特拉維夫12月15日電 植物體中有兩種非常重要的蛋白質,，在它們的共同作用下，植物通過光合作用可制造出人類賴以生存的食物和氧氣,。以色列特拉維夫大學的科學家最近成功地破譯出其中一種蛋白質的分子結構,。他們的這一研究成果發(fā)表在最新一期的《自然》雜志上。
光合作用是將太陽能轉化成化學能的過程,，整個過程有兩種反應同時進行,，分別是光系統(tǒng)I和光系統(tǒng)II。光系統(tǒng)I蛋白質分子負責利用光能把二氧化碳轉變成碳和氧氣,，光系統(tǒng)II蛋白質分子則利用光能把水分解為氫和氧,。由這兩種蛋白質驅動的含氧光合作用是地球上氧氣和綠色有機質的主要生產(chǎn)者,，所以光系統(tǒng)I是一種極為重要的分子。
特拉維夫大學生化系的研究人員在分子生物學系專家的幫助下,，通過對高等植物光系統(tǒng)I的晶體結構進行觀察和分析發(fā)現(xiàn),，在其復雜的結構中，含有12個亞單元,；4個不同的光接收膜蛋白（LHCI）呈半月形圍繞在中心的一側,；還有45個跨膜螺旋，以及167個葉綠素,，3個鐵－硫（3Fe－S）簇和2個葉綠醌,。大約有20個葉綠素位于LHCI和中心之間。這一結構不僅提供了能量和電子傳遞的機制,，而且為10億多年前,，葉綠體從海洋藻青菌發(fā)展到陸地植物后，形成陸地植物光合作用機能提供了進化動力,。
葉綠體是植物綠色細胞中極其微小的有機體,，通常被認為是從共生細菌中發(fā)展出來的。10億多年前,，當空氣中只有很少量的氧時,，這種共生細菌就進入了細胞體中,。他們先發(fā)展成藻類,，然后再進入干燥的綠色植物。這種原始的單細胞植物一直存活到今天,，已經(jīng)被用于研究令人驚異的光合作用過程,。
過去許多專家都希望能夠從葉綠體光系統(tǒng)中分離出這兩種蛋白質，以便觀察它們與原始體系的區(qū)別,，但都沒有成功,。以色列的專家花費5年時間，從豌豆的葉子中提煉和分離出光系統(tǒng)I,，最終破解出這種復雜的晶體結構,。
來源：科技日報
