科学家破解颗石藻光系统复合物高效利用光能的分子机制

中国科学院
96次浏览

颗石藻是海洋中的主要浮游植物之一,在海洋碳沉积和全球碳循环中扮演重要角色。颗石藻能够适应海水不同深度的多变光环境,高效的光合自养生长可助其快速繁殖。但颗石藻光系统复合物高效捕获和利用光能的微观机理并不清楚,进化机制也未见报道。Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

近日,中国科学院植物研究所首次在原子层面揭示了颗石藻通过扩展和优化其光系统结构来适应海洋光环境的独特策略,是光合生物适应进化研究中的一个重大发现。Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

研究团队首次纯化并解析了来自赫氏艾米里颗石藻的光系统I-岩藻黄素叶绿素a/c结合蛋白(PSI-FCPI)超级复合物三维结构。Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

颗石藻PSI-FCPI超级复合物是一个巨大光合膜蛋白机器,由51个蛋白亚基和819个色素分子组成,分子量高达1.66兆道尔顿,远超已报道的真核生物PSI捕光天线复合物。它的捕光截面是典型陆地植物(豌豆)PSI超级复合物的4倍-5倍。Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

飞秒瞬态吸收光谱结果表明,颗石藻PSI-FCPI捕获光能的量子转化效率超过95%,与陆地植物PSI超级复合物效率相当,说明颗石藻PSI-FCPI具备特殊的蛋白组装和能量传递特征。Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

研究发现,颗石藻的PSI核心周围环绕着38个FCPI捕光天线,并以模块化的方式排列成8个放射状排布的捕光天线条带。这种“旋涡围绕”PSI核心的巨型捕光天线依靠大量新型捕光天线的精密装配,极大地扩展了捕光面积。Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

研究团队还鉴定到丰富的叶绿素c和岩藻黄素类型的类胡萝卜素,这些色素在新发现的捕光天线中含量极高,使其能有效地吸收深水区波长在460纳米-540纳米间的蓝绿光和绿光。Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

大量叶绿素c与叶绿素a形成了紧密的能量耦联并消除了能量陷阱,构成了平坦畅通的能量传递网络,这可能是其保持超高量子转化效率的关键。Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

颗石藻光系统复合物的结构解析和机理研究,为理解光合生物高效的能量转化机制提供了新的结构模型。未来,以此研究为基础,有望设计新型光合作用蛋白,并进一步指导人工模拟和开发高碳汇生物资源。Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

9月12日,相关研究成果作为封面论文发表在《科学》(Science)上。Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

论文链接Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

颗石藻光系统I-捕光天线超大复合物结构及其能量转化效率Y5Y速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

本文链接:http://m.sushuapos.com/show-12-1753-0.html科学家破解颗石藻光系统复合物高效利用光能的分子机制

声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

热门文章

延伸阅读

相关阅读

国资委:将对三家中央车企进行单独考核
3月5日,十四届全国人大二次会议首场“部长通道”在人民大会堂举行。国务院国有资产监督管理委员会党委书记、主任张玉卓受邀接受采访时表示,今年中央企业将聚焦“高”“质”“量”发展, 加快推进中央企业高水平的协
2024年春运全社会跨区域人员流动量预计超84亿人次
为期40天的春运3月5日结束。记者从交通运输部获悉,2024年春运40天全社会跨区域人员流动量预计超84亿人次。其中,铁路客运量预计完成4.8亿人次;公路人员流动量预计完成78.3亿人次,其中高
本田扩大召回部分进口Acura NSX汽车
  中新经纬3月4日电 据国家市场监督管理总局网站消息,日前,广汽本田汽车有限公司根据《缺陷汽车产品召回管理条例》和《缺陷汽车产品召回管理条例实施办法》的要求,向国家市场监督管理总局备案了召回计划。决定自2024
北汽集团布局海外市场,计划在韩国高阳年产 20 万辆电动汽车
3 月 7 日消息,据 Chosunbiz 报道,韩国高阳市 3 月 6 日宣布,已与中国汽车公司北京汽车签署谅解备忘录,将在高阳自由经济区所在地建设大型电动汽车生产设施。通过该协议,北京汽车将在高阳自由经济区投资约 200 万
专访全国政协委员、陕西高院副院长巩富文:建议出台《人工智能促进法》推动AI产业发展
21世纪经济报道 记者郑雪 北京报道人工智能发展如火如荼。2月初,Sora的发布只是新一轮竞争的开始,随后发布的Mistral Large大模型、Claude 3模型再次吸引全球目光。我国人工智能产业如
专访全国政协委员、中国信通院院长余晓晖:加快发展新质生产力是打造发展新优势的必然选择
21世纪经济报道记者 缴翼飞 北京报道加快发展新质生产力写入今年的政府工作报告,并被列为2024年十大工作任务的首位。当前为何要加快发展新质生产力?如何发展新质生产力?今年两会期间,21

热点精选

最新推荐

您可能感兴趣