Секвестрація СО2, більш ефективний метод природного фотосинтезу

Anonim

Говорять про вуглекислий газ майже завжди з точки зору нових «викидів». Але не будемо забувати, що рослини, водорості та інші рослинні організми завдяки фотосинтезу секстерують близько 25% СО2, присутнього в атмосфері.

Група вчених з Інституту наземної мікробіології Макса Планка в Марбурзі (Німеччина) намагалася винаходити цей процес фіксації вуглецю - другу фазу фотосинтезу, що призводить до утворення глюкози - в лабораторії, з ферментами, які приймаються окремо, вони працюють у 20 разів швидше, ніж ті, що діють у рослинному світі.

Спеціальне сортування. У природі реакції, що перетворюють СО2 в глюкозу (яку рослини використовують для живлення), каталізуються під час циклу Кальвіна - другої фази фотосинтезу - ферментом, званим RuBisCO. Цей фермент діє повільно і схильний до помилок: оскільки вони вже хотіли відтворити систему штучним шляхом, дослідники шукали каталог із 40000 інших ферментів різного походження (від людського тіла до морського дна), ідентифікуючи 17 особливо швидких та ефективних, з 9 різні організми.

Високий потенціал. Потім вони реконструювали штучний цикл Кальвіна в лабораторії, шляхом 11 етапів, що прозвали циклом CETCH. На відміну від RuBisCo, який виділяє 5-10 молекул CO2 в секунду, новий клас ферментів під назвою ECR захоплює близько 80 молекул CO2 в секунду.

Правильне поєднання. Але, як пояснено у відео нижче (англійською мовою), недостатньо, щоб кожен фермент, взятий окремо, забезпечував хороші показники: необхідно продумати процес - нову версію циклу Кальвіна - в якій ферменти добре працюють разом, як команда. Як було перероблено, цикл CETCH запустився би в 2 або 3 рази швидше, ніж у Кальвіна, і був би на 25% ефективнішим.

Наступним кроком буде зрозуміти, як використовувати його поза лабораторією, наприклад, у штучних листках або в генетично модифікованих рослинах для розміщення цих ферментів.