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
叶绿体亚分级实验
实验材料 叶绿体 试剂、试剂盒 裂解缓冲液 仪器、耗材
叶绿体亚分级实验
叶绿体亚分级实验材料叶绿体 试剂、试剂盒裂解缓冲液 仪器、耗材微量离心管
机械法分离叶绿体
一、原理研磨叶片得到的匀浆,经过滤、离心可制备叶绿体。叶绿体的被膜比较脆弱,分离叶绿体应在等渗的缓冲溶液中,0~4℃温度下进行。叶绿体活力会随着离体时间延长而不断下降,因此,分离工作尽可能在短时间内完成。二、仪器与用具冰箱;离心机;扭力天平;显微镜;pH计;研钵;量筒;移液管;离心管;脱脂纱布等。分
科研人员发现可同时调控水稻分蘖角度和产量基因
记者1月11日从湖南省农业科学院获悉,隶属于该院的湖南省水稻研究所联合中国农业科学院生物技术研究所,克隆了一个水稻叶绿体蛋白LTA1,其可通过影响重力反应调控水稻的分蘖角度,同时通过影响叶绿体的结构和功能降低光合作用效率,导致水稻减产。这一成果近日在线发表于《作物学报》(The Crop Journ
科研人员发现可同时调控水稻分蘖角度和产量基因
记者1月11日从湖南省农业科学院获悉,隶属于该院的湖南省水稻研究所联合中国农业科学院生物技术研究所,克隆了一个水稻叶绿体蛋白LTA1,其可通过影响重力反应调控水稻的分蘖角度,同时通过影响叶绿体的结构和功能降低光合作用效率,导致水稻减产。 这一成果近日在线发表于《作物学报》(The Crop J
我国科学家破解叶绿体蛋白转运之谜
从西湖大学获悉,该校生命科学学院特聘研究员闫浈实验室的相关研究揭开了叶绿体蛋白转运之谜,其研究结果在线发表于《细胞》期刊。 “光合作用被称为地球上最重要的化学反应。”闫浈介绍,叶绿体作为光合作用的重要场地,好比一个“光能工厂”,有2000至3000种蛋白需要经过TOC-TIC复合物被识别然后进入叶
遗传发育所发现提高植物生产力新途径
原文地址:http://www.cas.cn/syky/202104/t20210402_4783599.shtml 植物光合作用产生的碳水化合物维持地球上的生命和生态系统。淀粉是植物叶绿体中最丰富的碳水化合物,是光合作用碳同化的产物和重要的储存物质。磷酸葡萄糖异构酶(PGI)催化葡萄糖6-磷
微生物学研究聚焦现代细胞内共生现象
在蝉的一个特殊器官中,一种内共生细菌分化成两个种类,而它们又被第三个共生体包围。图片来源:James Van Leuven and John McCutcheon 约20亿年前,原始细胞开始“接纳”寄居生物,生命由此朝着有利的方向发展。一种曾独立生存的细菌“定居”在细胞中,并由此形
叶绿素与光合作用
光合作用(Photosynthesis)是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为储存着能量的有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。同时也有将光能转变为有机物中化学能的能量转化过程。植物之所以
科学家成功解析叶绿体基因转录蛋白质机器构造
