但地球上生命最重要和最基本的功能——光合作用——直到現(xiàn)在才與植物的選擇或栽培有關，而此時人類活動排放的溫室氣體正威脅著我們的星球。隨著新技術的出現(xiàn)，世界各地的科學家正在努力了解植物內(nèi)部驅動光合作用的過程。

在《科學》雜志《PNAS》 上發(fā)表的一項新研究中，哥本哈根大學植物與環(huán)境科學系的研究人員發(fā)現(xiàn)，植物葉細胞中的一組蛋白質（稱為CURT1）在光合作用中發(fā)揮著比曾經(jīng)以為。更重要的是。

“我們發(fā)現(xiàn)CURT1 蛋白從種子階段開始控制植物綠葉的發(fā)育。因此，這些蛋白對建立光合作用的效率具有重大影響，”該研究的主要作者Mathias Pribil 副教授解釋道。

啟動光合作用的蛋白質

此前人們認為CURT1 蛋白起著次要作用，并且僅存在于完全發(fā)育的葉子中。但通過使用最先進的成像技術（攝影和計算機設備），研究人員能夠將一系列實驗性擬南芥植物的生長放大高達30,000 倍。這使他們能夠在分子水平上研究這些植物。研究人員發(fā)現(xiàn)CURT1 蛋白已經(jīng)存在于植物生命的最早階段。

“對于植物來說，從土壤中出來是一個關鍵時刻，因為它受到陽光的照射，并且迅速需要光合作用才能生存，”馬蒂亞斯·普里比爾說。 “在這里我們可以看到CURT1 蛋白協(xié)調(diào)啟動光合作用以求生存的過程。”讓植物得以生存，這是我們以前不知道的存在?！?

光合作用發(fā)生在葉綠體中，葉綠體是植物細胞中0.005 毫米長的橢圓體。它們是植物葉子細胞中的一個器官。每個葉綠體內(nèi)都有一層膜，可以儲存蛋白質和其他使光合作用成為可能的功能。

Pribil 指出：“CURT1 蛋白控制著膜的形狀，這使得植物細胞中的其他蛋白更容易移動并執(zhí)行光合作用的重要任務，以響應植物周圍環(huán)境的變化?！?“這可能是為了在陽光強烈時進行修復。光捕獲蛋白復合物可能會提高葉綠體在陽光較弱時收集光能的能力?！?

提高未來的二氧化碳吸收量

這一新發(fā)現(xiàn)讓人們對地球上最重要的生化反應之一有了更深入的了解。事實上，如果沒有植物，我們的星球上就不會存在動物和人類。到目前為止，這些結果僅適用于擬南芥植物，但如果CURT1 蛋白對光合作用的重要性沒有擴展到其他植物，普里比爾會感到驚訝。

“這是了解控制光合作用的所有成分的重要一步，”馬蒂亞斯·普里比爾說。 “問題是我們是否可以利用這一新知識來改善植物中的CURT1 蛋白復合物，從而優(yōu)化光合作用。”我們的大部分研究都圍繞著提高光合作用效率，以便植物能夠吸收更多二氧化碳。正如我們在整個農(nóng)業(yè)歷史中選擇和培育最好的農(nóng)作物一樣，現(xiàn)在的任務是幫助大自然成為最好的二氧化碳吸收器。經(jīng)過。”