海洋浮游植物怎样高效捕获光能?我国科学家揭秘

xinwen.mobi · 发表于 2025-9-14 11:52:13

2025年9月12日，《科学》杂志以封面文章的形式发表了中国科学院植物研究所科研人员的一项研究成果，首次揭开了海洋浮游植物中颗石藻高效捕获光能的奥秘。研究人员成功从赫氏艾米里颗石藻中纯化并解析出一种名为“光系统I-岩藻黄素叶绿素a/c结合蛋白超级复合物（PSI-FCPI）”的三维结构。这是一个分子量高达1.66兆道尔顿的巨型光合膜蛋白机器，由51个蛋白亚基和819个色素分子组成。该复合物周围环绕着38个捕光天线，以模块化形式呈放射状排列，形成巨大的光捕获网络，其捕光面积是典型陆地植物的4至5倍。同时，颗石藻PSI-FCPI超级复合物中富含叶绿素c和岩藻黄素等色素，这些色素特别擅长吸收深海区域中的蓝绿光，从而适应弱光环境。并且，大量叶绿素c与叶绿素a形成紧密的能量耦联并消除能量陷阱，构成平坦畅通的能量传递网络，避免了能量耗散，使得该复合物的光能转化效率超过95%，与高等植物相当，实现了近乎极限的光能利用效率。

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