Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Chlorofil - związek chemiczny pozwalający roślinom (a także glonom i niektórym bakteriom) na czerpanie energii w procesie fotosyntezy można uznać za podstawę istnienia życia na Ziemi w ogóle. Dlatego odkrycie nowego, nieznanego typu chlorofilu jest wydarzeniem w biologii.

Dotychczas znano cztery rodzaje chlorofilu. Najbardziej rozpowszechnione są chlorofil A i B, znajdowane u roślin zielonych. Oba te typy chlorofilu pochłaniają głównie światło widzialne w zakresie niebieskim (około 465 nanometrów) oraz żółtopomarańczowym/czerwonym (665 nm), odbijając światło zielone (stąd bierze się zielony dla nas kolor roślinności). Chlorofil C i D znajdowany jest u mniej licznych organizmów, głównie u glonów. Rodzaj C pochłania światło podobnie do A i B, z trochę przesuniętym spektrum, zaś D głównie czerwone (697 nm).

Nową odmianę chlorofilu, nazwaną „F", odkryto w stromatolitowych skałach basenu Hamelin, w Zatoce Rekina w zachodniej Australii. Ponieważ znaleziono go w ekstraktach z osadów dennych, nie jest jeszcze pewne, jakie organizmy go wytwarzają, wg Mina Chena, biologa molekularnego na University of Sydney, który dokonał odkrycia, najbardziej prawdopodobnym ich twórcą są nitkowate cyjanobakterie, czyli sinice.

Największą jednak sensacją jest to, że chlorofil F absorbuje światło o długości nieużytkowanej przez inne organizmy. Wykorzystuje on promieniowanie tuż spoza czerwonego końca widma widzialnego, czyli bliską podczerwień. To zmienia całkowicie pojęcie o możliwościach chlorofilu. Co ciekawe, budową niewiele różni się od znanych odmian chlorofilu i prawdopodobnie jest wykorzystywany przez organizmy żyjące nisko, w miejscach, gdzie pozostałe spektrum światła jest już pochłonięte przez konkurencję.

Naukowcy snują już plany praktycznego wykorzystania odkrycia. Chcą przy pomocy inżynierii genetycznej wprowadzić chlorofil F do wybranych gatunków glonów, tak udoskonalone, absorbowałyby większą część spektrum światła i były znacznie wydajniejszymi producentami na przykład biopaliw.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Teraz jeszcze jakiś chlorofil na uv odkryć i będzie komplet. Ale tego to chyba wysoko w górach szukać trzeba.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Gdzieś po drodze im chlorofil E wcięło. ;] (chyba, że to z powodu tego, iż jest C1 i C2)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Trafna uwaga, właściwie to nie wiem, skąd ten przeskok. Może jakiś „E” istnieje, ale jest pomijany, bo na przykład nie ma praktycznego znaczenia?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Hm, ale to jest bakteriochlorofil, to innego rodzaju związek, tych jest więcej, bo aż do G:

 

Chlorofile c i d występują jedynie u części glonów. U prokariontów zdolnych do przeprowadzania fotosyntezy mogą występować chlorofil a u sinic oraz wiele rodzajów bakteriochlorofili oznaczanych literami od a do g.

 

Więc to chyba jednak nie to.

(Sprawdziłem specjalnie jeszcze w angielskiej wersji, rzadziej są w niej błędy.)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ok. link jak najbardziej dotyczy bakteriochlorofilu , ale te dwa gatunki alg wytwarzają chlorofil e. Poniżej moje (nieudolne) tłumaczenie fragmentu z książki "Algal physiology and biochemistry":

 

"Chlorofil e wykryto w metanolowym ekstrakcie z dwóch przedstawicieli Xanthophyceae: Tribonema bombycinum i Vaucheria hamata (patrz Allen 1966). Oba izolaty pochodziły z dzikich populacji i nie były wykrywane u okazów hodowlanych. Możliwe, że Chl e jest produktem modyfikacji Chl c."

 

http://books.google.pl/books?id=laqBYr7WmzQC&pg=PA164&lpg=PA164&dq=Tribonema+bombycinum+chlorophyll+e&source=bl&ots=cEGt-q-xKK&sig=Q2carOa3jpUB-9oti9ynSgqV_r8&hl=pl&ei=O0hyTJ_QPMybOKHFkNwK&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=3&ved=0CB4Q6AEwAg#v=onepage&q=Tribonema%20bombycinum%20chlorophyll%20e&f=false

