科学家模拟叶绿体在人造光合细胞中实现光控固碳

近日,哈尔滨工业大学韩晓军教授团队在人造细胞研究领域取得重要进展,模拟叶绿体在人造光合细胞中实现光控固碳。相关成果发表在《德国应用化学》。该成果有助于理解细胞工作机制,为构建具有复杂代谢功能的人造细胞提供基础。光合作用是地球上生命活动的基础,通过将光能转化为化学能、将无机物转化为有机物,为生物提供能量和物质。人造光合细胞的研究致力于模拟这一过程,以期实现高效的光能利用和碳固定。但在人造细胞中实现由光合细胞器驱动的碳固定一直是该领域的重大挑战。基于上述挑战,韩晓军教授团队模拟了叶绿体的工作机制,构建了人造光合细胞,实现了光控固碳。团队将ATP合酶和光系统II纯化并重组到磷脂囊泡膜上,制备出光合细胞器,并引入藻蓝蛋白增强其光收集能力,提高光能利用效率和ATP的产量。团队将异柠檬酸脱氢酶、乌头酸酶和ATP柠檬酸裂解酶级联,建立了碳固定途径,构建出人造光合细胞。在光照下,人造光合细胞成功将α-酮戊二酸转化为乙酰辅酶A和草酰乙酸,光反应能......阅读全文

蓝细菌是细菌吗

是的,蓝细菌是一类特殊的细菌。它们被归类为细菌的一种,具有细胞结构、细胞壁和细胞质等细菌特征。蓝细菌得名于它们的蓝绿色色素,这种色素能够帮助它们进行光合作用。与其他细菌不同的是,蓝细菌具有一种特殊的细胞器——蓝细菌叶绿体,类似于植物的叶绿体,可以进行光合作用来合成有机物质。因此,蓝细菌既具备细菌的特

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

C3植物叶片的结构特点

C3植物叶片的结构特点是:叶绿体只存在于叶肉细胞中,维管束鞘细胞中没有叶绿体,整个光合作用过程都是在叶肉细胞里进行,光合产物变只积累在叶肉细胞中。其光补偿点比C4植物来得高,光饱和点比C4植物来得低。

C3植物叶片的结构特点

C3植物叶片的结构特点是:叶绿体只存在于叶肉细胞中,维管束鞘细胞中没有叶绿体,整个光合作用过程都是在叶肉细胞里进行,光合产物变只积累在叶肉细胞中。其光补偿点比C4植物来得高,光饱和点比C4植物来得低。

叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能

叶片的表皮细胞没有有叶绿体。叶表皮细胞中不能看见叶绿体,但是叶的上下表皮上有形成气孔的保卫细胞,保卫细胞中有叶绿体植物表皮细胞排列紧密,具保护内部组织的功能,通常不含叶绿体;但在蕨类和水生植物中则含有叶绿体。叶片的表皮中,上下表皮都有保卫细胞(下表皮分布较多);保卫细胞具有叶绿体,但叶绿体较小,数目

关于叶绿体DNA的介绍

  chloroplast DNA(cpDNA),存在于叶绿体内的DNA。高等植物叶绿体的DNA为双链共价闭合环状分子,其长度随生物种类而不同,其大小在120kb到217kb之间,相当于噬菌体基因组的大小,例如,T4噬菌体的基因组约165kb。叶绿体DNA不含5-甲基胞嘧啶,这是鉴定cpDNA及其纯

叶绿体DNA的基本介绍

  chloroplast DNA(cpDNA),存在于叶绿体内的DNA。高等植物叶绿体的DNA为双链共价闭合环状分子,其长度随生物种类而不同,其大小在120kb到217kb之间,相当于噬菌体基因组的大小,例如,T4噬菌体的基因组约165kb。叶绿体DNA不含5-甲基胞嘧啶,这是鉴定cpDNA及其纯

无氧发酵代谢物抑制光合作用和有氧呼吸的新机制揭示

  在模式生物莱茵衣藻中,光合作用和有氧呼吸分别发生在叶绿体和线粒体中,无氧发酵则可以独立发生在细胞质、线粒体和叶绿体中。这三种基本的能量代谢过程如何和谐有序的发生在同一个细胞内是值得深度思考的科学问题。目前,围绕三者间相互作用的研究相对匮乏,功能耦合机制尚不清晰。  此前研究表明,光合生物在黑暗处

无氧发酵代谢物抑制光合作用和有氧呼吸的新机制

  在模式生物莱茵衣藻中,光合作用和有氧呼吸分别发生在叶绿体和线粒体中,无氧发酵则可以独立发生在细胞质、线粒体和叶绿体中。这三种基本的能量代谢过程如何和谐有序的发生在同一个细胞内是值得深度思考的科学问题。目前,围绕三者间相互作用的研究相对匮乏,功能耦合机制尚不清晰。  此前研究表明,光合生物在黑暗处

