近年来关于光合作用二氧化碳固定问题研究的一些进展

Calvin学派经过近十年的系统工作,提出了光合作用的碳循环,阐明了光合二氧化碳固定的基本过程。近年来由于光合磷酸化作用的发现,光合作用中二氧化碳的固定与同化力的产生得以分别研究,光合作用领域的研究工作重心已经转移到光合磷酸化及原     

光合作用研究：荣膺六次诺贝尔奖的研究课题

光合作用这一现象是1771年发现的,迄今已200多年,其主要的化学形式是二氧化碳和水在绿色植物中经太阳光照射,转变成碳水化合物和氧气。可以用下式表示: CO_2 H_2O 光——→绿色植物 [CH_2O] O_2↑光合作用由光反应(光所引起的化学反应)和暗反应(若干酶所催化的化学反应)所组成。光合作用是地球上利用日光能最重要的过程,粮食、煤炭中所含的能量,都是通过光合作用贮藏起来的,是地球上最大规模的由二氧化碳和水等无机物质制造碳水化合物(如淀粉)、蛋白质、脂肪等有机物质的过程,也是大气中氧的来源。绝大多数生物(包括人     

对我国自然保护区的意见

一、概述众所周知,地球上自从出现了绿色植物以后,才能将太阳能转变为化学能,尔后供给一切异养生物利用,所以有人把绿色植物称为能量的固定者。植物都是群集地长在一起而构成了植被。它以涵养水源、保护水土、改良土壤、调节气候等多种方式去改变环境,所以又被称为环境的改造者。可见,如果没有绿色植物组成的植被,则以生物及其环境所构成的生态系统就不可能进行工作,整个生命的世界也就不可能存在。     

植物是保护环境的卫士

人类的衣食住行所需的物质绝大部分来自绿色植物。然而,植物对人类的贡献还远不止此。人类要生存还需要有一个良好的空间和环境,而正是绿色植物起着保护环境的无与伦比的作用。互．净化空气人和动物以及绿色植物本身,要生存就必须不断地进行呼吸作用——吸收氧气和放出二氧化碳（CO2）。如果没有氧气,这些生物将因窒息而死亡。因此,氧气对维持需气生物的生命比水和食物更为重要。然而,大约在十亿年前,地球的大气层并不存在氧。随着生物的演化,出现了绿色植物,它们通过光合作用释放出氧,才使大气中有了氧气。植物不断繁衍,数量逐…     

蓝细菌光驱固碳细胞工厂的合成生物学开发策略

光合生物制造技术是指以光合自养生物为底盘,通过光合固碳过程,将太阳能和二氧化碳直接转化为生物燃料和生物基化学品的全新生物制造模式。发展光合生物制造技术可以同时实现固碳减排和清洁生产。蓝细菌是极具潜力的微生物光合底盘,也为光合生物制造技术开发高效的光驱固碳细胞工厂提供了重要平台。着眼于未来的规模化应用需求,蓝细菌光驱固碳细胞工厂需要在物质能量转化效率、工业过程中的生长和生产稳定性以及与工程过程的适配性这三方面进一步提升。现从光能的捕集和利用、碳源的固定和转化、逆境胁迫的适应以及工程过程的适配这四个角度,介绍了如何应用合成生物学工具和策略,人工设计、开发进而优化蓝细菌光驱固碳细胞工厂,以满足光合生物制造技术大规模应用的需要;最后,总结、介绍了本领域的最新研究进展,并对未来发展方向进行了展望。     

第十三讲 光合碳代谢及其调节

一、前言在光合作用中,二氧化碳的掺入和还原成为碳水化合物是通过一整套的色素、载体和酶的反应来进行的。二十多年前通过~(14)C示踪试验,追踪了光合组织中CO_2的代谢历程,体外酶活性的测定和中间产物促进离体叶绿体CO_2的固定,以及专一标记和掺入动力学的研究等方面获得的资料,充分阐明还原戊糖磷酸途径(又称为光合碳循环或卡尔文循环)的主要特征及其在绿色植物中广泛存在。60年代又相继发现光呼吸和C_4途径进一步证明绿色植物中CO_2同化是多途径的。尽管其中某些细节仍待进一步证明,有些看法还不完全被接受,但总的来说,进展还是比较迅速,基本轮廓已较清楚,与     

水稻光合效率提高分子机理研究新进展

光合作用在绿色植物所特有的细胞器——叶绿体中进行,存在于叶绿体上的光合膜含有丰富的糖脂(半乳糖甘油酯),而UDP-半乳糖是合成这些糖脂的主要供体。目前有关光合膜上糖脂组装的遗传和生化分析已有研究,但对糖脂合成过程中UDP-半乳糖底物供应来源和产生机制一直不甚清楚。     

大田光合作用测定法

一、引言光合作用是绿色植物的最主要的生命活动过程,提高光合作用效率对于提高产量具有决定性的意义,而在工作中都是要从量的观点来研究光合作用的,我们可以测定光合作用现象的任一方面如二氧化碳的吸收、氧的释放、能量的固定和累积以及有机物质的形成等来表示光合作用强     

放氧复合物蛋白质组分的研究进展

绿色植物利用太阳能氧化水产生分子氧(光合裂解水)的反应是光合作用的一个基本过程.水经过此反应释出的氧气是地球上维持需氧生命的唯一氧气来源,释出的电子、质子为光合作用中后面步骤的进行所必需.人们对这个重要过程的认识需追溯到二百年前J.Priestley 和Ingen-Housz 的开拓性的工作.那时氧气尚未发现,Priestley 观察到植物有改善空气的功能,Ingen-Housz 并进一     

二氧化碳与农业

１二氧化碳是植物进行光合作用的必需物质动植物（包括人）生活所需要的能量、有机物以及呼吸所需要的氧气,从根本上讲,都是来自绿色植物的光合作用：水＋二氧化碳光合作用叶绿素→淀粉＋氧气因此,光合作用的产物是一切生物的能量来源,也是一切生物呼吸所需氧气的来源...     

