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光合成

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1: 2016/09/01(木) 09:17:12.79 ID:CAP_USER
グリーンランド西部イスアで、37億年前の岩の中に生物の活動の跡とみられる構造を発見したと、オーストラリアのウーロンゴン大などのチームが31日付の英科学誌ネイチャー電子版に発表した。
最古の生命活動の痕跡とみられる。

最古の化石は、オーストラリア西部ピルバラ地区の35億年前の岩から発見されているが、これより2億年ほど前に地球上に生命が誕生していたことになる。
46億年前に地球ができた後、最初に生命が生まれたのがいつかはまだ不明だが、チームは「これまで考えられていたよりは早い段階で生まれていたのではないか」としている。

続きはソースで

ソース元:産経新聞
http://www.sankei.com/photo/daily/news/160901/dly1609010004-n1.html

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引用元: 【古生物】最古の生命活動の痕跡発見 37億年前の岩の中に「ストロマトライト」層状構造 グリーンランド[09/01] [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/07/16(土) 12:10:29.61 ID:CAP_USER
光合成のメカニズム解明に一歩前進 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160714_1/
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2016/20160714_1/fig1.jpg


要旨

理化学研究所(理研)産業連携本部イノベーション推進センター中村特別研究室の中村振一郎特別招聘研究員、畠山允研究員らの国際共同研究チーム※は、光合成における酸素発生反応の触媒「酸素発生中心」について、酸素が発生する直前の高酸化状態[1]における分子構造を新たに見出しました。

植物や光合成細菌は光合成において、水(H2O)から酸素(O2)を作る酸素発生反応を起こします。この反応の酸素発生中心は、4個のマンガン(Mn)と1個のカルシウム(Ca)からなるMn4Caクラスターからなり触媒としての役割を担っています。酸素発生中心は、電子数の異なる状態(酸化状態)を五つもとり、これによってH2Oから電子(e-)を4個も引き抜く複雑な酸素発生反応を実現しています。この反応のメカニズムを解明するため、Mn4Caクラスターの五つの状態それぞれの解析が国内外で進められています。

今回、国際共同研究チームは、酸素発生の一歩手前の高酸化状態におけるMn4Caクラスターに注目し、各原子が互いに近接した密な構造となることを広域X線吸収微細構造(EXAFS)実験[2]と量子化学計算[3]の両面から見出しました。これらは、低酸化状態[1]からMn4Caクラスターに結合していた残基から得られました。H2Oやそこからプロトン(H+)のとれたヒドロキシル基(OH-)はMn4Caクラスターの外縁に位置し、外縁のH2OからO2ができる新しい反応機構が示されました。

本研究は新たな電極設計指針に大きな示唆を与えるため、今後の新たな展開が期待できます。

本研究は、米国の科学雑誌『Chemical Physics Letters』(6月8日号)に掲載されました。

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引用元: 【植物生理学】光合成のメカニズム解明に一歩前進 酸素発生触媒の反応直前の分子構造を提示 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/06/06(月) 12:21:53.70 ID:CAP_USER
ハーバード大学の研究チームは、太陽光を利用して二酸化炭素からアルコールなどを作り出す人工光合成デバイスにおいて、自然界の植物の光合成を上回る変換効率を実現したと発表した。2016年6月3日付けの Science に論文が掲載されている。

今回報告された人工光合成デバイスでは、太陽電池を用いた水の電気分解で水素と酸素を発生させる。これと同時に、水分解電極中に組み込んだ水素酸化細菌 Ralstonia eutropha の働きを利用し、水素と二酸化炭素からアルコールなどの液体燃料(イソブタノールおよびイソペンタノール)を合成する。バイオプラスチックの前駆体であるポリヒドロキシ酪酸(PHB)の合成も行える。

水素酸化細菌を利用した人工光合成デバイスは、先行研究ですでに報告されていた。

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http://sustainablejapan.net/?p=6381

引用元: ハーバード大、人工光合成で植物を上回る効率達成©2ch.net

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1: 2016/04/10(日) 07:30:52.49 ID:CAP_USER.net
共同発表:バイオ燃料として期待される微細緑藻から新規炭化水素生合成酵素遺伝子の特定に成功
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160406/index.html


ポイント
バイオ燃料源として期待される微細緑藻Botryococcus brauniiのL品種から、リコパジエンという炭化水素の生合成に関わる新規酵素を特定した。
今まで全く不明だった、リコパジエンの生合成メカニズムの一端が明らかになった。
本研究により、効率の良いバイオ燃料生産技術の開発に繋がることが期待される。


