蓝藻M25蛋白参与NaHSO 3 诱导光合产氢功能机制研究

发布时间：2021-11-28 09:06

　　二十一世纪以来,能源问题和环境问题逐渐成为全球重点关注的,密切关系到全人类发展的问题,而寻找能够替代传统能源的绿色能源成为了解决问题关键。氢能因其独特的优势成为了人们眼中潜力最为巨大的候选者,受到广大科研工作者的青睐。目前,微藻的光合产氢是最为理想的有待研究开发的一种生产氢气的方式,众多的科研工作者都在对微藻产氢展开着如火如荼的研究。目前,微藻光合产氢面临着两个最关键的问题:一是光合产氢的电子来源,二是氢化酶对氧气的敏感性,要想提高微藻的光合放氢量以达到工厂化应用的目的,就必须要就这两个问题提出更直接有效的策略。从2000年,Melis等提出的缺硫法来提高微藻光合产氢,其提升产氢效果显著,在微藻光合产氢领域具有里程碑式的意义。后续又有通过缺磷、氮等大量元素来提高微藻光合制氢,但都不如缺硫法直接高效。2011年,马为民课题组首次将Na HSO3应用于微藻光合制氢中,在不需要更换培养基,仅仅通过高光诱导后加入一定浓度的Na HSO3,使得微藻的产氢量有了显著的提高,并且保证藻细胞的活性和较低的氧气水平。本论文便是在Na HSO3诱导产氢的背景下进行的;由于Na HSO3诱导产氢过程中也会对... 

【文章来源】：上海师范大学上海市

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

蓝藻细胞光合产氢电子传递示意图（Khetkornetal.,2017）

上海师范大学硕士学位论文第一章6图1-2绿藻光合产氢电子传递途径（Peltieretal.,2010）通过以上对微藻光合产氢电子传递途径的明确，可以看出总的光合电子量以及光合电子的分流导向都将对光合产氢效率有很大的影响，这也将是实验研究所需要探寻的提高微藻光合产氢能力的一个关键的研究方向。2.3厌氧环境对于微藻光合产氢的改善通过对微藻光合电子传递途径中各个因素的分析，我们可以发现氧气的含量对于微藻光合制氢的影响将是最为显著的。由于氢化酶对于氧气极度敏感，而在微藻进行光合作用过程中，又会不断地生成氧气，严重影响了氢化酶的表达活性，从而直接导致正常情况下，微藻光合放氢量极低甚至不产氢。

上海师范大学硕士学位论文第一章7图1-3厌氧促进微藻光合产氢（Maetal.,2011）如图1-3，维持微藻细胞环境的厌氧状态对于光合制氢具有极大的意义，随着氧气的降低直至厌氧，能够有效地促进微藻的光合产氢（Maetal.,2011）。那么，接下来我们对于如何为微藻制氢提供厌氧环境就成为了一个改善并提高微藻光合制氢的研究方向。3移除微藻光合制氢过程中氧气的策略微藻光合制氢有着其他产氢方式所无可比拟的优势，但由于正常情况下，光合制氢的限制因素较多，光合作用产生的氧气抑制氢化酶活性以及为了降低氧气而损伤光系统Ⅱ会不可避免的导致微藻的光合产氢持续时间短，且产量很低。为了解决这些问题，为微藻光合制氢开发能够走向产业化应用，无数科研工作者都在努力探寻能够有效提高微藻光合产氢的策略，但最根本问题还是得从移除产氢环境中的氧气，为微藻光合产氢提供厌氧环境开始。前人对于移除微藻光合制氢过程中的氧气尝试过不同的方法和策略，下面表格中列举一些曾用于移除氧气的较有代表性的研究方案，如表1所示。


本文编号：3524137