Share this post


Link to post
Share on other sites

A chyba że tak, dzięki. Czyli chlorofil E jest po prostu rzadko spotykany?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rośliny zamieniają światło słoneczne w energię za pomocą procesu fotosyntezy. Jednak proces ten jest obarczony poważnym błędem, który spowodował, że w roślinach wyewoluowało fotooddychanie. To kosztowny energetycznie proces, który znacząco zmniejsza potencjał wzrostu roślin. Naukowcy z University of Illinois i Departamentu Rolnictwa USA poinformowali na łamach Science, że udało im się tak poprawić proces fotooddychania, iż zwiększyli plony o 40%.
      Dzięki temu plony na samym tylko Środkowym Zachodzie USA mogłyby zwiększyć się tak, że można by wyżywić dodatkowo 200 milionów ludzi, mówi główny autor badań, profesor Donald Ort. Jeśli uda się w ten sposób tylko częściowo zwiększyć plony roślin uprawnych, to będziemy w stanie zaspokoić zapotrzebowanie na wyżywienie w XXI wieku. Gwałtownie ono rośnie w związku z rosnącą liczbą ludności oraz coraz większą kalorycznością diety, dodaje uczony.
      Przełomowe badnia to część międzynarodowego projektu badawczego o nazwie Realizing Increased Photosynthetic Efficency (RIPE), który jej finansowany przez Fundację Billa i Melindy Gatesów, Foundation for Food and Agricultural Research oraz brytyjski Departament Rozwoju Międzynarodowego.
      W procesie fotosyntezy wykorzystywany jest najbardziej na świecie rozpowszechniona proteina, enzym Rubisco. Wraz ze światłem słonecznym jest on wykorzystywany do zamiany dwutlenku węgla i wody w cukry odżywiające rośliny. Z czasem Rubisco padł ofiarą własnego sukcesu, doprowadzając do pojawienia się atmosfery bogatej w tlen. Enzym nie jest w stanie idealnie odróżnić molekuły dwutlenku węgla od molekuły tlenu i w 20% przypadków pobiera tlen zamiast CO2. W efekcie w roślinie powstaje toksyczny związek, który musi być usuwany za pomocą fotooddychania.
      Fotooddychanie to przeciwieństwo fotosyntezy, mówi inny z autorów badań, biolog molekularny Paul South. Pozbawia ono roślinę cennej energii i zasobów, które mogłaby zainwestować w fotosyntezę i we własnych wzrost.
      Fotooddychanie przebiega złożoną drogą przez trzy elementy roślin: choroplasty, peroksysomy i mitochondria. Amerykańscy naukowcy stworzyli alternatywną drogę dla procesu oddychania, dzięki czemu znacząco go uprościli, dzięki czemu roślina oszczędza tak duże ilości energii, że jej plony rosną o 40%. Po raz pierwszy w historii udało się manipulować fotooddychaniem tak, że doszło do zwiększenia plonów upraw prowadzonych w normalnych, a nie laboratoryjnych, warunkach.
      Tak jak Kanał Panamski był wielkim osiągnięciem inżynieryjnym, który zwiększył efektywność światowego handlu, tak skrócenie drogi procesu fotooddychania to wielkie osiągnięcie inżynierii roślin, które pozwala na znaczące zwiększenie efektywności fotosyntezy, mówi dyrektor RIPE, Stephen Long.
      Zespół naukowy, za pomocą odpowiednich zmian w genach i ich promotorach, opracował trzy alternatywne drogi fotooddychania. Następnie zaimplementował je w 1700 roślinach, które poddał testom polowym, by wybrać te, które będą sobie najlepiej radziły.
      Po dwóch latach wielokrotnie powtarzanych studiów polowych powstała metoda, dzięki której rośliny rosły szybciej, były wyższe, wytwarzały około 40% więcej biomasy.
      Badania były prowadzone na tytoniu, który jest idealnym modelem do badań nad roślinami, gdyż łatwo poddaje się modyfikacjom i testom. Teraz uczeni przekładają wyniki uzyskane na tytoniu na bardziej przydatne rośliny, takie jak soja, ryż, ziemniaki, pomidory, bakłażany i wspięga wężowata.
      W miarę ocieplania się klimatu Rubisco ma coraz większe problemy z odróżnieniem tlenu od dwutlenku węgla, co powoduje coraz większe fotooddychanie. Naszym celem jest stworzenie lepszych roślin, które poradzą sobie z ociepleniem teraz i w przyszłości oraz wyposażenie rolników w technologie potrzebne do wykarmienia świata, mówi Amanda Cavanagh.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Od stycznia do 14 kwietnia w San Francisco działa pierwsze na świecie Obserwatorium Astronomiczne dla Organizmów Jednokomórkowych. Sinice w szalkach Petriego ustawiono na ekranie, na którym wyświetlany jest przekaz z teleskopu Hubble'a.
