光合作用研究的最新进展

揭示光合作用能量高效转化的分子机制是光合作用研究的核心内容。2004年，中国科学家在《自然》杂志上，以主题论文的方式发表“菠菜主要捕光复合物（LHC-Ⅱ）2.72分辨率的晶体结构”，LHC-Ⅱ是绿色植物中含量丰富的主要捕光复合物，该晶体的结构彩图被选作当期杂志的封面照片。此外，中国科学家还在叶绿体中参与光系统的组装和修复的Deg蛋白酶的结构、叶绿素前体的合成及叶绿素合成途径的研究中取得重要成果。

光合作用的环境调控机制一直是国内外的重要研究方向，这一方向的研究主要集中在光合膜复合物的结构、修复和降解机制，叶绿体中3000多个蛋白质和其他物质的功能，叶绿体的发育状态、光照、温度和水分等环境因素影响植物光合作用效率的机理等。我国科学家及时抓住了功能基因组学带来的革命性机遇，发现了一些重要基因，为阐释光合作用高效的分子机制作出了多项突破性的贡献。

太阳光不仅为植物光合作用提供能源，而且是触发植物生长发育的重要环境因素。植物光信号感知与应答一直是国际植物生物学研究的热点，华人科学家在该领域作出了重要贡献。在充分研究光合膜蛋白复合体的结构和功能以及光合作用调节分子机理的基础上，对其进行仿生模拟解决当代能源和农业方面的问题是国际光合作用发展的一个重大趋势和方向。我国科学家通过对光合膜蛋白LHC Ⅱ b进行了一系列的分子改造，将其应用于制备高效光电转化材料，打造了第一个生物有机太阳能电池，实现了光合膜蛋白与有机材料的能级四配和能量高效传递。

来源：人教版高中生物学新教材必修1教师用书

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