分会

第二十五分会：有机固体

摘要

“状态转换”是光合机构平衡PSII和PSI之间激发能分配的一种自我调节机制。本文利用共轭聚合物优异的光学性质调控了叶绿体中捕光复合物LHCII在光系统I（PSI）和光系统II（PSII）之间的“状态转换”，优化了光系统之间的激发能分配，加速了光反应速率和卡尔文循环速率。通过对光反应和暗反应的协同作用，实现了藻类生物质产率和高等植物生长速率的提高。 蛋白核小球藻细胞壁表面含有大量多糖和蛋白多糖，使其呈现电负性。阳离子共轭聚合物PBF侧链具有长链烷基季铵盐，因此可以通过静电作用结合到表面。PBF具有绿光吸收和远红光发射的特性，有利于激发PSI。因此，PBF包裹蛋白核小球藻后明显提高了PSI的活性。电子传递链中，高活性PSI从质体醌（PQ）中提取电子的速度快于电子从PSII流入PQ的速度，PQ被氧化，导致磷酸化的LHCII去磷酸化而从PSI脱附并结合到PSII上。在LHCII的辅助下，PSII的捕光能力得到了提到，达到与PSI相匹配的水平。因此，PBF增强了光反应的整体活性。光能的吸收、利用以及电子传递效率均明显增强，氧气生成速率以及ATP与NADPH的含量显著增加。ATP与NADPH作为暗反应的能量来源和还原驱动力，含量的增加进一步促进的暗反应的进行。测试结果表明暗反应中关键酶核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶的活性与mRNA表达水平明显提高。综合结果，PBF促进了蛋白核小球藻生长，显著提高了生物质产量。随后，在拟南芥培养液中加入PBF后，随着拟南芥种子的生长PBF被根部吸收，优化了光反应光化学效率并加速了拟南芥细胞有丝分裂。

关键词

共轭聚合物;光合作用;状态转换

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