Science:光合作用新见解,类胡萝卜素参与能量转移
光合作用是指植物、藻类和某些细菌通过光合色素,利用光能将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。光合色素包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素等。光合作用由一系列复杂的代谢反应组成,是地球生物赖以生存的基础。 植物和紫细菌中的类胡萝卜素不仅能辅助光吸收,还能够抵御光破坏。近日,多伦多大学和格拉斯哥大学的研究人员揭示了在光合作用过程中,类胡萝卜素一种不参与光吸收的分子状态却被用于传递光能。相关论文刊登在了近期出版的《科学》(Science)杂志上。 研究人员表示,类胡萝卜素的这一作用的确出人意料,自然界有效利用了类胡萝卜素分子的多种量子力学状态,并让它们各司其职。 数十年前人们就曾预言,在光合作用中,应该存在一种不参与光吸收的暗态(Dark State)类胡萝卜素。而多伦多大学化学系教授Greg Scholes领导的这项研究,首次证实了这种状态的存在,并指出这种完全不参与光吸收......阅读全文
影响光合作用的因素
植物的光合作用受内外因素的影响,而衡量内外因素对光合作用影响程度的常用指标是光合速率(photosynthetic rate)。一、光合速率及表示单位 光合速率通常是指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量,也可用单位时间、单位叶面积上的干物质积累量来表示。常用单位有:μmol CO2
如何用光合作用测定仪测量拟南芥叶片的光合作用?
在过去的几年业务咨询中,不断有客户来电咨询如何利用气体交换法测定拟南芥叶片的光合作用参数。 对于这个问题,从测量原理上来讲拟南芥叶片(或类似的小叶片样品)和其它植物叶片的测量没有本质上的差异。关键的难点是如何解决拟南芥叶片过小的问题。叶片太小会带来的问题是;1一次只测一个小叶片,由于面积太小(小于1
大连化物所实现低毒性量子点电子转移与能量转移光催化
近日,中科院大连化物所光电材料动力学研究组(1121组)吴凯丰研究员团队在量子点电荷/能量转移与光催化研究中取得新进展,实现了一类低毒性量子点作为强还原剂和三线态敏化剂的有机光催化应用。 光诱导电荷/能量转移被广泛应用于各类有机催化反应。常见的光敏剂主要是吸收可见光的有机分子或过渡金属(例如钌
研究揭示叶绿体稳定性调控水稻产量和品质新机制
叶绿体发育调控模块 中国农科院供图 近日,中国水稻研究所水稻功能基因组学创新团队研究揭示,一个富含甘氨酸的蛋白LSL1参与调控叶绿体氧化还原稳态机制,进而影响水稻的产量与品质。相关研究成果发表于《中国科学—生命科学》(Science China-Life Sciences)。
研究人员设计光动力催化剂可提高产生化合物反应产率
通过模仿光合作用,麻省理工学院的研究人员设计了一种新型光催化剂,可吸收光并用来驱动各种化学反应。 这种被称为生物混合光催化剂的新型催化剂含有一种捕光蛋白,可吸收光并将能量转移到含金属的催化剂上。该催化剂可用于合成药物或将废物转化为生物燃料等有用化合物的反应。通过用光代替有害条件和试剂,光催化可
研究人员设计光动力催化剂可提高产生化合物反应产率
通过模仿光合作用,麻省理工学院的研究人员设计了一种新型光催化剂,可吸收光并用来驱动各种化学反应。 这种被称为生物混合光催化剂的新型催化剂含有一种捕光蛋白,可吸收光并将能量转移到含金属的催化剂上。该催化剂可用于合成药物或将废物转化为生物燃料等有用化合物的反应。通过用光代替有害条件和试剂,光催化可
植物光合作用测定仪研究干旱高温对胡杨光合作用影响
