氧电极Nature发文光合碳同化关键酶Rubisco相变机制重要...

氧电极Nature发文光合碳同化关键酶Rubisco相变机制重要突破**23 January 2019;DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-019-0880-5**核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是光合作用碳同化关键酶,在藻类、植物以及部分光合细菌中保守存在。Rubisco是植物叶片中含量最丰富的蛋白质,也是地球上含量最多的蛋白质。Rubisco固碳效率非常低,是光合作用的限速酶,而藻类和少数植物可以利用二氧化碳浓缩机制(CO2-concentrating mechanism, CCM)以提高碳同化效率。蓝细菌的α-和β-羧酶体含有由八个大亚基(RbcL)和八个小亚基(RbcS)组成的Rubisco以及碳酸酐酶复合物。由于HCO3-可以通过扩散进入羧酶体外壳而CO2不能,碳酸酐酶复合物因此可以产生高浓度的CO2用于Rubisco的碳固定。羧酶体外壳还可以防止还原剂进入,产生......阅读全文

氧电极Nature发文光合碳同化关键酶Rubisco相变机制重要...

氧电极Nature发文光合碳同化关键酶Rubisco相变机制重要突破**23 January 2019;DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-019-0880-5**核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是光合作用碳同化关键酶,在藻类、植物以及部分光合

固碳关键酶RubisCO酶活性提取研究获进展

  由中国科学院亚热带农业生态研究所副所长(主持工作)吴金水研究员领衔的农业生态过程方向研究团队近日在土壤微生物固碳关键酶RubisCO酶活性提取与测定方法研究方面取得了新进展。  卡尔文循环(Calvin–Benson–Bassham cycle)是光能自养生物和化能自养生物同化CO2的主要途径,

海洋所大型海藻光合作用研究取得新进展

  著名期刊PLoS ONE于1月20日在线发表了中科院海洋研究所藻类生理学及发育调控研究组博士研究生王超的题为Differential Expression of Rubisco in Sporophytes and Gametophytes of Some Marine Macro

光合作用的碳同化

CO2同化(CO2assimilation)是光合作用过程中的一个重要方面。碳同化是通过和所推动的一系列CO2同化过程,把CO2变成糖类等有机物质。高等植物固定CO2的生化途径有3条:卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢途径。其中以卡尔文循环为最基本的途径,同时,也只有这条途径才具备合成淀粉等产物的能力

植物光合碳同化的基本途径

大致可分为三个阶段,即羧化阶段、还原阶段和再生阶段。羧化阶段核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)在核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)催化下,与CO2结合,产物很快水解为二分子3-磷酸甘油酸(3-PGA)反

碳同化

植物利用光反应中形成的NADPH和ATP将CO2转化成稳定的碳水化合物的过程,称为CO2同化(CO2 assimilation)或碳同化。根据碳同化过程中最初产物所含碳原子的数目以及碳代谢的特点,将碳同化途径分为三类:C3途径(C3 pathway)、C4途径(C4 pathway)和CAM

自养微生物光合同化碳层次分布与传输研究获进展

  由中科院亚热带农业生态研究所主持工作副所长吴金水研究员领衔的农业生态过程方向研究团队近日在土壤自养微生物光合同化碳的层次分布与传输研究方面取得了新进展。   该团队在前期发现土壤微生物具有可观的碳同化能力的基础上,运用同位素连续标记技术结合分子生物学技术,对土壤自养微生物光合同化碳的层次分布与

C3途径的调节作用介绍

自动催化调节作用CO2的同化速率,在很大程度上决定于C3途径的运转状况和中间产物的数量水平。将暗适应的叶片移至光下,最初阶段光合速率很低,需要经过一个“滞后期”(一般超过20min,取决于暗适应时间的长短)才能达到光合速率的“稳态”阶段。其原因之一是暗中叶绿体基质中的光合中间产物(尤其是RuBP)的

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

海洋所坛紫菜不同世代光合碳同化途径比较分析研究获进展

  坛紫菜(Porphyra haitanensis)是中国具有重要经济价值的海藻养殖特有种,年产量约占全国紫菜的75%以上,年产值达数十亿元,主要分布于福建和浙江沿海,同分布于北方的条斑紫菜(P. yezoensis)一起已成为我国的主要人工栽培种,是我国沿海地区的重要经济作物之一。紫菜不

