06.12.2021
ЮФУ
1 108

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

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.
Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

8 часов назад
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 18:45
Александра Медведева

Снимки телескопа Hubble показали, что черная дыра в центре карликовой галактики Henize 2-10 создает звезды вместо того, чтобы их разрушать. Открытие может стать ключом к пониманию происхождения сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной.

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: