藻类捕光天线系统:结构与功能的统一     

甄张赫  李文军  林瀚智  秦松 《海洋学报》2021,43(2):126-138

藻类是光合自养的水生孢子植物,为了适应水下弱光的特殊生境,藻类捕光天线历经亿万年的进化,形成了特殊的结构与功能。从发现藻类捕光天线的存在到至今的70多年间,其结构解析技术的发展共经历了4个阶段:首先是利用生化及普通光谱技术研究结构组成(1950?1980年);其次是利用X-ray晶体学技术研究局部精细结构(1980年至今);再次是利用电镜技术研究完整的粗略结构(1980?2010年);最后是近10年来利用冷冻电镜技术研究完整的精细结构(2010年至今)。目前以蓝藻、红藻、绿藻和硅藻为主的藻类捕光天线复合体完整的精细结构均已被解析,仅2019年就有10余种精细结构被发现。藻类捕光天线系统结构生物学的研究,不仅搭建了对结构与功能统一认识的桥梁,而且为深入揭示藻类光合作用高效能量传递机制奠定了坚实的结构基础。将藻类捕光天线系统结构和功能统一起来,进一步研究对光环境的适应性成为未来的重点,并将为藻类捕光天线蛋白在光电器件领域的应用提供充分的科学依据。  相似文献   

Ionic‐Liquid‐Assisted Hydrothermal Synthesis of Ag/AgBr for Photodegradation of Imidacloprid under Visible Light     

Dandan Guo  Xiaoqing Zhu  Sheyun Chen  Cenling Wang  Mingli Pi  Xiaoxia Chen  Yuqing Shi  Jingtao Dai 《洁净——土壤、空气、水》2019,47(5)

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Microtopography of bare peat: a conceptual model and objective classification from high‐resolution topographic survey data          下载免费PDF全文

M.W. Smith  J. Warburton 《地球表面变化过程与地形》2018,43(8):1557-1574

Peatlands globally are at risk of degradation through increased susceptibility to erosion as a result of climate change. Quantification of peat erosion and an understanding of the processes responsible for their degradation is required if eroded peatlands are to be protected and restored. Owing to the unique material properties of peat, fine‐scale microtopographic expressions of surface processes are especially pronounced and present a potentially rich source of geomorphological information, providing valuable insights into the stability and dominant surface process regimes. We present a new process‐form conceptual framework to rigorously describe bare peat microtopography and use Structure‐from‐Motion (SfM) surveys to quantify roughness for different peat surfaces. Through the first geomorphological application of a survey‐grade structured‐light hand‐held 3D imager (HhI), which can represent sub‐millimetre topographic variability in field conditions, we demonstrate that SfM identifies roughness signatures reliably over bare peat plots (<1 m²), although some smoothing is observed. Across 55 plots, the roughness of microtopographic types is quantified using a suite of roughness metrics and an objective classification system derived from decision tree analysis with 98% success. This objective classification requires just five roughness metrics, each of which quantifies a different aspect of the surface morphology. We show that through a combination of roughness metrics, microtopographic types can be identified objectively from high resolution survey data, providing a much‐needed geomorphological process‐perspective to observations of eroded peat volumes and earth surface change. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

贵州红枫湖越冬藻类的空间分布与实验室复苏实验   总被引：1，自引：0，他引：1  

王敬富  陈敬安  李秋华  夏品华  曾艳  杨永琼  杨海全 《湖泊科学》2013,25(1):108-114

本文选取贵州省红枫湖这一典型的亚深水型湖泊作为研究对象,在8个代表性湖区开展了为期一年的表层水体藻类浮游植物分布的月定量监测,并在4个采样点采集新鲜沉积物进行了越冬藻类赋存与复苏模拟实验研究.研究表明,红枫湖表层水体藻类种群密度蓝藻绿藻>硅藻>甲藻,蓝藻为优势门类,水体藻类种群密度秋季初期最高,其次是春季初期和夏季,具有明显的季节性演化特征.水体中越冬藻类以蓝藻为主,其次是硅藻和绿藻,水深对水体中藻类的种群密度及组成没有显著影响.沉积物中越冬藻类以硅藻为主,基本不含蓝藻.模拟实验表明,水体中的光照条件对藻类的复苏和生长有重要影响,温度和沉积物中藻类的种群密度与组成同样影响藻类的复苏.  相似文献   

