中科院微生物所在提高光合作用效率上取得新进展

光合作用是一个极其复杂的生化过程。根据是否需要光,光合作用被人为地分为光反应和暗反应,两种反应是密不可分的有机整体。光反应产生能量ATP和还原力NADPH,而暗反应需要消耗ATP和NADPH,实现对二氧化碳的还原固定。 中科院微生物研究所李寅研究组针对光反应产生的ATP不能满足暗反应固碳能量需求这一问题,根据光反应中ATP是与NADPH偶联产生的基本原理,从细胞全局出发,把光合作用的光反应和暗反应作为有机整体,以连接光合作用光反应和暗反应的NADPH为切入点,提出了一个导入NADPH消耗模块,从而打破细胞固有的NADPH平衡,通过光反应与暗反应的有效耦联,来增强光反应的内在驱动力,进而提高光合作用效率的新策略。该工作已于2016年8月在线发表在Metabolic Engineering杂志上。 李寅告诉《中国科学报》记者,该研究的意义主要体现在两个方面:一是经过各种指标评测,经过改造的蓝藻,其光合作用效率可以提高40%......阅读全文

光合作用和植物生长的关系

   植物光合作用测定仪是研究光合速率的重要仪器。它是使用电脑计算和使用二氧化碳的分析仪器和叶室之中的通信功能,从而接受各个所接收到的信息,采集到的数据,用来共同储存或者共同进行计算。计算使用二氧化碳吸收法进行计算,二氧化碳吸收法因为它的灵敏度高,原理得到了大家的认可,并且可以保证对叶片不进行破坏,

光合作用测定仪测定哪些植物光合作用指标

植物的生长离不开光合作用,光合作用为植物生长提供来了所需的能量物质,而在植物生理研究过程中通过光合作用测定仪检测各项因素计算光合作用的各校指标以此来研究植物的生理特性,为植物生产提供高质量的服务。光合作用是植物生长的重要生理过程,植物的光合作用指的是绿色植物在光的照射下,经过一些列的反应将水和二氧化

便携式光合测定仪分析影响光合作用的因素

  在作物日常管理中,我们经常会听种植户们提到“增强光合作用”的说法。那什么是光合作用,有什么好处,又该如何增强光合作用呢?光合作用通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳(CO2)和水(H2O)合成富能有机物,同时释放氧的过程。而在现代农业中,通常会使用便携式光合测定仪来测定光合作用相关指

光合作用生物的具体介绍

  C3类植物  通过C3途径固定CO2的植物称为C3植物,它们行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中,因为这是卡尔文循环的场所。C3类植物属于高光呼吸植物类型,光合速率较低,其种类多,分布广,多生长于暖湿条件,如大多数树木、植物类粮食、烟草等。 [3]  C4类植物  通过C4途径固定CO2的植物

光合作用的生物有哪些?

C3类植物通过C3途径固定CO2的植物称为C3植物,它们行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中,因为这是卡尔文循环的场所。C3类植物属于高光呼吸植物类型,光合速率较低,其种类多,分布广,多生长于暖湿条件,如大多数树木、植物类粮食、烟草等。 C4类植物通过C4途径固定CO2的植物称为C4植物,它们主要

光敏蛋白催化剂让二氧化碳具还原能力

中科院生物物理研究所王江云课题组设计出一种可基因编码的光敏蛋白质,并利用其成功模拟了天然光合作用系统吸收光能、催化二氧化碳还原的功能。11月5日,相关成果发表于《自然—化学》杂志。  受植物光合作用有效利用二氧化碳的启发,科学家纷纷模拟植物光合作用,以期解决能源问题以及过量二氧化碳造成污染的问题。不

仿生叶“吃”二氧化碳“吐”生物燃料

  美国哈佛大学的研究小组开发出一种人工仿生叶,据称该装置能“吃”进二氧化碳产出生物乙醇,效率比自然光合作用高出10倍。如果得以推广,将能在一定程度上缓解全球变暖和能源短缺问题。  无论是一片树叶、一棵小草,还是单个藻类细胞,都能够通过光合作用,在阳光下把水和二氧化碳转化为有机物并释放出氧气。如今,

我所发现微藻表面组装金属有机框架材料可提高光合作用固碳效率

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202309/t20230908_6876774.html  近日,我所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部(DNL16)李灿院士、王旺银副研究员等在提高微藻光合作用固碳方面取得新进展,发现利用金属有机框架材料(MOFs)直