      Instalacja artysty konceptualnego Jonathona Keatsa stanowi część większej wystawy "Vast and Undetectable", zorganizowanej w Arts Commission Gallery. Trafiły na nią także modele śluzic czy "odciski" klastrów gwiazd. Jak zauważył sam twórca, w nowo powstałej Akademii Nauk Mikrobów pracuje ponad miliard niezależnych badaczy. Keats podkreśla, że dotąd nauka była zdominowana przez jeden gatunek - człowieka. Choć nasze osiągnięcia intelektualne na pewno były i są wyjątkowe, pozostajemy ograniczeni budową mózgu. Filozof eksperymentalny dywaguje, że Homo sapiens może nie być w stanie zrozumieć wszechświata na podstawowym poziomie i inne gatunki lepiej nadają się do realizacji tego zadania. Stąd pomysł, że sinice zdołają w jakiś tajemniczy sposób pogodzić kosmiczny i kwantowy punkt widzenia.
      Czemu Keats wykorzystał właśnie sinice? Założył, że ze względu na zdolność do fotosyntezy organizmy te są w stanie wykryć światło gwiazd.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chlorofil z zielonych warzyw zapewnia ochronę przed nowotworami, kiedy sprawdza się jego działanie przy średnich stężeniach substancji rakotwórczych, jakie występują przeważnie w środowisku. Okazuje się jednak, że przy bardzo wysokiej ekspozycji barwnik zaczyna zwiększać liczbę powstających guzów (Food and Chemical Toxicology).
      W eksperymencie naukowców z Uniwersytetu Stanowego Oregonu (OSU) wzięło udział 12.360 pstrągów tęczowych (Oncorhynchus mykiss). Jak wiele wcześniejszych badań, nasze studium pokazuje, że do pewnego momentu chlorofil zmniejsza liczbę guzów, ale przy wysokich dawkach sprawia, że problem staje się gorszy. To podważa wiarygodność podejścia stosowanego często podczas badania związków kancerogennych - podkreśla prof. Tammie McQuistan.
      Akademicy z OSU wyspecjalizowali się ostatnio w badaniach na pstrągach. Dają one podobne rezultaty jak testy na gryzoniach, a są tańsze, bo można wdrażać o wiele niższe dawki różnych substancji. Poza tym w eksperymencie zamiast kilkudziesięciu albo co najwyżej kilkuset  osobników można spokojnie uwzględnić kilka, jeśli nie kilkanaście tysięcy.
      W jednej z części badania pstrągi wystawiano na działanie umiarkowanych stężeń znanego karcinogenu, podając im jednocześnie chlorofil. Zmniejszyło to liczbę guzów wątroby o 29-64%, a liczbę guzów żołądka o 24-45%. Kiedy jednak później zastosowano nierealistycznie wysokie stężenie substancji rakotwórczej, chlorofil zwiększył liczbę guzków. Specjaliści z OSU zaznaczają, że zwykłe studium na stosunkowo niewielkiej grupie zwierząt, którym podawano by wysokie dawki związków rakotwórczych, skłoniłoby do wysnucia wniosku, że chlorofil może zwiększać ryzyko wystąpienia guzów u ludzi. Dowody z ich studium pokazują, że to nie do końca prawda.
      Mechanizm działania chlorofilu jest prosty. Wiąże się z karcinogenami w przewodzie pokarmowym, a potem taki kompleks jest po prostu wydalany z organizmu. Centralne założenie wielu innych eksperymentów jest takie, że wyniki uzyskane przy wysokich dawkach karcinogenu odnoszą się także do niższych dawek. Wbrew zwykłym założeniom, rezultaty związane z głównymi badanymi narządami są ściśle zależne od dozy. Wyniki uzyskane przy bardzo wysokich stężeniach i obserwowana przy nich reakcja nowotworowa mogą zatem nie mieć żadnego odniesienia do ludzi.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Profesor Iain Stewart z Uniwersytetu w Plymouth zamierza w przyszłym tygodniu w nietypowy sposób uświadomić ludziom znaczenie fotosyntezy. Naukowiec zostanie zamknięty na 2 dni w nieprzepuszczającym powietrza kontenerze z pleksi. Razem z nim trafi tam 160 roślin (30 dużych i 130 mniejszych), które dla siebie wytworzą glukozę, a dla mieszkającego z nimi człowieka tlen.
      Na miejsce przeprowadzenia eksperymentu wybrano ogród botaniczny Eden Project, który znajduje się w odległości 3 km od St Austell w Kornwalii. Kontener o wymiarach 2x6x2,5 m wypełnią rośliny, o których wiadomo, że produkują dużo tlenu, np. miskanty, bananowce czy kukurydza zwyczajna.