长白山土壤动物在物质循环中作用的初步探讨

土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。在物质的生物循环过程中,对于生命元素的转换、储存和释放,土壤动物作为中间环节具有特殊的功能性作用。 本文讨论了长白山北坡四个垂直景观带的土壤动物类群的数量和分布,分析了其化学元素含量和生物富集量。探讨了土壤动物在每公顷土地面积上对绿色植物必需的常量元素K、Na、Ca、Mg、Fe以及微量营养元素Cr、Mn、Co、Ni、Zn、Cu、Sr、Mo的转换量。     

杉木人工林叶绿素含量的研究

在森林生态系统中绿色植物作为能量固定者具有十分重要的地位。如果没有绿色植物的光合作用,生态系统中的一切生物活动就停止,整个生态系统也就不可能存在。因此,研究生态系统中绿色植物叶绿素含量的多少具有十分重要的意义。     

细菌的光合器与光合色素

大部分细菌无叶绿素,不能进行光合作用,但也有相当一部分细菌能够利用光作为能源、利用CO2作为碳源、以无机物作为供红体还原CO2合成生活所需的有机物质,这些细菌称之为光合细菌。光合细菌又根据它们在光合作用过程中的供氢体是无机物还是有机物而分为两类光合营养型。以无机物为供氢体的光合细菌称为光能自养型;以有机物为供氢体的光合细菌称为光合异养型。属于光能自养型的细菌例如绿硫细菌,其光合作用过程同高等绿色植物的光合作用过程相似,所不同的是高等绿色植物光合作用是以水作为CO。的还原剂,同时放出O。;而在绿硫细菌光…     

光合作用是怎样发现的

光合作用是怎样发现的丁成华,孙英（江苏省沛县魏庙中学,２２１６３９）光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水合成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。光合作用为人类提供了氧气、食物、工业原料,是地球上一切生命的生存、繁殖和发展的根本保...     

向植物叶绿体导人基因成功

植物遗传工程的基本方法是向植物细胞核导入基因.最近,美国新泽西州Rutgers大学的Waksman研究所的Pal Maliga及其研究小组在植物叶绿体中导入外来基因获得成功.叶绿体是绿色植物细胞中的一种小的结构物,包括光合过程中把二氧化碳和水转换成碳水化合物的叶绿素.叶绿体是与植物细胞共存的光合成细菌进化而来的,有自己特有的DNA.由于开发了向叶绿体DNA导入外来基因的技术,就有可能开发抗除草剂植物和光合能力高的重组作物品种.     

蓝细菌乙醇光合细胞工厂的发展与展望

生物乙醇是极具应用潜力和代表性的生物能源产品之一。以蓝细菌为光合平台,利用二氧化碳和太阳能直接进行乙醇合成可以同时起到降低二氧化碳排放和提供可再生能源的效果,具有重要的研究与应用价值。本文回顾了蓝细菌乙醇光合细胞工厂相关技术的发展历程和现状,从途径优化、底盘选择和代谢工程策略等层面对其最新进展和所遇到的问题进行了总结介绍,并对该技术未来发展方向进行了展望。     

能量循环初探

在生物界,所有维持生命的能量是太阳能,它是由绿色植物通过光合作用被固定的。固定的太阳能总量给生命活动的总量规定了一个限度,这些能量通过生态系统的流动模式给生命活动带来附加限制,日益繁荣的人类活动对总能量中的需求部分变得越来越多,而相互矛盾地把能量的相当部分维持在人生的用处上变得越来越少。     

昆虫纲的历史发展

—、前言 生物是发展的,任何生物都有它的历史发展过程,本篇所要讨论的是昆虫纲在历史发展过程中的几个最主要的、关键性的阶段,特别是这些阶段之间的继承和联系关系。     

基于生物适应进化原理论证生物进化的动力

文章从现有主流生物进化理论存在的问题入手, 以生物适应进化原理为认识基础, 讨论生物进化的动力, 以求对生物进化机制有一个新的认识。在薛定谔“生命赖负熵生存”观点的指导下, 提出了“负熵流”包括能量流、物质流和信息流, 以及负熵流是生命生存和发育的动力的观点。作者在原有生物适应进化原理基础上, 修改完善并提出了“DNA、RNA和蛋白质在环境作用下的生物适应进化调控系统”理论, 并根据系统发育是个体发育的“积分”的观点, 推论得出生物与环境的负熵差引起的负熵流也是生命进化的动力, 对生物进化机制作出了新的理解。基于这样的生物进化机制的认识, 提出了“进化是一个子系统在其上一等级系统中, 将自身全部或部分信息遗传给下一代子系统, 并在其适应上一等级系统过程中, 产生一些新质, 终止一些旧质, 从而在其上一等级系统中得以延续的变化过程”的概念, 并探讨了一些与进化有关的其他争议问题。     

小球藻大规模培养研究的进展

小球藻是被人类研究并开发利用的单细胞藻类之一。本文就小球藻大规模培养中产量、质量、培养方式、培养基与经济上的可行性之间的关系;气候因子、二氧化碳补加、搅拌、分离、收获与干燥等技术条件及其研究的进展进行了综述,认为未来的发展趋势将是光合生物反应器培养。文中也讨论了小球藻大规模培养中生长量以及限制生长量的主要因素与太阳能转换率之间的关系。