科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了硅藻是如何利用太陽(yáng)能進(jìn)行光合作用的,硅藻是一種產(chǎn)生地球20%氧氣的藻類。
羅格斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究結(jié)果發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上,有助于提供更有效、更廉價(jià)的藻類生物燃料,應(yīng)對(duì)化石燃料燃燒帶來的氣候變化。
海洋和其他水道中有豐富的藻類能源植物,它們將陽(yáng)光和二氧化碳轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,并幫助清除大氣中的碳。硅藻是最成功的藻類之一。他們的石化油是地球上最優(yōu)質(zhì)石油的來源。
羅格斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)首次使用3D生物成像工具揭示了被稱為光系統(tǒng)二的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。硅藻被用來吸收陽(yáng)光并為其光合作用提供能量。他們發(fā)現(xiàn)每個(gè)細(xì)胞包含兩組這種蛋白質(zhì),盡管只有一組是活性的。該活性基團(tuán)具有與色素蛋白相關(guān)的結(jié)構(gòu),例如綠色葉綠素,其吸收光并在天線中收獲光以進(jìn)行光合作用。不活躍的一組缺少天線,不參與光合作用。
羅格斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)正在尋求理解藻類光合能力的極限,并利用這種能力生產(chǎn)生物燃料。根據(jù)美國(guó)能源部的數(shù)據(jù),藻類以天然石油的形式儲(chǔ)存能量,在適當(dāng)?shù)臈l件下,它可以產(chǎn)生大量的石油,這些石油可以轉(zhuǎn)化為汽車、卡車、火車和飛機(jī)的生物燃料。
“下一步是試圖理解控制蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)機(jī)制,并支持強(qiáng)大的生化能量產(chǎn)生,”資深作者、細(xì)胞生物學(xué)系和神經(jīng)科學(xué)文理學(xué)院助理教授戴偉說。
“這將為進(jìn)一步研究從藻類中開發(fā)更具成本效益的生物燃料和替代石油奠定基礎(chǔ),”合著者保羅g福爾科夫斯基(Paul G. Falkowski)說,他是環(huán)境和學(xué)校生物科學(xué)領(lǐng)域環(huán)境物理和分子生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的杰出教授。
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