It's hard to overstate the importance of photosynthesis, the biochemical pathway by which plants, algae, and certain bacteria convert the sun's energy into the organic material that feeds the entire living biosphere. But there are still aspects of the p
光合作用的重要性怎么强调都不为过，光合作用是植物、藻类和某些细菌将太阳能转化为有机物质的生化途径，为整个生物圈提供营养。但科学家们仍在努力了解光合作用功能的某些方面。扩大他们的知识可以帮助改善农业和应对气候变化
光合作用通过使我们的大气富含氧气为地球上的生命提供了基础；它还可以隔离人类活动造成的碳污染，并形成食物链的基础
卡内基科学藻类专家Adrien Burlacot解释说：“在分子水平上，光合作用有两个组成部分。”。“有阳光驱动的水分子分裂，产生所有细胞使用的能量分子，以及将大气中的二氧化碳固定成有机物质或生物质，消耗化学能。”他补充道，“但有一个脱节引起了数十年的争论。这是因为为这一过程的后半部分提供动力所需的化学能——将二氧化碳转化为生物质——与分裂水分子产生的能量货币不同。将基本能量分子转化为用于合成糖的能量的过程仍然是神秘的。”阳光转化为生物质。虽然一棵树或一棵草通常能够使用0.5%到1%的太阳能，但微藻能够使用高达5%的太阳能。“植物的光合作用非常低效，”Burlacot补充道。“因为藻类在这方面做得更好，它们在理解如何改善这一基本过程方面具有重要潜力，这一过程支撑着我们星球上几乎所有方面的生命。”部分秘密在于藻类拥有一个特殊的生化系统，用于在光合装置内浓缩二氧化碳。在过去的几年里，Burlacot的实验室一直在研究藻类如何通过研究衣藻来增强这种碳浓缩能力，衣藻是一种光合藻类，在全球各地的淡水和咸水、潮湿土壤甚至雪地表面都有发现
最近，他们扩大了这一范围，研究了基本能源货币如何转化为藻类碳固定过程本身所需的化学能
在发表在《植物细胞》上的论文中，Burlacot的团队揭示了三种生化能量回路为衣藻的碳固定提供动力。他们的研究表明，这三种途径都可以维持高糖产量。然而，这三条电路的效率并不都一样
Burlacot说：“三分之二的途径浪费的能量是最有效途径的两倍。”。“有趣的是，这两种最有效的途径在作物中并不存在。”展望未来，该小组希望阐明这三种机制中的每一种的贡献，并在这些途径和其他光合生物中的类似途径之间建立联系。一个大问题仍然是，物种之间光合效率的差异是否与它们使用的能量回路有关
Burlacot总结道：“我们正试图了解藻类如何捕获二氧化碳的生化和生物物理步骤，这可以使我们提高重要作物的效率，并增强碳捕获解决方案。”。“还需要做更多的工作，我们正在揭示碳固定是如何被推动的。”