光合作用是地球最重要的化學(xué)反應(yīng),高等植物、藻類和藍(lán)細(xì)菌通過光合作用利用太陽(yáng)光把水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)并放出氧氣,這為人類提供了賴以生存的能源和物質(zhì)基礎(chǔ)。太陽(yáng)光是進(jìn)行光合作用的必要條件,但是在自然光合作用過程中,不是光越強(qiáng)越好。
正常在夏季,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)在中午太陽(yáng)直射的時(shí)候,植物綠色的葉子變蔫了,這時(shí)候光合作用的效率很低,那是因?yàn)樘?yáng)光曬得太狠,葉子不得不關(guān)閉光合系統(tǒng)以保護(hù)自己。其實(shí)在太陽(yáng)光強(qiáng)度超過一定的閾值后(光飽和點(diǎn)),光合生物會(huì)啟動(dòng)自我保護(hù)機(jī)制,不再接收更多的光,這即是光抑制現(xiàn)象。許多光合生物的光飽和點(diǎn)很低,尤其是藻類,在較低的光強(qiáng)度下就發(fā)生了光抑制,造成光能轉(zhuǎn)化效率下降。導(dǎo)致太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率和速率都急劇下降,制約了光合作用太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與生物質(zhì)的合成,如何解除光抑制是光合作用的一個(gè)重大難題。
近日,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所太陽(yáng)能部人工光合成研究中心李燦院士,王旺銀等人提出“非基因方式電子引流”的策略,利用人工電子梭導(dǎo)出強(qiáng)光下微藻光合系統(tǒng)內(nèi)的電子,有效解除光合作用的光抑制現(xiàn)象,并將導(dǎo)出的電子用于有機(jī)合成。
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