微細藻類の中には、光合成で固定した二酸化炭素を、多量の油に変換して蓄積するため、再生産可能な燃料源として注目されている種類があります。しかしながら、その油の生産機構は不明な点も多く、商業的燃料生産にはいたっていません。東京大学 大学院農学生命科学研究科の岡田 茂 准教授らは、米国テキサスA&M大学およびアリゾナ大学との共同研究により、バイオ燃料源として有望視されている微細藻類の一種Botryococcus braunii(以下、B.braunii)のL品種から、油の生産に関わる新しい酵素遺伝子の特定に成功しました。B.brauniiには、生産する油のタイプによってA、BおよびLの3品種があり、L品種はリコパジエンと呼ばれる炭素数40の炭化水素を生産します。

L品種の炭化水素含量は、乾燥藻体重量の数%程度であり、B.brauniiのAおよびB品種に比べると低いのですが、それでも一般的な微細藻類の炭化水素含量よりも高く、かつ、リコパジエンは枝分かれした分子構造をしているため、燃料源として魅力的です。B品種における炭化水素生合成酵素遺伝子は過去に特定されていますが、L品種の炭化水素生合成機構は全く分かっていませんでした。本研究によりリコパジエンは、炭素数30のスクアレンという炭化水素を生産する酵素と非常に良く似た酵素により作られることが分かりました。今回得られたリコパジエン生合成に関わる酵素の情報は、効率の良いバイオ燃料生産技術の開発に非常に役立つことが期待されます。

本研究は、科学技術振興機構(JST)の戦略的創造研究推進事業 チーム型研究(CREST)「藻類・水圏微生物の機能解明と制御によるバイオエネルギー創成のための基盤技術の創出」研究領域(研究総括:松永 是 東京農工大学 学長)における研究課題「微細緑藻Botryococcus brauniiの炭化水素生産・分泌機構の解明と制御(研究代表者:岡田 茂)」の一環として行われました。

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引用元: 【生化学】バイオ燃料として期待される微細緑藻から新規炭化水素生合成酵素(リコパオクタエン合成酵素=LOS)遺伝子の特定に成功

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1: 2016/04/07(木) 18:15:50.84 ID:CAP_USER.net
【プレスリリース】植物が枯れるメカニズムを解明 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/45235


神戸大学農学研究科の三宅親弘准教授と同博士後期課程の高木大輔さんらの研究グループは、植物の光合成により発生する有害な活性酸素が生成される反応を試験官内で再現し、植物が枯れるメカニズムを明らかにしました。今後、温暖化などの環境ストレス下でも生育可能な植物をつくり出すことで、食料確保などにつながることが期待されます。この研究成果は、3月2日、米植物生物学会専門誌「PlantPhysiology」にオンライン掲載されました。

多くの植物は、光合成により生育に必要なエネルギー源を生み出しています。しかし光合成に必要な光エネルギーを過剰に吸収すると、植物にとって有害な活性酸素(ROS)が生成されます。通常、植物はこのROSを取り除く酵素を持っていますが、水不足やミネラル過多などの環境ストレスにさらされると、光合成が抑制されROSの生成にROS除去機能が追いつかなくなり、植物は枯死してしまいます。ROSが植物細胞内の葉緑体で生成されることはすでに知られていましたが、その詳細な生成場所やメカニズムはこれまで不明でした。

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引用元: 【植物学】植物が枯れるメカニズムを解明 光エネルギーを吸収する分子が機能しなくなることで活性酸素が生成

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1: 2016/03/19(土) 08:31:39.33 ID:CAP_USER.net
【プレスリリース】可視光・水・空中窒素からのアンモニアの合成に成功 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/44023


研究成果のポイント

•ナノ空間に光を濃縮することができる光アンテナ構造と,窒素を選択的に吸着する助触媒を組み合わせることで,次世代エネルギーキャリアとして注目されるアンモニアを,可視光照射下で水と窒素から選択的に合成することに成功。
•化学肥料や化成品の原料であるアンモニアは,全世界のエネルギー消費の 1%以上を用いて合成されており,可視光を有効利用する本人工光合成は,地球規模の省エネにも大きく貢献可能。


研究成果の概要

 北海道大学電子科学研究所の三澤弘明教授・押切友也助教の研究グループは,酸化物半導体基板に金ナノ微粒子を配置した光電極を用い,
究極の光エネルギー変換系として注目を集めている人工光合成への展開を図ってきました。
本研究では,窒素を効率よくアンモニアに変換可能な助触媒を開発して,金ナノ微粒子を配置した光電極に担持することにより,水・窒素・可視光から,次世代のエネルギーキャリアとして注目されているアンモニアを選択的に合成することに成功しました。

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引用元: 【触媒科学】可視光・水・空中窒素からのアンモニアの合成に成功 窒素を選択的に吸着する助触媒(Zr/ZrOx)を開発

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