科学家解密光合作用“椅子魔术”关键一环
日前，西湖大学人工光合作用与太阳能燃料中心孙立成实验室在探索这一未解之谜的过程中取得阶段性进展。他们利用超级计算机和量子力学理论，揭示了天然光合作用中O-O键产生前的化学催化过程。研究成果以《O-O键形成之前自然界水氧化催化剂的可逆异构化》为题发表在《美国化学会志》上。 目前已经探明，光合作用经过光反应和暗反应两个阶段。简单来说，光反应阶段产生氧气，并释放出电子和质子，为接下来的暗反应准备好ATP、NADPH这样的能量载体或辅酶。而接下来暗反应阶段，主角就是著名的卡尔文循环——如同一个世界上最小的能量转换工厂，把空气中的二氧化碳固定成有机物，再聚合成粮食。 孙立成团队的研究涉及光反应阶段水分解的核心催化剂：锰簇。它由锰钙氧Mn4CaOx（x代表了氧原子的数量变化）构成，形状看上去像一把扭曲的椅子，但正是这种扭曲的结构，可能预示着它的不稳定性，容易和水发生作用。 神奇的是，锰簇催化剂需要经历大致5个状态（即S0、S1、S......阅读全文
植物所发表光系统II结构及光合作用水氧化机理研究综述
在地球上生命进化的一大突破是具有放氧光合作用生物的产生，它能利用太阳能裂解水，放出氧气，将太阳能转变为生物可利用的化学能。光驱动的水裂解反应是放氧光合生物利用太阳能进行光合作用链式反应的第一步，发生于高等植物、藻类和放氧蓝藻等光合生物类囊体膜上的光系统II中。迄今为止，自然界只有光系统II可以在
高分辨率冷冻电镜首次解析超级复合物结构
在国家重点研发计划“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项的支持下，“光合作用重要蛋白质机器的结构、功能与调控”和“蛋白质机器的高分辨率冷冻电镜前沿技术及应用”项目联合攻关，取得突破进展，发现了植物的光适应与捕光调节新机制。图片源自网络 光合作用为世界上几乎所有的生命体提供赖以生存的物质和能量，
让光合作用藻类为蝌蚪大脑供氧
青蛙在水里和陆地上过着“双城”生活，它们一生中会使用很多呼吸技巧——借助鳃、肺和皮肤。 现在，德国科学家已经开发出另一种方法，通过将藻类引入蝌蚪的血液为其提供氧气，从而帮助蝌蚪“呼吸”。10月13日，发表在《交叉科学》上的这种方法，能提供足够氧气有效地拯救缺氧蝌蚪大脑中的神经元。 论文通讯作
光合作用水解放氧的结构基础
光合作用过程中，光系统II核心复合体接受来自外围捕光复合体II（LHCII），次要捕光复合物叶绿素结合蛋白（CP29、CP26和CP24））的激发能，以诱导称为P680的特殊叶绿素发生电荷分离，实现光能到电能的转化。这一复杂的光物理过程是由PSII的许多蛋白质亚基和各种辅助因子，包括叶绿素、类胡萝卜
光合作用水解放氧的结构基础
光合作用过程中，光系统II核心复合体接受来自外围捕光复合体II（LHCII），次要捕光复合物叶绿素结合蛋白（CP29、CP26和CP24））的激发能，以诱导称为P680的特殊叶绿素发生电荷分离，实现光能到电能的转化。这一复杂的光物理过程是由PSII的许多蛋白质亚基和各种辅助因子，包括叶绿素、类胡萝卜
研究提出太古代产氧途径和产氧光合作用起源新理论
产氧光合作用的进化导致了地球第一次大氧化事件（The Great Oxidation Event，24.5-23.3亿年前），驱动表层地球系统发生革命性变化，这一关键的代谢创新是地球和生命演化历史上重要的里程碑事件，然而，产氧光合作用如何起源、何时起源仍是未解之谜。 产氧光合作用的核心过程是在
这个团队在光合作用捕光复合物研究中取得进展！
经过我们公众号iPlants的查阅，发现以中国科学院生物物理所常文瑞院士为学术带头人，柳振峰研究组、章新政研究组与常文瑞/李梅研究组合作的团队已经在光合作用的捕光复合物研究中取得一系列重大的进展，实属了不起！其中包括以下成果： 1.2004年3月18日，Nature以封面彩图的形式发表来自中国
科学家提出矿物产氧新途径和产氧光合作用进化理论
矿物-水界面产生的活性氧（H2O2和O2）对蓝细菌祖先造成的进化压力。何宏平团队 供图 近日，中国科学院广州地球化学研究所研究员何宏平、朱建喜与香港大学教授李一良、加拿大阿尔伯塔大学教授Kurt O. Konhauser合作，从矿物表/界面反应的视角，结合生物可利用性和持续供应考虑，提出一种太古代
我国揭示植物适应多变光照条件光系统的捕光调节机制
近日，Science期刊发表了题为“Structure of the maize photosystem I supercomplex with light-harvesting complexes I and II”。该项工作首次报道了玉米光系统I-捕光复合物I-捕光复合物II（PSI-LHC
人造光合作用新进展：阳光转化成零排放燃料
据国外媒体报道，一种用二氧化钛制成的新薄膜镀层，能更加有效地把阳光转化成零排放燃料，相关论文发表在最新一期的《科学》杂志上。美国加州理工学院专门研究太阳能燃料的化学教授、这篇论文的作者内森-刘易斯表示，这一发现促使人造光合作用的梦想距离变成现实更近一步。 太阳能电池板能把阳光转变成可用的电能，