植物生长需要阳光、水和适宜的温度,这是我们大家都知道的,而干旱、高温等恶劣环境对植物是有一定的影响的,影响的程度视情况而定,但是光合作用是植物积累养分的重要过程,因此利用植物光合作用测定仪研究干旱高温对植物光合作用的影响,可以探究植物在干旱高温下的适应性机理,为干旱和半干旱地区生态系统修复提供重要的
通过光合作用测定仪对植物的光合作用效果进行有效测定
光合作用测定仪助力设施农业的发展,设施农业指的是在可控的环境条件下,使用一些技术手段,实现植物有效生产的现代农业生产方式。当前设施农业在全过范围内大力推广,在农业领域,设施农业在对于作物生长过程中需要的光照、水分、温度、土壤环境的研究已经步入科技先进的水平,光合作用测定仪在帮助其研究的重要仪器之
植物光合作用测量系统概述
随着植物光合作用研究的深入和现代光合测定 系统的推广 ,越来越多的植物学科如农学、林学 、植物生理学 、植物生态学 、园艺学和遗传学 的研究均涉及到叶片光合作用的测定 。而净光合速率是衡量绿色植物光合能力大小的一个重要指标 。 植物光合测量系统可以测定气体CO2浓度、空气温湿度,叶片温度,光合
光合作用的内部影响因素
1. 不同部位在一定范围内,叶绿素含量越多,光合越强。以一片叶子为例,最幼嫩的叶片光合速率低,随着叶子成长,光合速率不断加强,达到高峰,随后叶子衰老,光合速率就下降。2. 不同生育期株作物不同生育期的光合速率不尽相同,一般都以营养生长期为最强,到生长末期就下降。以水稻为例,分蘖盛期的光合速率较快,在
概述光合作用的反应过程
光合作用的过程是一个比较复杂的问题,从表面上看,光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程,但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。根据现代的资料,整个光合作用大致可分为下列3大步骤: ①原初反应,包括光能的吸收、传递和转换; ②电子传递和光合磷酸化,形成活跃化学能(ATP和NAD
植物光合作用测定仪
1、多功能 同时测定光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度和水分利用效率,以及二氧化碳浓度、相对湿度、光合有效辐射和空气温度、叶片温度十项指标 2、稳定性 加入了温度调节的双波长红外二氧化碳分析器,二氧化碳测量精度不受温度变化影响,而且具有稳定、精度高,反映灵敏等特点,1秒钟之内就
植物光合作用测定系统简介
植物光合作用测定系统是一种用于地球科学领域的分析仪器,于2015年11月02日启用。 技术指标 大小:40.6L x 57.2W x 21.1H cm;4个LED指示器;5个7-segment LED显示器;多路器覆盖区域:多路器到测量室最大半径15.0m,测量圆周的最大直径30.0m;。
关于光合作用的意义介绍
将太阳能变为化学能 植物在同化无机碳化物的同时,把太阳能转变为化学能,储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能,除了供植物本身和全部异养生物之用外,更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。因此可以说,光合作用提供今天的主要能源。绿色
关于叶绿素的光合作用介绍
光合作用是指绿色植物通过叶绿体,把光能用二氧化碳和水转化成化学能,储存在有机物中,并且释放出氧的过程。光合作用的第一步是光能被叶绿素吸收并将叶绿素离子化。产生的化学能被暂时储存在三磷酸腺苷(ATP)中,并最终将二氧化碳和水转化为碳水化合物和氧气。 1864年,德国科学家萨克斯做了这样一个实验:
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
Nature:0.000000000001秒!“破译”光合作用!
