• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
06.12.2021
ЮФУ
1 382

В ЮФУ разработали новый метод определения эффективности реакций фотосинтеза

4.5

С его помощью удалось выяснить, что фотосинтез у зеленых водорослей, используемых для научных и промышленных целей, иногда может быть полностью бескислородным.

Зеленые водоросли / ©Getty images / Автор: Ptolemocratia Acerronius

Сотрудники лаборатории экологии и физиологии растений Академии биологии и биотехнологии имени Д. И. Ивановского ЮФУ уже несколько лет занимаются проблемой аноксигенного фотосинтеза, при котором не происходит образования молекулярного кислорода и не ассимилируется углекислый газ.

Аноксигенный фотосинтез используется растениями только для поддержания жизнеспособности уже накопленной биомассы, но не для роста новых тканей. Поэтому учет доли аноксигенного фотосинтеза исключительно важен для оценки продуктивности наземных и водных растений.

Последние исследования ученых показали, что фотосинтез в определенных условиях может быть полностью аноксигенным у зеленых водорослей. Для проведения эксперимента был впервые применен новый метод, который позволил определить эффективность световых реакций фотосинтеза для света разного цвета. Результаты исследований опубликованы в авторитетном научном издании Journal of Plant Physiology.

«Считается, что аноксигенный фотосинтез происходит в таких организмах, как зеленые серные и пурпурные несерные бактерии, а у высших растений и зеленых водорослей его роль незначительна. У нас другая точка зрения. В этой работе мы показали, что при освещении одноклеточных зеленых водорослей Chlorella vulgaris именно красным светом умеренной интенсивности фотосинтез может быть полностью аноксигенным», – поделился заведующий лабораторией, доцент кафедры ботаники ЮФУ Владимир Лысенко.

Chlorella vulgaris и другие виды зеленых водорослей широко используются в научных и промышленных целях. Синие, красные и белые светодиоды – наиболее часто используемые источники света для их роста. «Хлорелла очень удобна для исследований. Фотосинтез в листьях высших растений зависит от транспирации (процесс испарения воды листьями), а та, в свою очередь, зависит от присутствия синего света. У хлореллы же никакой транспирации нет, это водный одноклеточный организм. Кроме того, измерить выделение кислорода микроскопическими водорослями в воде намного проще, чем измерить его в листьях», – пояснил ученый.

Получить такой результат удалось с помощью нового метода — полихроматической импульсной Фурье-флуориметрии хлорофилла. Метод применим как для водных, так и для наземных растений. С его помощью можно определить эффективность световых реакций фотосинтеза для света разного цвета (например, к красному, синему и зеленому) причем одновременно, в одном образце, что существенно повышает точность, удобство и скорость измерений.

«До настоящего времени это можно было сделать с помощью полихроматических (многоцветных) флуориметров, конструкция которых основана на обычных принципах, но только последовательно – например, сначала исследовать действие красного, потом синего и потом зеленого света. Это неудобно, неточно, медленно, и к тому же требует применения редких и дорогих приборов. Для реализации нашего метода достаточно иметь компьютер со звуковой картой, стандартное ПО, фотодиод, несколько светодиодов, и несложное устройство их импульсного питания, которое может собрать любой школьник, умеющий держать паяльник в руке и располагающий парой тысяч рублей на детали.

Наш прибор может оказаться более предпочтительным даже перед стандартными монохровматическими (одноцветными) импульсными флуориметрами, цена которых начинается от одного миллиона рублей. Исследования флуоресценции хлорофилла проводятся в очень большом числе лабораторий, занимающихся исследованиями фотосинтеза и оценкой продуктивности наземных и водных растений.

Поэтому надеемся на широкое применение нашего метода, поскольку в нем могут быть заинтересованы тысячи исследователей по всему миру», – отметил Владимир Лысенко. Подробнее о новом методе можно почитать в научных статьях, опубликованных в журналах первого квартиля Photosynthetica и Information Processing in Agriculture.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Южный федеральный университет образован в рамках национального проекта "Образование" распоряжением Правительства Российской Федерации от 23 ноября 2006 года N1616-р (pdf) и приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 4 декабря 2006 года N1447 путем присоединения к Ростовскому государственному университету трех вузов: Таганрогского государственного радиотехнического университета, Ростовского государственного педагогического университета, Ростовской государственной академии архитектуры и искусств.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 11:39
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

Позавчера, 20:04
Юлия Трепалина

Для профилактики алкоголизма среди молодежи важно не только понимать, что побуждает употреблять спиртное, но и знать, почему молодые люди могут отказываться от выпивки. Более десятка таких причин в недавнем исследовании привели ученые из Соединенных Штатов. Комплексный учет мотивов позволит предупреждать развитие пагубной привычки, отметили специалисты.

Вчера, 17:59
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

Позавчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно