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植物生长在有氧环境中,体内存在着多种含氧有机物(如醛、酮、酸、酯),它们在生物酶的作用下相互可发生多种反应。生物酶大多为蛋白质,蛋白质由氨基酸链组成,但是其中的胺基易被氧化。另外,植物的正常生长离不开光照,光不仅可以给植物的生长代谢提供辐射能,还可以作为激发信号,调节植物生长代谢过程中的各种生理过程,是最重要的环境因子之一。然而,光照条件下,O2在代谢过程中易被转化为 H2O2,羟基自由基,超氧化物等多种氧化性物种,从而造成酶的失活,因此生物条件下的胺基抗氧化体系是酶催化反应的保证。 常青植物之所以可以保持一年四季常青,与其中的微量元素和有机酸的存在有着密不可分的关系。我们选择微量元素,有机酸作为仿生抗氧化体系构建的出发点,并用仿生的方法研究植物生长需要的多种环境因子和生理因子,探讨它们在常青植物抗氧化中的作用。主要得到以下结论: 常青植物叶中,铁,锌元素在老叶中的含量高于在新叶中的含量,而锰元素的含量则在新叶中较高。冬青叶中含有乙酸、水杨酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、草酸、富马酸等多种有机酸。在近紫外-可见光的波长范围内,Fe3+-水杨酸络合物的吸光性远大于Fe3+-酒石酸、Fe3+-苹果酸络合物的吸光性,可见光区范围内的最大吸收波长为520-530nm。饱和法(摩尔比法)确定Fe3+与水杨酸的络合比为2:1。Fe3+/Fe2+与酒石酸的络合能力强于Fe3+/Fe2+与水杨酸的络合能力。 初步设计出一个仿生抗氧化体系,该体系中酒石酸与Fe3+/Fe2+以20:1的比例络合,稳定存在于pH范围在5~7的KH2PO4/K2HPO4缓冲溶液中,硼酸有助于该体系的稳定。Fe3+/Fe2+与酒石酸的络合体系可以高效的催化分解或还原由于光照产生的氧化性物质H2O2,因而体系在光照下表现出较强的稳定性。Fe3+/Fe2+-酒石酸-KH2PO4/K2HPO4络合体系在有氧环境中发生氧化还原反应,Fe3+/Fe2+-酒石酸体系的电极电位较低,表明Fe2+的还原能力较强,自身越容易消耗光照产生的活性氧,体系表现出较好的氧化还原稳定性。