光合作用的秘密保护器
2016-02-28 11:47:46   来源:化石网   评论:0 点击:

早期地球火山活动频繁,大气氧气含量极低(化石网报道 洪河)在生命诞生之初的地球早期阶段,大气中氧气的含量极低。各种微生物持续的光合作用过程逐渐改变了地球的大气组成,为当今地球上所有的生命奠定了最初的


早期地球火山活动频繁,大气氧气含量极低

(化石网报道/洪河)在生命诞生之初的地球早期阶段,大气中氧气的含量极低。各种微生物持续的光合作用过程逐渐改变了地球的大气组成,为当今地球上所有的生命奠定了最初的基础。光合作用可以把太阳能转换成糖,这是一个复杂的、包含多个阶段的生物化学过程。

光合作用的过程可以简单概括为两个步骤,首先,植物吸收光能用于合成能量分子,随后,这些能量分子驱动着光合作用器官,把空气中的二氧化碳转化成碳基的糖,比如葡萄糖和蔗糖,整个过程的副产物是氧气。在光合作用的第一阶段中,装配蛋白质CGL71对于合成能量分子起着非常重要的作用,对于保护光合作用器官也起着重要作用。

装配蛋白质CGL71的功能在于合成能量分子的过程中保护光合器免受氧气的危害。这似乎听起来不可思议,但是的确如此。我们所呼吸的氧气对于植物来说其实是有害的。

最早的光合作用发生在距今30亿年的细菌中,当时地球的大气中氧气的含量非常低。随着光合作用细菌在早期地球越来越繁盛,大气的成分也在逐渐发生着改变,氧气含量逐渐提升,以至于今天这样,适合我们呼吸。

实际上,氧是一种非常活跃的分子,氧的破坏力众所周知,生成铁锈的罪魁祸首就是它。

在光合作用的过程中,氧能够破坏含有铁和硫的蛋白质,这些蛋白质与CGL71一样重要,它们通过转移电子来合成能量分子。

在早期地球上,随着大气中氧含量的逐渐提高,保护光合作用器官免受氧气的危害变得越发迫切,在这个过程中,装配蛋白质CGL71就是光合作用器官的保护器。装配蛋白质CGL71不断调整光合作用器官,使它们能够与不断变化的大气条件相适合。[化石网/洪河]

参考资料:Mark Heinnickel, Rick G. Kim, Tyler M. Wittkopp, Wenqiang Yang, Karim A. Walters, Stephen K. Herbert, Arthur R. Grossman. Tetratricopeptide repeat protein protects photosystem I from oxidative disruption during assembly. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016; 201524040 DOI: 10.1073/pnas.1524040113


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