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人工-自然杂化光合成超分子组装体能有效增强光合磷酸化

近年来,基于分子组装技术,借助天然分子机器的生物活性,构筑多种生物功能器件,以模拟生物体中信息存储、能量转化和物质传输,现已成为化学与生物科学交叉研究的热点。自然界中,植物的光合磷酸化主要依靠光系统II(PS II)与旋转马达蛋白三磷酸腺苷合成酶(ATP合酶)协同完成。在光照下,叶绿体中的PSII分解水产生质子,形成化学动力势推动ATP合酶旋转,将二磷酸腺苷和无机磷转化为“能量货币”ATP,完成太阳能向化学能的转化。

为了提高太阳能的利用效率,中国科学院化学研究所李峻柏研究员课题组通过引入长寿命光酸分子构建了人工—自然杂化光合系统的分子组装体系。在光照下,光酸分子分解产生的质子在一定时间内处于游离状态,能够维持有效的质子梯度差,以此推动ATP合酶分子马达旋转,合成ATP,有效地增强了光合磷酸化效率(约为天然叶绿体的4倍),该体系的构建为有效利用光能提供了新途径

人工-自然杂化光合成超分子组装体能有效增强光合磷酸化


相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 12903–12907                    

作者: Youqian Xu+, Jinbo Fei+, Guangle Li,Tingting Yuan, Yue Li, Chenlei Wang, Xianbao Li, and Junbai Li*

原文链接如下,或者点击下方“阅读原文”

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201706368/full

李峻柏研究员课题组网页:http://jbli.iccas.ac.cn/


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