本书汇总了国内外有关光合作用原初光能传递与转化过程的超快动力学、类囊体膜蛋白超分子复合体的分离、组成与结构及其在原初反应电荷分离、光合放O2、电子传递和偶联磷酸化中的生理功能与调控等研究的新进展，不仅可以作为高等院校生命科学与科研参考书，亦适合作为生命科学研究生课程的补充教材。

匡廷云 女，1934年生，研究员，中国科学院院士。现任中国植物学会理事、中国植物生理学会名誉理事长、北京植物生理学会理事长、《植物学报》名誉主编。六十年代以来，主要从事光合作用的研究。在光合作用、光合膜、叶绿素蛋白复合体结构与功能研究方面取得了系统的、创造性的成果，在国内外已发表论文400余篇。并获得国家自然科学二等奖；中科院科技进步奖及中科院自然科学奖等多项。被评为国家级有突出贡献的中青年专家。1956年毕业于北京农业大学土壤农化系；1962年于苏联莫斯科大学生物土壤系获副博士学位。1981年至1982年在美国密执安州立大学植物实验室作访问教授，并获得该校授予的“卓越的研究访问学者”证书。匡廷云院士是国家重点基础研究发展规划项目（973）—“光合作用高效光能转化的机理及其在农业中的应用”的首席科学家。

序

前言

第一篇 光合作用原初过程激发能传递和电子转移的微观动力学研究

第一章 光合作用原初光能转化过程概述

第二章 光系统Ⅱ激发能传递的微观动力学研究

第三章 光合作用原初反应光能转化与电子转移超快过程研究

第四章 细菌光合反应中心原初电子转移机理的量子化学探讨

第二篇 光合膜蛋白超分子复合体结构与功能的研究

第五章 光合系统Ⅱ捕光色素蛋白复合体的结构与功能

第六章 光系统Ⅱ捕光色素蛋白复合体结构的电子晶体学研究

第七章 光合作用捕光色素蛋白复合物的三维结构

第八章 光系统Ⅱ核心天线复合物C客CP47的结构与功能

第九章 光系统Ⅱ反应中心的结构与功能及其调控

第十章 光合放氧复合物的结构与功能

第十一章 光合作用氧释放的机理

第十二章 类囊体膜脂与光合放氧

第十三章 强光照射下光系统Ⅱ内超氧阴离子自由基与光抑制

第十四章 细胞煞费苦心素b3f蛋白复合体的结构与功能

第十五章 光系统Ⅰ的结构与功能

第十六章 ATP合酶的结构与功能

第十七章 光合磷酸化

第十八章 类囊体膜NAD（P）H脱氢酶复合体及其在电子传递中的功能

第三篇 光合作用原初光能转化过程的人工模拟

第十九章 光合作用人工模拟系统的超快光谱研究

第二十章 光合作用放氧中心的结构模型与Mn簇合物的人工合成

名词索引

本项目从土壤污染的生物标志物筛选与分子诊断、土壤污染微界面过程和典型复合污染土壤调控原理等3个层面开展系统研究。第一层面的研究涉及生物化学与生理学响应、基因转录（mRNA）水平变化、代谢组学、蛋白质及蛋白质组学和种群或群落水平的生物标志物筛选研究与分子诊断；对筛选获得的潜在生物标志物，分别以我国具有代表性的棕壤、褐土和红壤为供试土壤，对其反应灵敏度和特异性进行了验证，并对其检测方法进行了改进和优化，从而使其方法的可操作性得到了较大提高；在此基础上，进行了生物电化学系统生物毒性传感器及其在土壤污染的早期诊断与在线表征中的应用研究，并结合上述研究获得的敏感性和特异性生物标志物，开展了对现场实际土壤污染分子诊断的应用研究，取得了预期效果。第二层面的研究主要包括：人工麝香和抗生素污染物在土壤微界面的传输过程及影响因素、在水-土界面中的传输过程及其影响因素、与重金属共存条件下在水-土界面中的传输过程及影响因素、植物或动物参与条件下的多界面传输过程和石墨烯等新型纳米污染物的土壤微界面过程等。第三层面的研究主要有：针对畜禽粪便施肥以及污泥农用的源头阻断调控原理；针对复合污染物残留于土壤的生态修复调控原理，具体涉及复合污染土壤的植物-微生物联合修复以及强化作用原理；以根-土微界面过程为基础的根际阻控调控原理；和生物电化学系统应用于复合污染土壤修复调控原理等。 本项目至今已出版学术著作1部。发表学术论文96篇，待发表和接受论文15篇，两者合计111篇；在已发表的96篇论文中，SCI论文61篇，发表在《Environmental Science & Technology》和《Water Research》上各有3篇，发表在《Scientific Reports》和《Carbon》上各有2篇。特别是，还在IF=45.661的《Chemical Reviews》上还发表了1篇份量很重的学术论文。申报国家发明专利16项，其中授权6项。获天津市科技进步二等奖和辽宁省技术发明奖各1项，排名均第一。组织了“土壤污染分子诊断”国际论坛和“定量蛋白质组学解决方案应用技术交流会”，还组织了与本项目有关的国际会议1次、国内会议3次。受邀在国际会议上做大会报告7次。培养博士后4人，招收、培养博士生7名和硕士生20名。本项目取得了预期目标。 2100433B

根据我国土壤污染现状和趋势，选择Cd、Pb和石油烃等典型传统污染物以及PPCPs新型污染物（包括加乐麝香、吐纳麝香、罗红霉素、氯四环素和土霉素等），重点研究导致其土壤复合污染的气-土、水-土界面之间在微观尺度上的多界面迁移转化过程；从模式生物蚯蚓、小麦和大白菜暴露复合污染土壤的分子毒理着手，重点通过DNA分子损伤与多态性、mRNA与蛋白质水平变化及典型生物化学与生理学响应的生物标志物较为系统的筛选研究，并以棕壤、褐土和红壤等代表性土壤对其反应灵敏度、特异性及可操作性进行验证基础上，进一步开展对现场实际土壤污染进行分子诊断的应用研究，为我国今后全面、系统开展该方向研究积累经验与方法，为建立土壤污染暴露危害和早期预警的有效检测手段打下基础；在此基础上，以上述复合污染土壤的生态修复调控为重点，结合畜禽粪便施肥及污泥农用的源头阻断与作物根际阻抗调控研究，探寻有效解决我国土壤复合污染的新技术原理。

水库淤积形态的变化，可导致在仍有大量可淤库容的情况下水库防洪、发电、航运等大部分功能或全部功能丧失，提前结束水库使用寿命，严重影响水库综合效益。水库径流过程与淤积形态联合优化调控的研究是水库调度研究发展的必然趋势，也是目前水库优化调度中迫切需要解决的问题。如何既能减小计算量，又能反映径流过程与淤积形态的联合调控特征，并获得最优调度方式，将是水库径流过程与淤积形态的联合优化调控研究中必须解决的核心问 2100433B