叶绿体中的光合作用将光能转化为化学能,吸收二氧化碳,释放氧气,是地球生物圈的重要塑造者。叶绿体约在15亿年前通过蓝藻内共生进化而来。在进化过程中,叶绿体基因要么被废弃,要么逐渐转移到细胞核染色体中,导致多数陆地植物叶绿体基因组只保留了110-130个基因。其中,大部分基因编码基因转录、蛋白翻译和光合
科学家发现能进行光合作用的动物
据国外媒体报道,目前,科学家发现一种亮绿色海蛞蝓能够盗取所吞食海藻中的基因,使自己具有“光合作用”功能,像植物一样从太阳光线中获得能量。 它叫做“绿叶海蛞蝓”,能够将海藻中的基因合并入自己的染色体中,使其能够进行光合作用。在这一过程中,绿叶海蛞蝓可以进行光合作用,使用太阳能量将二氧化碳和水转变
关于叶绿素的基本信息介绍
叶绿素(Chlorophyl)是高等植物和其它所有能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素。叶绿素有多种,例如叶绿素a、b、c和d,以及细菌叶绿素和绿菌属叶绿素等,与食品有关的主要是高等植物中的叶绿素a和b两种。其结构共同特点是结构中包括四个吡咯构成的卟啉环,四个吡咯与金属镁元素结合。叶绿素吸收
定制植物有一个更简单的方法
“这是一种可以跨物种工作的普遍机制,”MIT化学工程教授Michael Strano说。 Strano和新加坡国立大学教授Nam-Hai Chua是这篇2月25日出版的Nature Nanotechnology文章的通讯作者。文章一作是MIT前博士后研究员Seon-Yeong Kwak和MIT
MPEA和氧电极应用
氧苯酮是多数防晒霜中的一种主要的防紫外线的有效成分。也被广地泛添加在许多个人护理产品中。最近有学者报道,它可以造成珊瑚的白化,导致动物的激素分泌、胚胎发育及生殖受精等过程的异常。因此,最近美国夏威夷州和不少沿海岛国通过相关的法律,禁止使用含有氧苯酮的防晒霜。 迄今为止,关于氧苯酮研究主要集
锌蛋白酶参与光合作用中CO2的水合作用
碳酸酐酶(CA)可催化植物光合作用过程中CO2的水合作用。其反应如下: 缺锌时,植物的光合作用效率大大降低,这不仅与叶绿素含量减少有关,而且也与CO2的水合反应受阻有关。锌是碳酸酐酶专性活化离子,它在碳酸酐酶中能与酶蛋白牢固结合。试验表明,作物体内含锌量与碳酸酐酶活性呈正相关。这种酶存在于叶绿
关于锌的营养功能—参与光合作用中CO2的水合作用的介绍
碳酸酐酶(CA)可催化植物光合作用过程中CO2的水合作用。其反应如下: 缺锌时,植物的光合作用效率大大降低,这不仅与叶绿素含量减少有关,而且也与CO2的水合反应受阻有关。锌是碳酸酐酶专性活化离子,它在碳酸酐酶中能与酶蛋白牢固结合。试验表明,作物体内含锌量与碳酸酐酶活性呈正相关。这种酶存在于叶绿
马克斯·普朗克陆地微生物研究所人造叶绿体研制成功
德国马克斯·普朗克陆地微生物研究所和法国波尔多大学的研究人员5月8日在《科学》上发文,他们通过将菠菜的“捕光器”与9种不同生物体的酶结合起来,制造了人造叶绿体。这种叶绿体可在细胞外工作、收集阳光,并利用由此产生的能量将二氧化碳转化成富含能量的分子。研究人员希望他们制造的加强版光合作用系统,最终能
植物叶片中的叶绿素含量受哪些外界因素的影响?