      Przedsięwzięcie jest nieco ryzykowne z kilku względów. Po pierwsze, w XVIII w. wykazano, że w opisanych warunkach przeżyje mysz, ale człowiek nie brał jeszcze udziału w takich testach. Po drugie, w kontenerze będzie tylko tyle roślin, aby wytworzyć minimalną konieczną do przeżycia ilość tlenu. Po trzecie wreszcie, przed zamknięciem śmiałka zawartość tlenu w kontenerze zostanie obniżona o połowę (z 21 do 12%), dlatego jego los będzie zależał od umiejętności wykorzystania przez rośliny substratów w postaci wydychanego przez profesora dwutlenku węgla i niewielkich ilości pary wodnej. Gdy pozostanie 12% tlenu, naukowcy zamierzają włączyć silne żarówki.
      Stewart nie będzie, oczywiście, pozostawiony sam sobie. Stężenie tlenu w kontenerze skontrolują czujniki. Budowa pomieszczenia rozpoczęła się 8 września. Rośliny, które do niego trafią, były już od 3 miesięcy hodowane przez doktora Alistaira Griffithsa z Eden Project. Trzymamy kciuki za powodzenie misji!
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy w historii nauki biolodzy opisali rośliny żyjące wewnątrz komórek kręgowców. Okazało się bowiem, że glony występują nie tylko pod osłoną jaj ambystomy plamistej (Ambystoma maculatum), ale i w komórkach rozwijających się embrionów. Co więcej, kanadyjsko-amerykański zespół uważa, że algi są najprawdopodobniej dziedziczone po rodzicach.
      Zespół doktora Ryana Kerneya z Dalhousie University opublikował wyniki swoich badań w piśmie Proceedings of the National Academy of Sciences. O tym, że glony występują w jajach ambystom, wiedziano już od długiego czasu, problemem było jednak to, jak się tam dostają. Sprawa się nieco wyjaśniła, gdy odkryto DNA glonów w organach reprodukcyjnych dorosłych płazów. Wydaje się zatem możliwe, że ulegają one dziedziczeniu. Nazywamy to transmisją wertykalną, ale prawdopodobnie mamy do czynienia z połączeniem tego zjawiska i alg absorbowanych z otoczenia.
      Kerney wyjaśnia, że w jajach glony zapewniają rozwijającym się embrionom tlen, a z kolei algi korzystają z wydalin płodu, w których znajduje się sporo potrzebnego roślinom azotu. Same ambystomy plamiste rzadko pojawiają się na powierzchni (przez większość czasu ukrywają się w korzeniach drzew, pod kamieniami itp., a wiosną mniej więcej o tej porze kończy się ich hibernacja), ale galaretowate pakiety jaj umieszczają blisko powierzchni wody. Trudno więc sobie wyobrazić lepsze warunki do życia dla glonów.
      Akademicy z Dalhousie University oraz Indiana University posłużyli się mikroskopem fluorescencyjnym. Dzięki temu mogli stwierdzić, że pigmenty glonów jarzyły się wewnątrz komórek płaza po oświetleniu światłem o określonej długości fali. Przed tym odkryciem naukowcy sądzili, że rośliny nie mogą żyć wewnątrz komórek kręgowców. Płazy, ptaki czy ssaki mają przecież wysoce wyspecjalizowany układ odpornościowy, który powinien zwalczać obce organizmy. Tymczasem algi naprawdę opanowują tkanki kręgowców.
      Pierwszy przypadek endosymbiozy eukariotycznych glonów w komórkach kręgowców sugeruje, że być może to wcale nie jest odosobniony przypadek. Ponieważ u innych ambystom, salamander i żab w jajach także występują algi, niewykluczone, że i u nich nie ograniczają się one wyłącznie do osadzania na osłonie czy infiltrowania przez nią, trafiając ostatecznie do komórek embrionu.
      Związek jaj ambystomy z glonami zaobserwowano ponad 100 lat temu. Zyskał on formalną nazwę w 1927 r., gdy Lambert Printz nadał algom wiele mówiącą nazwę Oophilia amblystoma (nazwę rodzaju można przetłumaczyć jako "kochający jaja"). Natury symbiozy nie poznano jednak aż do lat 80. ubiegłego wieku, gdy wykazano eksperymentalnie, że pod nieobecność glonów embriony nie rozwijają się tak szybko. Podobnie było zresztą z algami. Bez płodów ambystom do towarzystwa rosły wolniej.
      Kanadyjsko-amerykański zespół skorzystał z techniki zwanej fluorescencyjną hybrydyzacją in situ (FISH od ang. fluorescence in situ hybridization). Pozwoliła ona na wykrycie sekwencji 18S rRNA unikatowej dla Oophilia za pomocą specjalnych fluorescencyjnych sond.
×
×
  • Create New...