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日本人工光合作用研究获新进展

导读: 若能开发出将太阳能高效转变为化学能或电能的人工光合作用,就有望在环保汽车的燃料电池等领域得到应用。

  日本研究人员在新一期英国《自然》杂志上报告说,他们明确了植物体内一种光合作用“单位”的立体结构。这一发现将有助于模拟植物光合作用的技术研发,有望为解决能源问题提供新思路。

  植物叶绿体内的光系统Ⅱ是一种光合作用“单位”,它是蛋白质和催化剂的复合体,能够吸收太阳光的能量,将水分解为氧和氢离子。

  日本冈山大学和理化研究所的研究小组曾用大型同步辐射光源SPring8研究过光系统Ⅱ内的催化剂结构,但由于长时间辐射导致该催化剂受损,未能明确其准确结构。

  此次,研究小组用高性能X射线自由电子激光装置SACLA,详细分析了光系统Ⅱ,发现这种光合作用“单位”由19个蛋白质和含锰催化剂组成,并确定了其立体结构。

  研究人员表示,光系统Ⅱ中的催化剂外形犹如一把扭曲的椅子,能有效分解水。这一发现将为开发用于人工光合作用的催化剂提供参考。比如,若能开发出将太阳能高效转变为化学能或电能的人工光合作用,就有望在环保汽车的燃料电池等领域得到应用。

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