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

金属有机框架材料可提高光合作用固碳效率

  在自然光合作用中,植物利用太阳光、水、二氧化碳合成生物质。但是,植物的光合作用效率主要受到光照质量和二氧化碳捕集与传输方面因素的限制,制约了光合作用合成生物质的效率。近日,中国科学院大连化学物理研究所李灿院士、副研究员王旺银等在提高微藻光合作用固碳方面取得了新进展。团队发现利用金属有机框架材料(

金属有机框架材料可提高光合作用固碳效率

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508303.shtm在自然光合作用中,植物利用太阳光、水、二氧化碳合成生物质。但是,植物的光合作用效率主要受到光照质量和二氧化碳捕集与传输方面因素的限制,制约了光合作用合成生物质的效率。近日,中国科学院大

光合仪和氧电极测定光合速率的区别及优缺点

  光合仪和氧电极测定光合速率各自的特点:   氧电极   氧电极测定的光合速率不能真正反映植物在实际条件下的碳同化速率。但在某些研究中,人们需要知道植物的放氧速率,比较植物放氧和同化CO2速率的差异,从而了解光合电子在不同途径的分配情况。加入不同的抑制剂,可以研究光合电子传递途径,氧电极法除了

关于碳同化的光合产物输出速率的调节介绍

  光合作用最初产物磷酸丙糖从叶绿体运到细胞质的数量,受细胞质中Pi水平的调节。磷酸丙糖通过叶绿体膜上的Pi运转器运出叶绿体,同时将细胞质中等量的Pi运入叶绿体。当磷酸丙糖在细胞质中合成为蔗糖时,就释放出Pi。如果蔗糖从细胞质的外运受阻,或利用减慢,则其合成速度降低,Pi的释放也随之减少,会使磷酸丙

关于光合作用的碳同化的基本内容

  CO2同化(CO2assimilation)是光合作用过程中的一个重要方面。碳同化是通过和所推动的一系列CO2同化过程,把CO2变成糖类等有机物质。高等植物固定CO2的生化途径有3条:卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢途径。其中以卡尔文循环为最基本的途径,同时,也只有这条途径才具备合成淀粉等产物的

概述光呼吸的生理功能

  从碳素同化的角度看,光呼吸将光合作用固定的20%~40%的碳变为CO2放出;从能量的角度看,每释放1分子CO2需要消耗6.8个ATP和3个NADPH。显然,光呼吸是一种浪费。  CO2和O2竞争Rubisco的同一活性部位,并互为加氧与羧化反应的抑制剂。Rubisco催化反应的方向,是进行光合作

光呼吸的生理功能

从碳素同化的角度看,光呼吸将光合作用固定的20%~40%的碳变为CO2放出;从能量的角度看,每释放1分子CO2需要消耗6.8个ATP和3个NADPH。显然,光呼吸是一种浪费。CO2和O2竞争Rubisco的同一活性部位,并互为加氧与羧化反应的抑制剂。Rubisco催化反应的方向,是进行光合作用还是光

新研究揭示有机污染物降低水稻固碳的分子机制

光合固碳是植物生长的基础,也是推动全球碳循环的关键过程。但是,有机污染物也会降低水稻等植物的固碳效果,并进而影响作物产量。 近日,中国工程院院士、浙江大学教授朱利中团队在一项新研究中,揭示了有机污染导致水稻减产的分子机制,相关成果3月24日在线发表于《环境科学与技

赵海团队浮萍高效氮利用机制等研究获进展

   氮(N)是作物生长最重要的营养素,也是一种重要的资源。自20世纪中叶的绿色革命以来,氮肥被广泛使用以促进作物生长和增加产量。到目前,农业生产中氮的用量已达到1.1亿吨/年。氮肥的过度施用不仅增加了作物生产的成本投入,也直接导致了水体富营养化和空气污染等环境问题。因此,在可持续农业中,优化氮肥用

什么是碳同化?

