植物は酸化還元電位を能動的に調節して光合成する 京大
小さいエネルギーでも可能な光合成水分解のメカニズムを解明しました — 京都大学.
京都大学 人間・環境学研究科の三室守教授らの研究グループは、植物が、獲得できるエネルギーの大小に関わらず一定の酸化電位を作り出す仕組みを持っていることを明らかにした。今回あきらかになった、植物が持つ小さいエネルギーでも酸化還元電位を調節して水分解を可能にする仕組みを使うことで、これまで利用出来なかった広範囲の波長の光を利用して、次世代エネルギーの獲得のための可能性が拓かれる可能性もあるという。米国科学アカデミー紀要(電子版)に掲載された。
光合成反応では、クロロフィル（葉緑素）を使って光エネルギーを吸収し、発電を行う。一般に光合成生物は、可視光を吸収する「クロロフィルa」を持っている。いっぽう研究グループは、近赤外光を吸収する「クロロフィルd」を持つ海産性シアノバクテリア（Acaryochloris spp., アカリオクロリス属）に着目。全ゲノムの解読などを行って来た。
「クロロフィルd」では「クロロフィルa」と比較すると獲得できる光のエネルギーが小さく、そのままでは電圧が足りない。そのため、どのように水分解反応が起こるかが分かっていなかった。
研究グループは、「クロロフィルd」を利用しても、水分解に必要な酸化電位（基準電位に対して＋側の電圧）を作りだしていること、またこの電位が1.2 Vで、クロロフィルの種類によって変化しないことを世界で初めて明らかにした。光合成生物はクロロフィルの種類（獲得できるエネルギーの大小）にかかわらず、一定の酸化電位を形成する仕組みを獲得し、水を分解する反応を行っているという。
「クロロフィルd」を利用しており獲得できるエネルギー（電圧）が小さい場合であっても、酸化電位は還元電位（基準電位に対して－側の電圧）を低くされていることを直接的な電位測定により証明した。光合成の水の電気分解（酸素発生）反応は、すべて同じ原理で行われている可能性が高いことを示唆しているという。
このブログで関連すると思われる他の投稿
Comments are closed.
