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      固碳酶比以前認(rèn)為的豐富10倍
      
			
      
				2019-02-27 10:36:03
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      這就是來自德國馬克斯普朗克生物化學(xué)研究所的Manajit Hayer-Hartl總結(jié)了她對(duì)一項(xiàng)新分析的看法，即全球豐富的植物二氧化碳轉(zhuǎn)化酶比想象的高出一個(gè)數(shù)量級(jí)：“因?yàn)槲夜ぷ鱮ubisco我總是在談?wù)撍堑厍蛏献钬S富的蛋白質(zhì)。有時(shí)我的觀眾會(huì)問'你真的確定嗎?' 我現(xiàn)在可以說'是的我。'“
      

      固碳酶比以前認(rèn)為的豐富10倍
      

      核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/氧化酶(Rubisco)是在所有光合生物中發(fā)現(xiàn)的固碳酶。“ 以生物質(zhì)形式存在的地球上90%以上的有機(jī)碳是rubisco行為的產(chǎn)物，”來自以色列魏茨曼科學(xué)研究所的Yinon Bar-on說，他與Ron Milo一起進(jìn)行了分析。
      

      四十年前，生物化學(xué)家約翰埃利斯宣稱rubisco是地球上最豐富的蛋白質(zhì)。但事實(shí)證明，他的背后計(jì)算已經(jīng)減少了一個(gè)數(shù)量級(jí)。植物和海洋生物實(shí)際上含有7億噸的rubisco ，而不僅僅是4 億噸。
      

      為了估算占總數(shù)的90%的陸地rubisco，Bar-on和Milo計(jì)算了全球葉片質(zhì)量。葉子是唯一含有rubisco的植物部分。通過結(jié)合實(shí)地研究和遙感數(shù)據(jù)，該團(tuán)隊(duì)還考慮了含有不同數(shù)量的rubisco的不同植物物種。Rubisco對(duì)世界海洋的計(jì)算來自海洋自養(yǎng)生物的生物量估算，如藻類和藍(lán)細(xì)菌。
      

      Bar-on表示，Ellis和Weizmann團(tuán)隊(duì)估計(jì)的巨大差異源于對(duì)rubisco效率的誤解。“Ellis將[年度全球碳固定率]除以實(shí)驗(yàn)室中rubisco工作的最大速率 - 從中??可以估算出有多少rubisco。他的數(shù)量遠(yuǎn)低于我們的數(shù)量的主要原因是他對(duì)rubisco使用了更高的費(fèi)率。“
      

      事實(shí)證明，在野外，rubisco不能以其最大催化速率工作。海洋rubisco的最大值為其最大值的15%，而陸地植物中的rubisco僅占其最大值的1%，每秒轉(zhuǎn)換三個(gè)二氧化碳分子。
      

      “任何rubisco在體外都可以像體外一樣高效，”Hayer-Hartl說。但實(shí)驗(yàn)室研究記錄了rubisco在25°C時(shí)的全光和高二氧化碳水平的效率。然而，自然界中的條件變化，例如，并非每一片葉子始終都能獲得充足的陽光。
      

      Bar-on解釋了解導(dǎo)致rubisco最大效率和測量效率之間差異的原因，將幫助科學(xué)家解釋影響全球碳固定的因素。研究人員還在研究改進(jìn)的rubisco酶，以創(chuàng)造更高產(chǎn)的作物。
      

      由于rubisco先前的估計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，因此Bar-on想知道是否可能存在另一種更豐富的蛋白質(zhì)。“因?yàn)榈厍蛏系拇蟛糠稚锪慷际侵参?，所以最豐富的蛋白質(zhì)的主要候選物將是所有植物組織中豐富的東西，而不僅僅是像rubisco這樣的葉子。”
      
			

			
        
      
			
      
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