美科学家解答光合作用之谜

中国科学报,2012-7-25

伦斯勒理工大学的生物化学太阳能“巴鲁克 60”研究中心的科研人员近日对植物和细菌中太阳能转化为化学能的有效反应各个步骤的细节进行了深入研究。该研究提供了光合作用光合体系II的重要信息，对直接观察光合体系II中太阳能水分解反应的关键问题进行了解答。研究人员对在光合体系II中发生的植物将太阳能转化为化学能的光化学反应的前两个阶段进行了研究，检测了光合体系II的催化部位中基质水分子的绑定和激活过程。

此项研究中，研究人员检定了光合体系II的催化部位即放氧复合体；对水分解五个阶段的前两个阶段进行了研究。这两个阶段具有相对不稳定和变化快的特点。研究人员通过对光合体系II的低温照射，跟踪了三类不同光合体系II过程中较为不稳定的阶段，即在放氧复合体中被称作光化学S2的中间体的第三阶段，进而揭示了光合系统II S2中间体的基质水分子的结构和活性。

当今世界上只有极少数实验室掌握了分辨放氧复合体中来自于基质水分子的四个氢原子基团的技术。这是鉴定水分子在光合体系II中发生太阳能水氧化反应水分子变化的重要技术。