高等植物的绿色叶片是光合作用的主要器官,叶绿体是进行光合作用核心反应的细胞 器,光合作用的能量转换和碳同化过程都在其中完成,叶绿体中叶绿素的含量直接影响着植物的生长发育。因此叶片叶绿素含量的消长规律是反映叶片生理活性变化 的重要指标之一。因此叶绿素含量的测量就有一定的使用价值了,叶绿素含量的快速无损
光合细菌的特性介绍
值得注意的是,光合菌有叶绿素等光合色素,但无叶绿体。光合菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处,主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。光合菌的适宜水温为15—40℃,最适水温为28—36℃。它的细胞干物质中蛋白质含量高达到60%以上,其蛋白质氨基酸组成比较齐全,细胞中还含有多种维生
S对农作物叶绿素和叶面积增长的影响
S在作物光合作用中具有重要作用。S以S脂方式组成叶绿体基粒片层;是铁氧还蛋白的重要组分,在光合作用及氧化物的还原中起电子转移作用。叶片中的有机S主要集中在叶肉细胞的叶绿体蛋白上,所以S的供应水平对叶绿体的形成和功能的发挥有重要影响,能显着提高叶绿素含量。施S能增加玉米的叶面积和比叶重,提高功能叶片中
8年“坐穿冷板凳”,我国科学家让叶绿体“卷起来”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518210.shtm ?当期封面。受访者供图2016年1月,回国不满半年的张余,在《中国科学院分子植物科学卓越创新中心人员遴选申请书》里写道:“申请人拟开展的工作是运用结构生物学研究叶绿体编码
叶绿体的形态与结构介绍
在高等植物中叶绿体象双凸或平凸透镜,长径5~10um,短径2~4um,厚2~3um。高等植物的叶肉细胞一般含50~200个叶绿体,可占细胞质的40%,叶绿体的数目因物种细胞类型,生态环境,生理状态而有所不同。在藻类中叶绿体形状多样,有网状、带状、裂片状和星形等等,而且体积巨大,可达100um。
原核细胞的生物系统的介绍
传统分类法根据生物的营养方式、运动能力和细胞结构的特点,把生物划分为动物界和植物界。植物细胞的主要特征是具有硬的细胞壁和进行光合作用的叶绿体。按传统分类系统,虽然大多数生物种容易归类,可是对某些生物来说却遇到了分类上的困难,例如眼虫(Euglena)是一种单细胞生物,含有叶绿体,却不具有细胞壁;
原核细胞的生物系统
传统分类法根据生物的营养方式、运动能力和细胞结构的特点,把生物划分为动物界和植物界。植物细胞的主要特征是具有硬的细胞壁和进行光合作用的叶绿体。按传统分类系统,虽然大多数生物种容易归类,可是对某些生物来说却遇到了分类上的困难,例如眼虫(Euglena)是一种单细胞生物,含有叶绿体,却不具有细胞壁;
Clark氧电极简介
Clark氧电极是为测定水中溶解氧含量而设计的一种极谱电极,早在二十世纪三十年代就有人用裸露的银-铂电极研究藻类的光合作用。自从五十年代薄膜氧电极问世以来,又大大扩展了它的应用范围。由于它具有灵敏度高、反应快、可以连续测量、记录,能够追踪反应的动态变化过程等优点,因而在叶绿体及线粒体悬浮液的光合
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:
中国植物叶绿体基因组研究颠覆学界认知
中国科学家一项历时五年的研究成果颠覆了学界对植物叶绿体基因组的认知——科学家发现整个叶绿体基因组都是可以转录的。该研究成果已于近日发表在了《自然》出版集团的《科学报告》上。 《科学报告》的审稿专家一致认为,“这一成果首次发现了我们从来没有想象过的现象,颠覆了传统遗传学上认为的只有叶绿体编码基因
关于真核细胞型微生物的基本介绍
真核细胞型微生物(eukaryotic cell microbe)是指具有真正细胞核(即核质和细胞质之间存在明显核膜)的细胞型微生物。真菌细胞中没有光合色素,不能进行光合作用。真核细胞型微生物包括了真菌、真核藻类和原生动物。 真核细胞型微生物的形状: 真核微生物是细胞核具有核膜、核仁,能进行
这种能“吃掉”光的细菌有望帮助病人从心脏病发作中幸存
当动脉发生阻塞,富含氧气的血液不能及时进入到心脏中,心脏病就会发作。不过未来细菌可能可以帮助病人在心脏病发作中幸存下来。 通过使用能“吃掉”光的细菌产生氧气,研究人员能够为心脏病发作的大鼠提供额外的氧气。研究中使用的细菌能将二氧化碳转化为氧气,就像植物一样。它们被称为细长聚球藻 (Synecho
解密番茄果实中叶绿素合成和叶绿体发育的分子机制
在植物中,叶绿体是发生光合作用的场所,叶绿体丰度的增加会提高植物的营养质量和果实的颜色。然而,番茄果实中叶绿素合成和叶绿体发育的分子机制仍然未知。 6月1日华中农业大学张余洋/叶志彪研究团队在Horticulture Research 发表了一篇名为“SlRCM1, whichenco