水温、光能对春季太湖藻类生长的耦合影响   总被引：5，自引：2，他引：3  

赵巧华  孙国栋  王健健  于志国  姜勃 《湖泊科学》2018,30(2):385-393

环境因素对藻类生长的影响机制是探讨蓝藻水华暴发的基础,其中水温和光能均是影响藻类生长的关键物理因子.基于2015年春季于太湖观测的11次藻类总初级生产力、水温廓线和营养盐浓度等,探讨水温、光能及营养盐对藻类生长过程的影响.结果表明:春季,水温、光能是影响藻类生长的关键因素,而营养盐的影响贡献相对较弱.深层水体中光能是藻类生长的关键性限制因子,浅层表现为水温、光能的共同影响,而表层主要表现为光能的抑制.水温的升高促进藻类对光能的获取和利用,提高光抑制的光能阈值,造成深层水体中光能限制程度的加强,藻类生长呈现光限制的深度变浅.本研究有利于确定气候变化下水生生态系统演变的方向,为水生生态系统的恢复提供理论依据.  相似文献   

GPU加速的水体辐射传输Monte Carlo模拟模型研究     

杜克平  薛坤 《湖泊科学》2016,28(3):654-660

水体辐射传输方程是复杂的微积分方程,只能利用数值方法求解,如Monte Carlo光线追踪法、不变嵌入法、离散坐标法等,其中,Monte Carlo方法是目前解决水体水下光场三维问题的唯一有效方法.根据辐射传输理论,开发了水下光场的Monte Carlo模拟模型,主要包含大气、水-气界面、层化水体和水底边界4个模块.实现了模拟任意太阳角度、不同水体固有光学属性和任意深度条件下,考虑大气、粗糙水面和水底边界的水下光场,能够获取辐亮度、辐照度等辐射量的空间分布.该模型暂不考虑Raman散射、偏振、内部光源的影响.实现了GPU加速水下光场Monte Carlo模拟,并用Mobley等提出的海洋光学标准问题中的问题1~6进行验证.在两种计算环境下,通过对不同边界条件下的CPU、GPU运行时间及加速比的对比,发现GPU计算可以达到几百至上千倍的加速比.  相似文献   

彩色全息显示中液晶空间光调制器位相调制偏差的矫正方法   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

郑华东  于瀛洁  代林茂  王涛 《海洋学报》2010,32(9):6145-6151

采用三基色激光照明并结合时分复用或空间复用技术,可实现基于液晶空间光调制器(LC-SLM)的彩色全息显示. 但由于在不同激光波长入射条件下LC-SLM的位相调制特性曲线不同,难以同时满足多波长入射条件下2π线性位相调制的要求,致使彩色全息再现结果受到共轭像和零级斑的干扰. 针对该问题,本文通过实验测试获得LC-SLM在不同波长入射时的位相调制特性曲线,并分析了RGB激光器各分量的位相调制特性曲线非线性偏差和调制幅度偏差对多阶位相型傅里叶变换相息图再现效果的影响. 根据"查表法"建立了各波长入射条件下满足2  相似文献   

