金属离子，金属浓度降低后，植物重金属毒性有所削弱。 螯合作用是指植物中的重金属经过与 PC 这种高亲和力物络合成螯合物从而使重金属离子在植物体内的浓度降低 ， 削弱其毒性。 PC 的合成需要金属离子的诱导 2 PC 的合成可被金属离子激活 ， 因为酶的活性能被金属离子诱导。 当植物组 织液 、细胞生长介质或酵母培养液中加入微量重金属元素时 ， 即可诱导细胞产生少量 PC，其中 Cd2+对 PC 的影响最大。 曾有学者用实验测定了金属离子对 PC 的合成的诱导能力比较 ， 结果显示其中 Cd2+对 PC 合成的影响最大，同时 Ni2+、 Cd2+、 Cu2+、 Hg2+、Ag+、 Sn2+、 Zn2+、 Sb3+、 P2+、 Au+均可诱导 PC 合成，然而将激活剂金属离子浓度降低或者是外加金属螯合剂 ( 例如 EDTA)时， PC 的合成就会被迫停止，这说明 PC 生物合成需要金属离子的诱导，同时实验表明不同金属对 PC 诱导作用在不同种植物中有 不同的强度。 PC 是以谷胱甘肽 (GSH)为底物的酶促反应 关于 GSH 合成 PC 的过程，研究者普遍认为按一下方式进行的： ATP ATP 图 PC 的生物合成过程 半胱氨酸： Cys； 谷氨酸： Glu； 甘氨酸： Gly； 谷胱甘肽： GSH 谷胱甘肽酶： GS； γ谷氨酰半胱氨酸合 成酶 ： GCS； 植螯合肽： PC； 植物螯合肽合成酶： PCS 第一步 γGCS 使用 ATP 把 Cys 和 Glu 连接成 γ Glu Cys，再由 ATP 供应能量， 谷胱甘肽合成酶（ GS）在 γ谷氨酸 半胱氨酸连接甘氨酸残基，从而合成一个 γ谷氨酸 半胱氨酸甘氨酸分子即 GSH，植物螯合肽合成酶（植物 chelatin 合成酶， PCS） N端具有有源区和信号区，没有 Cd2 +的存在时， C 端检测领域不会触发信号，则 N 端的激活结构域的酶就无活性 ； 而当溶液中有 Cd2+时，信号检测域感受到 Cd2+，与Cd2+、 Cys 连接构成 特别的空间结构，使酶的 N 端区域拥有催化活性。 在这个地区，一个分子的 PC 合酶催化另一种分子 GSH 合成 PC2， PC2 可以继续被 GSH 催化，使 Glu+Cys γGluCys+Gly γGCS GSH GS PCS+ Cd2+ PC 3 PC3 进一步合成。 PC 对重金属的解毒作用 PC 可提高植物对重金属的抗性 斯特芬和其他科学家在 1986 年使番茄品种细胞用足以致死的浓度处理，获得了抗 Cd2+的细胞，获得的抗性细胞中，植物螯合肽的累积量远远高于正常细胞， 但随着 γ谷氨酰半胱氨酸合成酶抑制剂 BSO（丁亚磺酰亚胺）作用于 Cd2+抗性细胞之后，其又恢复了对 Cd2+的敏感性，所以他 们认为 PC 含量与细胞对 Cd2+的抗性有关，做了不同植物的实验得到的结果是一样的。 研究人员发现，吃蘑菇的美味牛肝菌（牛肝菌）通过 PC 螯合 Cd（ Collin 汉森 20xx），当线虫 cepcs3 和烟草耐 Cd 能力改进以后，胞浆中 PC／ CD 所占的比重也增加了。 许多试验表明，随着镉浓度的增加，镉螯合肽细胞数量也增加，高分子螯合肽含量也增加，这些研究表明， PC 可以减轻镉的毒性作用，越来越多的研究表明， PC 不仅可以缓解重金属镉对植物的毒性作用还可以提高对重金属镉的抗性。 PC 解除重金属的毒害作用机理 植物螯合肽的功能 主要是通过络合重金属与将重金属区室化来减轻重金属对细胞的毒害，多数金属离子都能被 PC 络合，但是研究较清楚的是植物螯合肽与金属Cd 的络合机制，并且日前分离出的 PC 大多是 PCCd 型复合物。 Howden 等从被 Cd2+诱导的植物中分离出两种 PCCd 复合物，一种是硫含量低的PcCd 复合物和含硫量高的 pCCdS 复合物，它们均是可溶性化合物，硫含量低的PcCd 是 Cd2+ 的运输载体，大多数在细胞质中 ； 硫含量高的 pCCdS 是液饱中 Cd 2+存在的主要方式。 植物对 Cd2+解毒方法可以分为硫含量低的 PcCd 复合物的跨液泡膜转运、硫离子在液泡中的累积导致的含硫量高的 pCCdS 形成这两种方式。 当 Cd2+进入到细胞后， PC 合酶与 Cd2+形成硫含量低的 PcCd 复合物，它在重金属转运蛋白hmtl( heavy metal toleranee)（位于液泡膜上）的帮助下进入到液泡里面，接着和液泡中的 Cd2+、硫化物结合形成毒性较低的。