葉綠體的作用和特點(diǎn)簡短？

眾所周知，葉綠體是為綠色植物進(jìn)行光合作用的場所，簡單來講， 是高等植物和一些藻類所特有的能量轉(zhuǎn)換器。它由葉綠體外被、類囊體和基質(zhì)三部分組成。其中類囊體分布在葉綠體基質(zhì)和藍(lán)藻細(xì)胞中，是單層膜圍成的扁平小囊，也稱為囊狀結(jié)構(gòu)薄膜。類囊體是光合作用的主要部位，因?yàn)椤肮饽芟蚧钴S的化學(xué)能的轉(zhuǎn)化”在此上進(jìn)行，因此類囊體膜亦稱光合膜。

在地球上，綠色植物的光合作用給地球和人類補(bǔ)充了氧氣，生命才得以持續(xù)發(fā)展，那么我們是否能“造”出葉綠體呢？據(jù)一項(xiàng)研究表明：人工葉綠體已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，而且人工葉綠體可以成功地將陽光和二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)化合物！

“人造葉綠體”誕生

葉綠體是光合作用的核心引擎，據(jù)了解，合成生物學(xué)家已經(jīng)重新制造出葉綠體，就像機(jī)械師把舊的引擎部件拼湊起來制造一輛新的跑車一樣，科學(xué)家通過將菠菜植物的采光機(jī)械與9種不同生物體的酶結(jié)合起來，可以制造出一種人造葉綠體，這種葉綠體可以在細(xì)胞外工作，收集陽光，并利用由此產(chǎn)生的能量將二氧化碳（CO2）轉(zhuǎn)化成富含能量的分子。研究人員希望他們?cè)鰪?qiáng)的光合作用系統(tǒng)最終能將二氧化碳直接轉(zhuǎn)化成有用的化學(xué)物質(zhì)，或者幫助基因工程植物吸收高達(dá)普通植物大氣二氧化碳10倍的二氧化碳。這項(xiàng)重新編程生物學(xué)的工作可以大大提高將二氧化碳轉(zhuǎn)化為植物物質(zhì)以及直接轉(zhuǎn)化為有用化學(xué)物質(zhì)的效率。

光合作用
學(xué)過初中生物的朋友都知道，光合作用是一個(gè)兩步過程。這是一個(gè)植物利用太陽的光能，同化二氧化碳（CO2）和水（H2O）制造有機(jī)物質(zhì)并釋放氧氣的過程。具體來講，光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物主要是碳水化合物，并釋放出能量在葉綠體中，葉綠素分子吸收太陽光，并將多余的能量傳遞給分子伴侶，分子伴侶利用這些能量產(chǎn)生儲(chǔ)存能量的化學(xué)物質(zhì)三磷酸腺苷（ATP）和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸酯（NADPH）。一系列其他酶在復(fù)雜的循環(huán)中工作，然后利用ATP和NADPH將空氣中的CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖和其他富含能量的有機(jī)分子，供植物生長。

二氧化碳轉(zhuǎn)化首先是一種叫做RuBisCO的酶，它促使二氧化碳與一種關(guān)鍵的有機(jī)化合物發(fā)生反應(yīng)，開始一系列在植物中產(chǎn)生重要代謝物所需的反應(yīng)。不過人造葉綠體的光合作用也存在問題，那就是RuBisCO酶的傳輸速度超級(jí)低。每一種酶的拷貝每秒只能捕獲和使用5到10個(gè)二氧化碳分子，這就限制了植物的生長速度。

2016年，科學(xué)家曾經(jīng)試圖通過設(shè)計(jì)一套新的化學(xué)反應(yīng)來加速事態(tài)的發(fā)展。他們?nèi)〈薘