科技日報(bào)北京3月22日電 (記者張佳欣)光合作用是為地球上絕大多數(shù)生命提供動(dòng)力的自然機(jī)器。據(jù)22日發(fā)表在《自然》雜志上的論文,英國劍橋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團(tuán)隊(duì)“破解”了光合作用最早階段的“秘密”,并發(fā)現(xiàn)了從光合作用中提取能量的新方法,這一成果有望為生產(chǎn)清潔燃料和可再生能源開辟新途徑。
研究團(tuán)隊(duì)在超快時(shí)間尺度上研究活細(xì)胞中的光合作用。植物、藻類和一些細(xì)菌將陽光轉(zhuǎn)化為能量的這一過程僅需要萬億分之一秒。科學(xué)家也一直在研究利用光合作用來幫助應(yīng)對氣候危機(jī),模仿這一過程從陽光和水中生產(chǎn)清潔燃料。
盡管光合作用廣為人知,但這一過程仍然有“秘密”待破解。研究人員試圖理解為什么一種名為醌的環(huán)形分子能夠從光合作用中“偷”走電子。醌類化合物在自然界很常見,它們很容易接受和釋放電子。
利用超快光譜學(xué)觀察電子,研究人員在飛秒(千萬億分之一秒)尺度上跟蹤活細(xì)胞光合作用過程的能量流動(dòng)。他們發(fā)現(xiàn),發(fā)生光合作用初始化學(xué)反應(yīng)的蛋白質(zhì)支架是“漏”的,使電子得以逃逸。這種滲漏性可幫助植物保護(hù)自己免受明亮或快速變化的光線的傷害。
研究還發(fā)現(xiàn),負(fù)責(zé)光合作用的化學(xué)物質(zhì)從分子結(jié)構(gòu)中提取電子,可在光合作用初始階段實(shí)現(xiàn),而不是像以前認(rèn)為的在較晚階段才能實(shí)現(xiàn)。這種光合作用的“重新布線”可改善它處理過剩能量的方式,并創(chuàng)造出新的、更有效地利用其能量的方式。
在光合作用的早期階段,此前還沒有人正確地研究過這種分子與光合作用機(jī)制的相互作用。此次發(fā)現(xiàn)的全新途徑,進(jìn)一步打開了光合作用的黑匣子。
研究人員說,他們能夠在光合作用過程的早期提取電荷,通過操作光合作用途徑,從太陽中產(chǎn)生清潔燃料,可使過程更有效率。此外,調(diào)節(jié)光合作用的能力可能意味著作物能夠更好地耐受強(qiáng)烈的陽光。(科技日報(bào))
版權(quán)聲明:凡注明“來源:中國西藏網(wǎng)”或“中國西藏網(wǎng)文”的所有作品,版權(quán)歸高原(北京)文化傳播有限公司。任何媒體轉(zhuǎn)載、摘編、引用,須注明來源中國西藏網(wǎng)和署著作者名,否則將追究相關(guān)法律責(zé)任。
- 美聯(lián)儲調(diào)整美國經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)預(yù)期 下調(diào)2023年增長預(yù)期至0.4%
- 智利北部發(fā)生6.5級地震
- 卡塔爾央行宣布加息 上調(diào)存款利率25個(gè)基點(diǎn)
- 熱帶氣旋“弗雷迪”在馬拉維已致507人死亡
- 塔吉克斯坦發(fā)生5.9級地震,震源深度10千米
- 美聯(lián)儲主席鮑威爾稱仍致力于將通脹率壓低至2%
- 基因組揭示貝多芬生前健康狀況
- 馬克龍:法國退休制度改革須于今年年底前實(shí)施
- 新任駐日本大使吳江浩抵日履新
- 俄羅斯國立人文大學(xué)孔子學(xué)院——為中俄交流架設(shè)語言橋梁