17.03.2014 Найден способ усовершенствовать фотосинтез

Эффективность поглощения света при фотосинтезе у растений не превышает 10%. Для растений этого достаточно, однако биоинженеры ищут способ повысить эффективность подобного процесса. Это связано с попытками воспроизведения фотосинтеза в искусственной солнечной батарее, имитирующей растительную клетку. Группа учёных под руководством Майкла Страно (Michael Strano) из Массачусетского технологического института предположила, что в такой искусственной солнечной батарейке можно использовать особым образом усовершенствованные хлоропласты растений.

Исследователи вводят наночастицы в лист Arabidopsis thaliana. Фото: Bryce Vickmark / MIT

Снабдив хлоропласты наночастицами из оксида церия, который известен как мощнейший антиоксидант, учёные сумели значительно уменьшить повреждения белков фотосинтетического аппарата кислородом.

Фотосинтетические пигменты не могут поймать некоторые световые волны – к примеру, ультрафиолетовую, зелёную или волны, близкие к инфракрасным. Эффективность фотосинтеза в модифицированном растении проверяли на длинах световых волн, недоступных для обычных хлоропластов.

Углеродные нанотрубки стали чем-то вроде «фотопротезов», которые помогли поймать длины волны, недоступные обычным хлоропластам. И если измерять эффективность фотосинтеза по индуцируемому светом потоку электронов через внутренние мембраны хлоропластов, то после введения нанотрубок эффективность эта сильно возросла – на целых 49%. А с цериевыми наночастицами хлоропласты оставались активны ещё и несколько добавочных часов, несмотря на увеличившийся поток электронов.

Но выделенными хлоропластами исследователи не ограничились, попытавшись внедрить наночастицы в листья растения Arabidopsis thaliana. Раствор с наночастицами поступал в лист с его нижней стороны через устьица, благодаря чему электронный поток в хлоропластах растения увеличился на 30%.

Источник: strf.ru