دانشگاه کوئینزلند و دانشگاه مونستر (WWU) محققان خالص اند و تجسم از جریان الکترون حلقوی (CEF) فوق العاده پیچیده است که یک بخش کلیدی از تمام مکانیزم فتوسنتز گیاه، این یافته کمک خواهد کرد هدایت نسل بعدی زیستی خورشیدی توسعه تکنولوژی.
این یافته یک تیم بین المللی از دانشمندان با همکاری دانشگاه بازل، دانشگاه اوکایاما و دانشگاه نیو ساوت ولز، در "آکادمی ملی علوم ایالات متحده" منتشر شده، فراهم می کند بینش جدید به فرایند فتوسنتز در سطح مولکولی است.
در سال 2050، نیاز به افزایش 50٪ سوخت، 70٪ مواد غذایی و 50 درصد از آب تمیز به پاسخگویی به نیازهای تمام بشریت است. موسسه UQs مولکولی علوم زیستی (موسسه UQs مولکولی علوم زیستی) پروفسور بن Hankamer گفت که بر اساس فناوری فتوسنتز ریز جلبک پتانسیل را دارد که بازی نقش مهمی در رفع این نیازها. او مرکز خورشیدی برای بیوتکنولوژی (مرکز بیوتکنولوژی خورشیدی) مسئول چگونه این میکروب ها برای گرفتن و ذخیره انرژی خورشیدی در سطح مولکولی از طریق درک بهتر است، آن را به توسعه خورشیدی مبتنی بر بیوتکنولوژی حمایت می کنند.
شرایط نور ریز جلبک ها در فاضلاب و فرهنگ سرعت در حال رشد.
برای بیش از سه میلیارد سال، گیاهان، جلبکها و باکتری های آبی سبز عملیات پیچیده نانومواد را توسعه داده اند که آنها را قادر به انجام فتوسنتز می کند که انرژی خورشیدی را به شکل انرژی شیمیایی اشغال و ذخیره می کند.
این انرژی شیمیایی در قالب مولکول های ATP و مولکول های NADPH وجود دارد که برای بسیاری از فرآیندهای سلولی حیاتی هستند.
استاد Hippler می گوید که او در WWUs Biology و Biology گیاه می باشد. در حالی که آنها رشد می کنند، اکسیژن اتمسفر و مواد غذایی و سوختی را پشتیبانی می کنند که از زندگی بر روی زمین حمایت می کنند. کار فنی موسسه
فتوسنتز دارای دو حالت: یک جریان خطی الکترون (به نیروی انتظامی) و جریان الکترون حلقوی (CEF) برای عملکرد کارآمد تحت تغییر شرایط نور، ارگانیسم های فتوسنتزی باید و متعادل کننده شده توسط جذب نور انرژی و به آن نیاز دارد، ATP. و NADPH. این کار به طور مداوم خوب تنظیم رابطه بین این دو حالت است.
یکی از شکلهای فتوسنتز: جریان الکتریکی جریان (تصویر از Leavingbio.net)
دو شکل فتوسنتز: جریان الکتریکی خطی (تصویر از Leavingbio.net) شواهد بیوشیمیایی است که یک بیماری شناخته شده به عنوان ماکرومولکولی جریان الکترون حلقوی (CEF) فوق العاده پیچیده نقش کلیدی در روند تنظیم خوب بازی می کند. با این حال، پروفسور Hankamer گفت، چرا که از ماهیت پویا آن، این دشوار است Supercomposites برای تعیین ساختار استفاده می شود.
برای حل این مشکل، گروههای تحقیقاتی تخلیص و تعیین خصوصیات روش پیچیده فوق العاده CEF از ریز جلبک، و ساختار با میکروسکوپ الکترونی و مورد تجزیه و تحلیل استفاده کنید.
به منظور پیدا کردن فوق العاده پیچیده، محققان زمان درد برای استخراج در مورد 500000 از کمپلکسهای پروتئینی ریز جلبک که در آن تنها 1000 CEF فوق العاده پیچیده است.
تجزیه و تحلیل ساختاری نشان می دهد که چگونه سیستم کامپوزیت نوری جمع آوری نوری و یک b6f سیتوکروم اجزاء به مجتمع فوق العاده CEF و آرایش خود را چگونه به آنها را قادر به صورت پویا اتصال و قطع اتصال، به انجام وظایف مختلف، زندگی انطباق مختلف شرایط نور و انرژی مورد نیاز
این اطلاعات همراه با شواهد تجربی اضافی، محققان را قادر می سازد تا یک فرضیه جدید را برای توضیح چگونگی کارکرد فوق اجرایی CEF ارائه دهند.
پروفسور هیپلر گفت که سوپر کامپلکس CEF یک نمونه عالی از یک ساختار تکاملی بسیار محافظت شده است. او توضیح داد که به نظر می رسد در بسیاری از گیاهان و جلبک ها محافظت شده و میلیون ها سال به طور قابل توجهی تغییر نکرده است. .
پروفسور هانکامر توضیح داد که این کار برای تلاش های مرکز بیوتکنولوژی خورشیدی برای توسعه نسل بعدی بیوتکنولوژی خورشیدی و صنعت ضروری است.
این مرکز گسترش یافته است تا 30 تیم بین المللی در اروپا، آسیا، ایالات متحده، استرالیا و نیوزیلند را شامل شود و متعهد به توسعه نسل بعدی بیوتکنولوژی های خورشیدی مبتنی بر جلبک سبز فتوسنتز است.
تبدیل انرژی خورشیدی توسط فتوسنتز در حدود 10 برابر نیاز انسان، بلکه بسیاری از مبنای بیولوژیکی زمین برای زنده ماندن است. پروفسور Hankamer گفت که هدف این تیم است برای بهینه سازی مکانیسم فتوسنتز جلبک سبز، به تولید برای کمک به پاسخگویی انرژی، آب و غذا نیاز جهان از فن آوری است. برای رسیدن به این اهداف، ما نیاز به درک چگونه فتوسنتز در سطح مولکولی کار کردن
این اطلاعات جدید کمک خواهد کرد تا طراحی نسل بعدی فن آوری های جذب خورشیدی مبتنی بر مایکروویو و انواع فناوری های بیوتکنولوژی خورشیدی و صنایع برای تولید محصولات با ارزش بالا، مواد غذایی، سوخت و آب پاک شود. راه حل های تغییر آب و هوا، استخراج دی اکسید کربن از جو، استفاده و ذخیره آن نیز مناطق هیجان انگیز است.