应用于白光显示的Tm³⁺/Ho³⁺/Yb³⁺共掺碲酸盐玻璃上转换发光特性研究          下载免费PDF全文

王大刚  周亚训  王训四  戴世勋  沈祥  陈飞飞  王森 《海洋学报》2010,32(9):6256-6260

用高温熔融法制备了Tm³⁺/Ho³⁺/Yb³⁺共掺碲酸盐玻璃(TeO₂-ZnO-La₂O₃)样品,测试了玻璃样品的吸收光谱和上转换发光光谱,分析了上转换发光机理.结果发现:在975 nm波长激光二极管(LD)激励下,制备的碲酸盐玻璃样品可以观察到强烈的红光(662 nm)、绿光(546 nm)和蓝光(480 nm)三基色上转换发光,红光对应于Tm³⁺离子  相似文献   

红球藻藻株对光强适应及在工程培养中的应用     

韩春梅  刘建国  张勇 《海洋科学》2010,34(5):21-28

于2007～2008年在云南楚雄,利用叶绿素连续荧光分析等技术方法,对比研究了3株雨生红球藻藻株(Haematococcus pluvialis)(H_0、H_2、H_3)不同类型细胞对光强适应能力和光化学机制、生长速率和虾青素累积情况,对比研究了红球藻细胞转化过程的光化学特性与能量分配机制。结果表明,3株雨生红球藻游动细胞、绿色不动细胞和红色不动细胞光合作用对光强需求存在明显差异性,其中绿色游动细胞H_0、H_2和H_3光饱和点分别为750、1000、750 μmol/(m~2·s),绿色不动细胞H_0、H_2和H_3光饱和点分别为750、750、500 μmol/(m~2·s),而红色不动细胞H0、H_2和H_3的光饱和点分别为500、750、500 μmol/(m~2·s)。上述数据意味着红球藻光合作用对光强需求以游动阶段细胞最高,其次为绿色不动细胞,而红色不动细胞对光需求最弱;3株红球藻光合作用对光强需求的顺序为H_2H_0H_3。从实际培养效果来看,H_0藻株游动细胞在9月、11月到次年5月生长最好,其中4月、11月比生长速度为藻株H_3的2.19倍和2.17倍,而在6～8月和10月份中,藻株H_2生长比较迅速,但是藻株之间差异性相对较小。针对3株红球藻虾青素累积而言,1～2月、4月、6月、9月、11～12月藻株H0的虾青素含量最高,3月、5月更适宜H_3积累虾青素,其余7～8月和10月H_2藻株积累虾青素更多。综合雨生红球藻细胞生长和虾青素累积二个决定产量的主要因素,作者认为,在秋末、冬、春和夏初等温度和光照相对较低季节,选择藻株H_0规模化培养可获得更好的生产效果,而在光照较强、温度较高和多雨的夏季和秋初季节,应选择藻株H_2培养产量更高。  相似文献   

光照强度对孔石莼生长和藻体化学组成的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

王巧晗  董双林  田相利  王芳  董云伟  张凯 《海洋科学》2010,34(8):76-80

研究了光照强度2 500～20 000 lx对孔石莼(Ulva pertusa)生长和藻体生化组成的影响。研究结果表明,光照强度对孔石莼的生长率具有明显的影响(P0.05),孔石莼在光照强度为12 500 lx时有最大的生物量积累。光照强度低于12 500 lx时,孔石莼的生长率有随着光照强度的降低而减小的趋势;光照强度高于12 500 lx时,孔石莼的生长率随着光照强度的升高而降低(P0.05)。不同光照强度对孔石莼的叶绿素、可溶性糖和游离脯氨酸的含量具有明显的影响(P0.05)。随着光照强度的增加,孔石莼的叶绿素a和叶绿素b的含量逐渐变小;低光照条件也促进了孔石莼蛋白质的积累;当光照强度超过17 500 lx时,游离脯氨酸的含量明显增加。光照强度对孔石莼化学组成也具有明显的影响(P0.05)。随着光照强度的升高,藻体的N元素含量有所升高,但光强达到17 500 lx后,随着光强的增加,N元素含量反而降低;C元素的含量在光照强度达到17 500 lx后,含量也明显升高;H元素的含量在光照强度2 500~20 000 lx范围内,具有随着光照强度增加而增加的趋势。  相似文献