不同膜脂环境中PSII核心复合物和外周天线之间的功能关系

光合作用过程中光能的吸收、传递和转化都是在类囊体膜中进行的，它是由脂质双层膜和色素蛋白复合物构成的。光系统II（PSII）是存在于类囊体膜中的多亚基色素蛋白复合物，主要功能是吸收光能，进行光诱导的电荷分离，产生电子传递并催化水的光解。光系统II捕光天线复合物（LHCII）与PSII核心复合物结合形成的PSII-LHCII超分子复合物，是PSII在体内的基本结构和功能单元，这一结构保证了LHCII吸收的能量快速有效的传递到PSII反应中心，进行原初光化学反应。膜脂与膜蛋白的相互作用在调节PSII-LHCII超分子复合物各亚基之间的结构和功能方面起着重要作用，而在类囊体膜脂中，非双层脂单半乳糖甘油二脂（MGDG）含量最多，约占50%，在光合膜蛋白的结构和功能中具有重要作用。 本论文利用脂质体重组等技术研究了LHCII和放氧核心超分子复合物（OECC）之间的功能关系，MGDG的作用以及微量天线的功能。主要结果如下： 1. MGDG能和Chl a、PC或其它类囊体膜脂一起与PSII蛋白构建蛋白脂质体，脂质体形状较规则统一，基本呈圆球状，阻止了MGDG反六角相结构的形成。脂质体的直径大小在100-500 nm之间，属于小单层脂质体。PSII膜蛋白LHCII和OECC能在MGDG脂质体中实现重组，形成LHCII-OECC超分子复合物，在结构上相互偶联，LHCII-OECC蛋白颗粒直径在15-25 nm之间。LHCII吸收的能量能够传递到核心复合物OECC中，形成功能上的偶联，而且LHCII的结合增加了功能天线的大小和捕光截面积，从而提高了PSII的光化学活性。 2. MGDG对蛋白脂质体的结构和功能有影响。低温荧光发射光谱和PSII光化学活性的结果显示，MGDG影响了PSII复合物色素和蛋白的存在状态；MGDG能增强LHCII和OECC之间的相互作用，促进能量从LHCII到核心复合物的传递，提高PSII的光化学活性。 3. MGDG促进类囊体膜脂和PC-MGDG蛋白脂质体的放氧活性的原因不同。在类囊体膜脂脂质体中，MGDG主要通过膜蛋白疏水部分的横向压力增加PSII偶合的天线量，提高PSII的光化学活性；而在PC-MGDG蛋白脂质体中，MGDG不能加强PSII与天线的偶合，可能是通过MGDG与LHCII的相互作用，增加PSII的光化学活性。 4. 微量天线不是大量天线和核心复合物重组和相互作用所必需的，但微量天线的存在，能促进大量天线与PSII核心复合物之间的能量传递和放氧活性，大量天线与PSII核心复合物之间的偶联作用得到增强。而且蛋白脂质体放氧活性的证据表明，MGDG能促进微量天线的这种作用。

虚拟环境下基于语义的三维交互技术

自然、高效的三维交互技术是虚拟现实系统成功应用的关键．现有的交互技术主要是从几何层次上考虑如何有效实现交互任务，而对面向高层应用的交互任务的支持还不够．借鉴人类在真实世界中的认知原理，虚拟环境中的交互对象不仅具有外观意义上的几何属性，而且包含了与交互有关的规则、约束和供给等语义属性，这些虚拟对象称为语义对象．在系统导航、对象选择／操作等交互任务的执行中，通过语义对象可以实现高层交互语义的封装和解析．从应用角度提高交互技术的效率和可用性，为用户提供“直接操纵”之上的面向高层语义的交互隐喻．屏蔽交互技术的底层实现细节，使用户专注于应用领域相关的高层交互控制。

simulation and interaction of fluid dynamics

In the fluid simulation, the fluids and their surroundings may greatly change properties such as shape and temperature simultaneously, and different surroundings would characterize different interactions, which would change the shape and motion of the fluids in different ways. On the other hand, interactions among fluid mixtures of different kinds would generate more comprehensive behavior. To investigate the interaction behavior in physically based simulation of fluids, it is of importance to build physically correct models to represent the varying interactions between fluids and the environments, as well as interactions among the mixtures. In this paper, we will make a simple review of the interactions, and focus on those most interesting to us, and model them with various physical solutions. In particular, more detail will be given on the simulation of miscible and immiscible binary mixtures. In some of the methods, it is advantageous to be taken with the graphics processing unit (GPU) to achieve real-time computation for middle-scale simulation.