韩国利用太阳光开发出二氧化碳转换技术

  韩国《亚洲经济》发布消息称,韩国高丽大学利用太阳光能源中的红色光开发出将二氧化碳转换成合成燃料的转换技术。该研究成果发表在化学领域国际学术杂志《Acs Catalysis》上。   二氧化碳是全球变暖的主要原因,二氧化碳在结构上非常稳定,无法轻易转换成其它物质。目前技术主要利用电热能源来分解二氧

光合作用生物介绍

C3类植物通过C3途径固定CO2的植物称为C3植物,它们行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中,因为这是卡尔文循环的场所。C3类植物属于高光呼吸植物类型,光合速率较低,其种类多,分布广,多生长于暖湿条件,如大多数树木、植物类粮食、烟草等。C4类植物通过C4途径固定CO2的植物称为C4植物,它们主要是

真黄金打造的人工杂种细菌

  经过特殊处理的热醋穆尔氏菌(Moorella thermoacetica,M. thermoacetica)通过人工光合作用能更有效地生产太阳能燃料。  在化学学院教授Peidong Yang的领导下,M. thermoacetica作为第一个进行人工光合作用的非光敏细菌首次登场。  细菌膜表面

二氧化碳检测仪为大棚作物“保驾护航”

    随着农业科技的不断发展,农业种植模式也在不断完善和进步,其中温室大 棚种植就是很好的例子,大部分反季节蔬菜都出自其中。因为它能为蔬菜瓜果提供一个“四季恒温”的环境,包括:温湿度、二氧化碳、光照等。现在的温室大棚更是先进了不少,就比如当棚内二氧化碳浓度过高或过低时,二氧化碳检测仪都能检测出来

通过代谢工程提升工业产油微藻固定二氧化碳效率

  工业产油微藻能通过光合作用将二氧化碳与光能大规模地转化为油脂,因此作为一种清洁能源生产和二氧化碳高值化的潜在方案,在国内外受到了广泛关注。针对如何提升工业产油微藻的固碳能力这一关键问题,中国科学院青岛生物能源与过程研究所示范了一种通过调控RuBisCO(核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶)的激

二氧化碳检测仪研究二氧化碳气体对植物的影响

高浓度二氧化碳促进植物根、幼苗的生长,叶片增厚,降低气孔密度、气孔导度及蒸腾速率,增加水分利用效率、作物的产量及生物量,促进乙烯生物合成,增强植物的抗氧化能力。不同光合途径(C3、C4及CAM)及不同植被类型的植物对高浓度二氧化碳的响应不同。长期和短期的高浓度二氧化碳处理,植物响应方式有很大的差异,

神秘蛋白质可调控光合作用-或使农作物产量倍增

  绿色植物的光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢,它利用阳光,将二氧化碳和水转化为碳水化合物,并释放出氧气。这一过程是否可调控?日本研究人员发现,一种蛋白质能调控植物的光合作用,加强它的功能或许可以可促进光合作用,增加农作物产量。   植物叶片表面有微小的气孔,光合作用所需的二氧化碳通过气

瑞典科学家称二氧化碳浓度增加会强化植物光合作用

  瑞典科学家通过对比100年前植物标本和现代植物的新陈代谢发现,在过去的百余年间,大气二氧化碳水平增加使植物的净光合作用有所增加。这是世界第一个根据历史样本来推导植物新陈代谢生化调控的研究,将对今后的大气二氧化碳浓度模型产生影响。  目前,陆地植被吸收了人类活动产生二氧化碳的1/3,减缓了大气二氧

瑞典科学家称二氧化碳浓度增加会强化植物光合作用

  瑞典科学家通过对比100年前植物标本和现代植物的新陈代谢发现,在过去的百余年间,大气二氧化碳水平增加使植物的净光合作用有所增加。这是世界第一个根据历史样本来推导植物新陈代谢生化调控的研究,将对今后的大气二氧化碳浓度模型产生影响。  目前,陆地植被吸收了人类活动产生二氧化碳的1/3,减缓了大气二氧

无机生物混合人工光合系统用于食品生产

过光合作用利用二氧化碳、水和太阳光能生产农作物和食物是人类获取粮食的主要途径,但该过程非常低效,只有大约1%的太阳光能量被用于植物生长,转化为生物质能。近日,来自美国加州大学河滨分校和特拉华大学的研究团队在《Nature Food》上发表题为“A hybrid inorganic-biologica

光合作用的定义和原理

光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素,在可见光的照射下,将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气的生化过程.植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量.通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量,效率为30%