  二氧化碳同化(CO2 assimilation),简称碳同化,是指植物利用光反应中形成的同化力(ATP和NADPH),将CO2转化为碳水化合物的过程。二氧化碳同化是在叶绿体的基质中进行的,有许多种酶参与反应。高等植物的碳同化途径有三条,即C3途径、C4途径和CAM(景天酸代谢)途径。

光合仪和氧电极测定光合速率的区别及优缺点

合仪和氧电极测定光合速率的区别及优缺点目前zui流行的测定光合速率的方法是通过测定CO2吸收的红外线CO2气体分析仪法(光合仪)以及通过测定O2释放的氧电极法。然而,究竟那一种方法测定准确,什么样的方法才是zui适合自己实验的方法呢?光合仪和氧电极测定光合速率的区别:用氧电极测定的光合速率要大于用光

光合仪和氧电极测定光合速率的区别及优缺点

光合仪和氧电极测定光合速率的区别及优缺点目前zui流行的测定光合速率的方法是通过测定CO2吸收的红外线CO2气体分析仪法(光合仪)以及通过测定O2释放的氧电极法。然而,究竟那一种方法测定准确,什么样的方法才是zui适合自己实验的方法呢?光合仪和氧电极测定光合速率的区别:用氧电极测定的光合速率要大于用

光合仪和氧电极测定光合速率的区别及优缺点

目前最流行的测定光合速率的方法是通过测定CO2吸收的红外线CO2气体分析仪法(光合仪)以及通过测定O2释放的氧电极法。然而,究竟那一种方法测定准确,什么样的方法才是最适合自己实验的方法呢?光合仪和氧电极测定光合速率的区别:用氧电极测定的光合速率要大于用光合仪测定的光合速率。根据光合作用的总反应式:C

德借助人工光合作用高效固碳

  应对气候变化措施中,减少空气中温室气体含量是重要一项。德国研究人员日前报告说,他们在实验室中研究出一种人工光合作用方法,可以更快地固定空气中的二氧化碳。   植物光合作用中的卡尔文循环是一种重要的生物固碳形式,大气中的二氧化碳进入卡尔文循环转化成糖,这是减少大气中二氧化碳含量最便宜且副作用最少的

碳四植物的产生过程

一般植物中,二氧化碳同化时固定的第一个产物是具有3个碳原子的磷酸甘油酸,采用这种途径的植物称碳3植物,,如大豆、棉花、小麦和稻等。而有些植物中,二氧化碳固定的第一个产物是具有4个碳原子的双羧酸,采用这种途径的植物称碳4植物,,如玉米、高粱和甘蔗等。二氧化碳首先在叶肉细胞内被固定在四碳双羧酸中,然后被

碳四植物和碳三植物哪个光合作用的效率更高?

一般植物中,二氧化碳同化时固定的第一个产物是具有3个碳原子的磷酸甘油酸,采用这种途径的植物称碳3植物,,如大豆、棉花、小麦和稻等。而有些植物中,二氧化碳固定的第一个产物是具有4个碳原子的双羧酸,采用这种途径的植物称碳4植物,,如玉米、高粱和甘蔗等。二氧化碳首先在叶肉细胞内被固定在四碳双羧酸中,然后被

概述碳同化的途径

  早在十九世纪末,人们就知道光合作用需要CO2和H2O,产物是糖和淀粉,但是对于CO2是如何被还原成碳水化合物的具体步骤尚不清楚。直到20世纪40年代中期,美国加州大学的卡尔文(M.Calvin)和本森(A.Benson)采用当时的两项新技术:放射性同位素示踪和双向纸层析,以单细胞藻类作为试验材料

异养菌转化自养菌获突破,这种菌将以CO2作为唯一碳源

  巴斯德毕赤酵母广泛用于工业酶和药物的生产。像大多数生物技术生产宿主一样,巴斯德毕赤酵母是异养的,生长在有机原料上,这些原料在食品和动物饲料的生产中具有竞争性用途。如果将二氧化碳用作碳原料,生物技术制造业将变得更具可持续性,因为它不会消耗有机原料,并且会消耗大气中的二氧化碳。  2019年12月1

东北地理所等在塑料颗粒影响作物低温抗性研究中获进展

  全球每年消耗大约2.45亿吨塑料,而其中91%的塑料产品未被回收。2016年,联合国环境大会将微塑料问题等同于全球气候变化等全球性重大环境问题。在高投入农业中,塑料制品的大量使用,使塑料颗粒容易进入土壤环境,而作物可以通过裂纹侵入模式吸收塑料颗粒,从而受到塑料颗粒的影响,不利于自身生长。然而,对