2020年1月21日
光合作用是一些生物体将阳光转化为化学能的过程。但是，这是一个复杂的现象，涉及无数蛋白质。已知分子CHL F是一种新型的叶绿素，可以在光合作用中发挥作用，但由于其最近的发现，其位置和功能尚不清楚。来自日本的科学家现在已经详细分析了参与光合作用的蛋白质复合物，并发现了有关CHL F的几个新方面。
所有生物体都需要能量才能生存，这种能量间接来自太阳。一些生物，例如植物，蓝细菌和藻类，能够通过称为“光合作用”的过程将这种光能直接转化为化学能。这些光合生物包含特殊结构，以介导光合作用，称为“光系统”。有两个光系统进行光能转化反应，每个反应由许多蛋白质和颜料组成。在光合色素中，叶绿素是最关键的叶绿素，它不仅捕获了阳光的光能，而且还参与了“电子转移链”，这是一种分子途径，通过该途径，光子（来自阳光）被转化为电子（使用的是使用的）作为能源）。有不同类型的叶绿素分子，每个分子具有从吸收光和将其转化为能量的特定功能。此外，每个叶绿素分子在不同区域都吸收光。最近，发现了一种称为Chl F的新型叶绿素，但是详细信息像确切的位置以及它的功能如何保持谜团。
在一项发表的新研究中自然通讯，由日本东京科学大学Tatsuya Tomo教授领导的研究人员团队，包括冈山大学，Tsukuba大学，科比大学和Riken的合作研究人员，透露了有关CHL欧洲杯线上买球 F的位置和功能的新细节。他们想深入了解光合作用的复杂过程，因为对这一过程的深入了解可能会有各种未来的应用，例如太阳能电池的开发。谈论这项研究，托莫教授说，“光合作用的最初过程开始于与这种光化学络合物结合的光合色素吸收光。我们分析了新发现的具有CHL F的新发现的光化学复合物I的结构，该光系统I在光的下部能量侧（远红光）的吸收最大。此外，我们分析了Chl f的功能。”
科学家到目前为止所知道的是，CHL F是“远红的变化”，这意味着该分子从光谱的下端吸收了远红色的光。Tomo教授和他的团队想深入研究，为此，他们研究了Chl F首次被发现的藻类。通过使用诸如冷冻电子显微镜之类的技术，他们详细分析了该藻类光系统的高分辨率结构，发现CHL F位于光系统I（两种类型的光系统中之一）中，但不是。存在于电子传输链中。他们还发现，远红色的光会导致光系统的结构变化，伴随着藻类中CHL F的合成，这使他们得出结论，CHL F会导致光系统中的这些结构性变化。这很令人兴奋，因为这很令人兴奋，因为这一发现是第一个解释CHL F如何工作的人。托莫教授说，“我们的发现表明，CHL F的外观与远红光下诱导的光系统I基因的表达良好相关。这表明CHL F的功能可以收获远红色的光并增强上沿沿沿线的能量转移。我们还发现，光系统的氨基酸序列已改变，以适应Chl f的结构。”
了解光合作用的复杂性具有多种重要应用。例如，模仿人造系统中光合作用的过程是一种优雅的方法，可以捕获太阳能并将其转化为电。Tomo教授阐述：“大约一半落在地球上的太阳能是可见的光，另一半是红外光。我们的研究提出了一种机制，可以在较低的能源谱上使用灯光，这是以前从未见过的。我们的发现表明了如何提高光合作用中能量转移的效率，并扩展了对人工光合作用的重要见解。”
来源：https://www.tus.ac.jp/en/