土地に住んでいる植物鏡は光合成中の太陽オンライン光合成を実行する。それでは、これらの植物にわずかな光だけに到達する深海で藻類の光合成はどのようにありますか?
大阪メトロポリタン大学の人工光合成研究センター(要約)のRitsuko教授准教授が率いる研究者のチームと、大阪市科学大学院の学生Soichiro Sekiは、これを目指すことを目指しました。知識のギャップ。
彼らは極低温電子顕微鏡を使用して、光合成アンテナに結合した顔料の構造と結合環境を調査しましたc。壊れやすい。結果は、青緑色の光(深海水で利用可能な唯一の光)が光合成に効率的に利用される分子メカニズムの解明を可能にします。
研究の結果はジャーナルに掲載されましたBba Advances.
陸地と深海の植物のパフォーマンスが異なる方法
陸上植物は、主に太陽から赤と青の光を吸収し、光合成に使用します。ただし、弱い青緑色の光だけが海底に到達します。
海洋大型藻類の光合成アンテナは、陸上植物の光合成アンテナと非常に似ていますが、それに結合した色素の構造が異なります。陸上植物には、光合成アンテナに結合した2種類の色素、すなわちカロテノイドとクロロフィルがあります。
マリングリーンマクロアルガCodium脆弱、主要なカロテノイドはシフォナキサンチンに置き換えられ、一部のクロロフィルa 分子はクロロフィルに置き換えられますb 分子。
シフォナキサンチンとクロロフィルbそれぞれ緑色の光と青緑色の光の吸収の増加に寄与することが知られていますが、これが光合成にどのように寄与するかはまだ完全には理解されていません。
研究は何を示しましたか?
極低温電子顕微鏡による高解像度分析では、シフォナキサンチン(SCP)がを示したことが示されました。c。壊れやすいは非常に歪んでおり、2つの場所で周囲のタンパク質と水素結合を形成します。この構造的特徴は、緑色の光を吸収するシフォナキサンチンの能力の重要な要因と見なされます。
SCPには三量体構造があり、2つのルテインと2つのクロロフィルを含む各モノマーa植物型LHCIIの分子は、シフォナキサンチンとそのエステルと2つのクロロフィルに置き換えられますbそれぞれ分子。
さらに、研究者はクロロフィルの違いをうまく検出しましたaとクロロフィルb、そしてそれらはいくつかのクロロフィル分子置換部位を明確にしました。置換が発生すると、クロロフィルの隣接領域bクラスターはより広くなり、青緑色の光の吸収を改善します。
言い換えれば、チームは顔料座標に関する情報を取得することができ、より効率的な光合成のメカニズムのより良い理解に貢献しました。
「色素構造を変更するだけで光合成の利用を増やすことは、費用対効果の高い戦略になると思います」と藤井教授は結論付けました。
「生物のそのような生存戦略を学ぶことは、日光の使用の改善と人間の再生可能遊雅堂 ウェルカムフリーベット源の発達につながるでしょう。」