光合作用也称光能合成(photosynthesis),是很多植物、藻类和蓝菌等生产者利用光能把水、二氧化碳或者硫化氢等无机物转变成可以储存化学能的有机物(比如碳水化合物)的生物过程。尽管它是地球上最著名和研究最透彻的过程之一,但科学家们发现光合作用仍然有很多秘密需要被揭开。剑桥大学化学系Jenny
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
微藻生物的光合作用
目前估计的微藻理论最高产量大致为100-200g-1m-2day-1,但微藻的确切理论最大产量是多少却没有一致的看法,造成伪造理论产量估算结果差距较大的部分原因是由于微藻培养物的透光、反射和吸收等参数的影响;另一个问题是在计算光合反应器产率时,通常只考虑反应器本身,而不考虑反应器所处的地理位置。理论
氧气浓度影响光合作用吗
有影响,光和作用需要二氧化碳,二氧化碳是光合作用的原料,因此增加二氧化碳浓度,会增强光合作用效率;增加氧气浓度,会使呼吸作用增强,消耗的有机物增多,会使产量降低
关于光合作用的相关介绍
光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。 其主要包括光反应、暗反应两个阶段, 涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤,对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。 绿色植物利用太阳的光能,同化二氧化碳(CO
光合作用的原初反应介绍
光合作用的第一幕是原初反应(primary reaction)。它是指光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程,其中包含色素分子对光能的吸收、传递和转换的过程。两个光系统(PSⅠ和PSⅡ)均参加原初反应。 [6] 当波长范围为400 ~ 700 nm的可见光照射到绿色植物
光合作用的研究进展
17世纪以前,普遍认为植物生长所需的全部元素是从土壤中获得的。17世纪中叶,荷兰科学家Van Helmont进行了柳树盆栽实验。连续5年只浇水,柳树重量增加了75 kg,土壤质量只减少了60 g。因此,他错误地认为柳树生长所需的物质主要不是来自土壤,而是来自灌溉土壤的水。1771年,英国牧师、化学家
光合作用的反应阶段介绍
光反应阶段图3光合作用过程图解光反应阶段的特征是在光驱动下水分子氧化释放的电子通过类似于线粒体呼吸电子传递链那样的电子传递系统传递给NADP+,使它还原为NADPH。电子传递的另一结果是基质中质子被泵送到类囊体腔中,形成的跨膜质子梯度驱动ADP磷酸化生成ATP。反应式:暗反应阶段暗反应阶段是利用光反
最早的光合作用相关介绍
1990年,一种红藻化石在加拿大北极地区被发现,这种红藻是地球上已知的第一种有性繁殖物种,也被认为是已发现的现代动植物最古老祖先。对红藻化石的年龄此前没有形成统一看法,多数观点认为它们生活在距今约12亿年前。 [5] 为了确定这种红藻化石的年龄,研究人员专门到加拿大巴芬岛收集包含这种红藻化石的
光合作用的过程和产物
绿色植物利用太阳的光能,同化二氧化碳(CO2)和水(H2O)制造有机物质并释放氧气的过程,称为光合作用。光合作用所产生的有机物主要是碳水化合物,并释放出能量。
光合作用的光合速率定义
光合速率通常是指单位时间单位叶面积所吸收的二氧化碳或释放的氧气的量,也可用单位时间单位叶面积上的干物质积累量来表示。
光合作用的研究与发展
最早的光合作用1990年,一种红藻化石在加拿大北极地区被发现,这种红藻是地球上已知的第一种有性繁殖物种,也被认为是已发现的现代动植物最古老祖先。对红藻化石的年龄此前没有形成统一看法,多数观点认为它们生活在距今约12亿年前。 为了确定这种红藻化石的年龄,研究人员专门到加拿大巴芬岛收集包含这种红藻化石的
碳四植物光合作用特点
在C4植物叶肉细胞的叶绿体中,在有关酶的催化作用下,一个CO2被一个叫做磷酸烯醇式丙酮酸的C3(英文缩写符号是PEP)固定,形成一个C4。C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中,释放出一个CO2,并且形成一个含有三个碳原子的有机酸——丙酮。这种能够固定CO2的酶,叫做磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,简称PEP羧化酶
光合作用中[H]的生成
光合作用中[H]的生成在光合作用的光反应阶段,水光解时产生的H+与NADP+(氧化型辅酶Ⅱ)在相应酶的作用下发生以下反应:NADP+ + H+ → NADPH。反应所生成的NADPH即光合作用中的[H],二者是同种物质,只是基于学生在不同学习阶段认知能力的不同,给予的不同说法而已。