全球微速讯：中国科学家的发现可能极大地改变我们对光合作用机制的理解

来源：cnBeta 　2023-01-15 17:46:49

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光合作用是将太阳光大规模地转化为化学能并维持地球上生命的最伟大的自然过程。有氧光合作用基本上有两个连续的阶段，其中光系统II（PSII）和光系统I（PSI）中的光依赖反应使H2O氧化成分子氧，并产生还原力（NADPH和ATP），而二氧化碳同化一般被认为是在氧气进化和NADP+还原之后很长时间，通过基质中的光非依赖反应进行。

人们普遍认为，二氧化碳的同化是在不依赖光的反应中进行的，例如，通过基质中的卡尔文-本森循环。最新的研究报告描述了光合作用中PSII核心复合体不寻常的光驱动的二氧化碳同化（转化为甲醇）。这一不寻常的发现很可能是与正常的不依赖光的同化作用中发生的通常的电子转移同时发生的。资料来源：《催化学报》

同时，人们普遍认为，在依赖光的反应中，CO2（或碳酸氢盐）不作为底物被还原，而是在O2进化中发挥独特的刺激作用，即所谓的"碳酸氢盐效应"。自20世纪70年代以来，人们对碳酸氢盐效应的作用以及PSII中的碳酸氢盐结合点进行了深入研究，迄今已得出一些重要结论。然而，PSII中的二氧化碳（或碳酸氢盐）被认为只在水氧化过程中起辅助作用，而不是被PSII"同化"。

最近，一个研究小组首次报告了光驱动的PSII核心复合体的二氧化碳同化作用，其中甲醇（CH3OH）的形成，以及氧气的进化，通过原位质谱、气相色谱和同位素标记实验得到了验证。

该团队包括来自大连理工大学、中国科学院大连化学物理研究所和美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的科学家。

这种不寻常的二氧化碳同化作用很可能是与正常的不依赖光的同化作用中发生的通常的电子转移同时进行的。这一发现非同寻常，具有重大意义，因为它可能大大改变我们对光合作用机制的理解。该成果发表在中国《催化学报》上。

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