叶绿体蛋白转运与质量控制的新机制获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/6/481871.shtm 近日,中科院植物研究所研究员杨文强团队与合作者在《植物细胞》发表了最新研究成果,揭示了莱茵衣藻叶绿体基因组最大基因编码的蛋白Orf2971参与蛋白转运和质量控制的重要分子机制。

蓝藻和叶绿体基因组的比较研究

  原核的蓝藻和真核植物(包括其他藻类)中的叶绿体,都同样进行放氧的光合作用,这为人类和整个生物界提供了赖以生存的食物、氧气、能源和原料。对叶绿体和蓝藻的细胞结构和分子生物学特性作分析,证明真核生物的叶绿体可能起源于蓝藻祖先的内共生。这使蓝藻在20多年来已成为光合作用研究的模式生物。  蓝藻基因组的

蓝藻和叶绿体基因组的比较研究

原核的蓝藻和真核植物(包括其他藻类)中的叶绿体,都同样进行放氧的光合作用,这为人类和整个生物界提供了赖以生存的食物、氧气、能源和原料。对叶绿体和蓝藻的细胞结构和分子生物学特性作分析,证明真核生物的叶绿体可能起源于蓝藻祖先的内共生。这使蓝藻在20多年来已成为光合作用研究的模式生物。蓝藻基因组的作图和测

蓝藻和叶绿体基因组的比较研究

  原核的蓝藻和真核植物(包括其他藻类)中的叶绿体,都同样进行放氧的光合作用,这为人类和整个生物界提供了赖以生存的食物、氧气、能源和原料。对叶绿体和蓝藻的细胞结构和分子生物学特性作分析,证明真核生物的叶绿体可能起源于蓝藻祖先的内共生。这使蓝藻在20多年来已成为光合作用研究的模式生物。  蓝藻基因组的

蓝藻和叶绿体基因组的比较研究

原核的蓝藻和真核植物(包括其他藻类)中的叶绿体,都同样进行放氧的光合作用,这为人类和整个生物界提供了赖以生存的食物、氧气、能源和原料。对叶绿体和蓝藻的细胞结构和分子生物学特性作分析,证明真核生物的叶绿体可能起源于蓝藻祖先的内共生。这使蓝藻在20多年来已成为光合作用研究的模式生物。蓝藻基因组的作图和测

细胞化学基础蓝藻和叶绿体基因组的比较研究

原核的蓝藻和真核植物(包括其他藻类)中的叶绿体,都同样进行放氧的光合作用,这为人类和整个生物界提供了赖以生存的食物、氧气、能源和原料。对叶绿体和蓝藻的细胞结构和分子生物学特性作分析,证明真核生物的叶绿体可能起源于蓝藻祖先的内共生。这使蓝藻在20多年来已成为光合作用研究的模式生物。蓝藻基因组的作图和测

关于蓝藻和叶绿体基因组的比较研究介绍

  原核的蓝藻和真核植物(包括其他藻类)中的叶绿体,都同样进行放氧的光合作用,这为人类和整个生物界提供了赖以生存的食物、氧气、能源和原料。对叶绿体和蓝藻的细胞结构和分子生物学特性作分析,证明真核生物的叶绿体可能起源于蓝藻祖先的内共生。这使蓝藻在20多年来已成为光合作用研究的模式生物。  蓝藻基因组的

遗传发育所水稻光合效率提高的分子机理研究取得进展

  光合作用是绿色植物及光合细菌在光下利用光合色素,将二氧化碳和水转化为碳水化合物并释放氧气的过程,是整个生物界赖以生存的基础。提高光合作用效率是农作物增产的一个根本途径。   光合作用在绿色植物所特有的细胞器——叶绿体中进行,存在于叶绿体上的光合膜含有丰富的糖脂(半乳糖甘油酯),而

湖北大学,河南大学发Cell:叶绿体蛋白运输与分选机制

  光合作用是地球上最大规模地利用太阳能,把二氧化碳和水合成为有机物,并放出氧气的过程。叶绿体是植物光合作用场所。叶绿体是由光合细菌共生演变而来的,在光合作用及其他多种重要生理过程中发挥着关键性的作用。叶绿体具有半自主性,95%叶绿体蛋白是由核基因编码的,胞质合成为前体后,通过叶绿体外被膜和内被膜上

研究揭示无氧发酵影响光合作用和呼吸作用新机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504819.shtm在模式生物莱茵衣藻中,光合作用和有氧呼吸分别发生在叶绿体和线粒体中,无氧发酵则可以独立发生在细胞质、线粒体和叶绿体中。这三种基本的能量代谢过程如何和谐有序的发生在同一个细胞内是一个值得