光合作用的测量仪器使用要点

光合仪:气体交换原理,利用红外气体分析器(InfraRed Gas Analyzer IRGA)测量流经叶片前后CO2和H2O的浓度变化,分析叶片与环境发生的气体交换,用固定了多少CO2来表征光合作用的能力。常用的参数是净光合速率,蒸腾速率,气孔导度,胞间二氧化碳浓度等。气体交换是非常经典的

中科院院士李灿:发展人工光合成产业是“一石三鸟”之举

自然界的光合作用给了我们启发。光合作用的本质是能量固定的过程。以人工方法实现光合作用的研究持续了很多年,有光催化、电催化、热催化、酶催化等技术路线。这些研究正朝着不断提高人工光合作用的效率、实现规模化生产的方向前进。  党的二十大报告指出,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。 

李灿:发展人工光合成产业是“一石三鸟”之举

自然界的光合作用给了我们启发。光合作用的本质是能量固定的过程。以人工方法实现光合作用的研究持续了很多年,有光催化、电催化、热催化、酶催化等技术路线。这些研究正朝着不断提高人工光合作用的效率、实现规模化生产的方向前进。党的二十大报告指出,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。实现绿

中美联合启动“C4水稻”研究计划

  中科院上海生科院计算生物学所和美国博伊斯·汤普森植物研究所近日联合启动一项科学联盟研究计划,旨在改造水稻的光合作用模式,从而提高水稻产量。   水稻是世界上最重要的粮食作物之一,全球约有一半以上的人口以水稻为主食。通过提高作物光合作用效率达到增产目的并兼顾品质安全,将是一个极具挑战性的课题。中

科学家迈出优化光合作用第一步

  想象一下,如果能够种植可从地球大气中吸收更多二氧化碳的植物,就可以帮助解决气候问题。  近日,丹麦哥本哈根大学的研究人员发现,植物叶片细胞中一组名为CURT1的蛋白质在光合作用中发挥的作用比以前认为的重要得多。相关研究结果发表于美国《国家科学院院刊》。  “我们已经发现CURT1蛋白从种子阶段就

光反应和暗反应的测量仪器

  光合仪:气体交换原理,利用红外气体分析器(InfraRed Gas Analyzer IRGA)测量流经叶片前后CO2和H2O的浓度变化,分析叶片与环境发生的气体交换,用固定了多少CO2来表征光合作用的能力。常用的参数是净光合速率,蒸腾速率,气孔导度,胞间二氧化碳浓度等。气体交换是非常经典的光合

二氧化碳记录仪在温室大棚中的作用非常关键

    我们可以看得到,在很多温室大棚中装有二氧化碳记录仪,很明显这是用来监测棚内CO2浓度用的,至于为什么要对其进行检测,我们却不知道。       当仪器检测到二氧化碳浓度低于限定值时,就需要在大棚里充二氧化碳,目的就是为了提高大棚里的温度,因为二氧化碳是温室气体可以更好的吸收来自太阳和地面的长

新催化剂将二氧化碳转化汽油效率提高千倍

  美国研究人员近日发表在《美国国家科学院院刊》上的最新论文中描述了他们发明的一种新催化剂,可通过增加化学反应中长链碳氢化合物的产量来将CO2转化为其他有用的化学品,例如丙烷、丁烷或其他由碳和氢长链组成的碳氢化合物燃料。  这种新催化剂由元素钌(一种属于铂族的稀有过渡金属)组成,涂有一层薄薄的塑料。

“再造”植物,把二氧化碳变成“地下森林”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498452.shtm 缓解全球气候变暖所带来的危机,亟需减少温室气体排放,降低大气中的二氧化碳浓度。利用植物光合作用将大气中的二氧化碳固定于植物和土壤,是亿万年来大自然形成的碳循环中一个重要环节。

纳米技术与生物科学联姻-促成“人工绿叶”问世

  美国加州大学伯克利分校教授杨培东和他的团队已经研发出“人工绿叶”,通过人工的光合作用,仅利用太阳光就能产生汽油和天然气。这种燃料可以用来驱动汽车和用于建筑采暖,而不会产生温室气体排放。   杨培东目前任加州大学化学专业教授兼该效科维理能源纳米研究所主任,他和他的团队是通过半导体纳米和细菌相结合的

光合作用:撑起绿色能源一片天

氧化碳排放、油价飙升、能源危机已成为当前热门的话题。 实际上,地球上的能量巨大。太阳每秒钟到达地面的能量达80万千瓦,如果将太阳光照射地球表面1个小时产生的所有能量聚积起来,就足以满足人类整整一年的能源需求。 而光合作用是地球上最为有效的固定太阳光能的过程,如果人类可以像植物一样利用光合作用,直