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)。

张立新团队发现相分离驱动叶绿体内蛋白分选的新机制

  高等植物的叶绿体是十亿年前蓝藻被真核生物吞噬后经内共生演化而来,共有3000个左右的蛋白,其中95%以上由核基因编码。核基因编码的叶绿体蛋白在细胞质中合成后,通过叶绿体内、外被膜和类囊体膜转运通道运输到叶绿体内的不同区域使叶绿体行使光合作用功能。因此,研究叶绿体蛋白跨膜运输方式对于探讨叶绿体的生

光合作用与呼吸作用有什么区别

光合作用是植物通过叶绿体吸收太阳能,将二氧化碳和水转化为有机物,抄并将太阳能转化为生物能储存在有机物中。呼吸作用是植物利在线粒体中将有机物分解,释放出其中的能量,供植物生长需要。过程和光合作用相反。区别1、部位:光合作用进行的部分必须有叶绿体的细胞,因为叶绿体是进行光合作用的结构基础,形象地比喻为制

光合作用与呼吸作用有什么区别

  光合作用是植物通过叶绿体吸收太阳能,将二氧化碳和水转化为有机物,抄并将太阳能转化为生物能储存在有机物中。   呼吸作用是植物利在线粒体中将有机物分解,释放出其中的能量,供植物生长需要。过程和光合作用相反。   区别   1、部位:光合作用进行的部分必须有叶绿体的细胞,因为叶绿体是进行光合作

叶绿体是什么

叶绿体是质体的一种, 是高等植物和一些藻类所特有的能量转换器。叶绿体是含有绿色色素(主要为叶绿素 a 、b)的质体,为绿色植物进行光合作用的场所,存在于高等植物叶肉、幼茎的一些细胞内,藻类细胞中也含有。叶绿体的形状、数目和大小随不同植物和不同细胞而异。

叶绿体DNA分离

设备:Hitachi CS-150GXL或CS-120GXL微量超速离心机,S100AT6 转头,5PA 密封管(如果用4PC管,可接比例减少各层液量)溶液配制:A液:0.35Msorbitol(山梨醇),50mM Tris—Hcl (PH8.0) 25mM EDTA—Na2B液:5%(w/w)So

叶绿体(chloroplast)分离

设备:Hitachi CF—7D2离心机,T5SS或T4SS或T7A转头50ml PP 离心管CP—MX ,CP—WX超速离心机,R28S转头,40ml PA管。(或其他品牌离心机,同类转头)溶液配置:A液:0.35M Sorbitol,(山梨醇),50mM Tris—HCL (PH8.0) 5mM

什么是叶绿体

叶绿体叶绿体(chloroplast)植物绿色细胞中存在的有色质体。其内含有叶绿素及类胡萝卜素,是进行光合作用的场所。在高等植物中一般呈椭圆形,长轴4~10微米,短轴2~4微米。它被双层膜(称为外被)包围着,内部为层膜系统和基质(或称间质)所组成。在电镜下观察,每一层膜是由双层膜组成扁平的囊,中间是

科学家发现相分离驱动叶绿体内蛋白分选的新机制

  高等植物的叶绿体是十亿年前蓝藻被真核生物吞噬后经内共生演化而来,共有3000个左右的蛋白,其中95%以上由核基因编码。核基因编码的叶绿体蛋白在细胞质中合成后,通过叶绿体内、外被膜和类囊体膜转运通道运输到叶绿体内的不同区域使叶绿体行使光合作用功能。因此,研究叶绿体蛋白跨膜运输方式对于探讨叶绿体的生

研究团队揭示叶绿体蛋白转运与质量控制的新机制

  叶绿体是光合作用的场所,也是重要的生物反应器。作为半自主细胞器,叶绿体含有3000多个蛋白,其自身基因组仅编码100个左右蛋白,其他蛋白由核基因组编码并通过叶绿体被膜上的TOC和TIC复合体转运。大部分核基因编码的前体蛋白以未折叠状态进入转运复合体,分子伴侣和蛋白酶组成的质量控制系统可确保所有进

上海生科院解析叶片叶肉导度的物理及分子机制

  叶肉导度用于表征二氧化碳从气孔下腔进入到叶绿体直至被Rubisco固定这一路径的阻力,是限制叶片叶绿体中二氧化碳浓度,进而影响叶片光合速率的重要生理参数。叶肉导度是继气孔导度、光合作用生化限制之后的第三大限制光合效率的重要因素。由于提高叶肉导度可以同时提高叶片水分及光能利用效率,因此其成为光合作