【研究】光合成にまつわる100年以上の「謎」、水から酸素ができる瞬間の観察に成功…岡山大など研究チーム

2024.02.01

1: ごまカンパチ ★ 2024/02/01(木) 07:45:06.93 ID:hHCBzyaO9
https://news.yahoo.co.jp/articles/ab4fe4bb41ca1a12b6f2a5538ad18f956b3a9647
　植物の光合成のうち解明が最も難しかった、水から酸素ができる反応の一端を捉えることに成功したと、岡山大などの研究チームが発表した。Ｘ線自由電子レーザー施設「ＳＡＣＬＡ（サクラ）」（兵庫県佐用町）の強力なＸ線をごく短時間照射し、分子の動きを連続的に観察した。人工光合成の実現に向けた一歩となる成果で、論文は１日、科学誌ネイチャーに掲載される。

光合成は植物が光のエネルギーを利用し、水と二酸化炭素から酸素と炭水化物を作る化学反応。１００年以上研究されているが、水が分解されて酸素ができるメカニズムは不明だった。

岡山大の沈建仁（しんけんじん）教授（生化学）らは、植物の葉にある「ＰＳ２」というたんぱく質の複合体が、水を分解する反応の触媒となっていることに着目。ＰＳ２の結晶を作って解析し、複合体の内部にあるマンガンとカルシウム、酸素の原子からできた「ゆがんだイス」のような形の分子が反応の中心となっていることを突き止め、２０１１年に発表していた。

今回はＰＳ２の結晶に光を当てて光合成の反応を開始させた後、１００兆分の１秒という極めて短い時間、Ｘ線を照射して分子の動きをコマ送りで観察した。すると光を当てた１００万分の１秒後、イスの角の部分にあるカルシウムに水分子が結合。５０００分の１秒後に水分子が消えて酸素原子が出現し、２００分の１秒後には酸素原子がイスの内側へ移動していた。この間、イスと周囲を取り巻くたんぱく質は柔軟に形を変え、反応を支えていることもわかった。沈教授は「今後は酸素が分子となって外へ出て行く過程を突き止めたい」と話す。

天尾豊・大阪公立大教授（生体触媒化学）の話
「水が分解されて酸素ができる機構の解明に向けた大きな前進だ。今後、水分解機構の全容が解明できることを期待したい」

ネットの声

17: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 07:57:14.80 ID:qjV7V6D/0

>>1
なんかノーベル賞獲りそうな勢いだな。
どころか人類のあり方を変えるか。
農業革命以来の変革が来る。
世界から食糧難が無くなり戦争が無くなる。

216: 安倍晋三 2024/02/01(木) 10:24:36.70 ID:/PhB7JqK0

>>17
電気を使わずに水を水素と酸素に分けられれば、もう化石燃料いらないまであるな。

220: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 10:29:10.36 ID:RLCwTDcF0

>>216
エネルギーを使わずにエネルギー源ができる仕組みが完成したら
熱が余って大変なことになる

340: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 12:13:15.23 ID:Fw4D9Q+00

>>220
光合成の話なんだから光エネルギー使うに決まってるだろ効率悪い太陽光発電をすっ飛ばして思い通りに酸素や炭水化物作れるならノーベル賞どころの話じゃない

86: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 08:40:49.73 ID:FSvmzLvK0

>>1
光合成を機械で簡単に大量にできるようになれば
空中の二酸化炭素を激減させられて、温暖化ガス削減目標なんて容易に達成できるだろうし
なによりも副産物のでんぷんを安い食糧として生産できる
この研究がそんな明るい未来に結びつくんじゃないだろうか？

95: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 08:47:01.08 ID:RnCCYNdm0

>>86
火星で人類が住める環境が簡単にできるよ

223: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 10:32:11.86 ID:IwG9fLzX0

>>86
機械はともかく遺伝子組換えした植物で酸素作るとかできそう
味の素も昔は化学反応で作ってたけど
細菌のがローコスト→遺伝子組換えでさらにパワーアップ

165: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 09:49:39.08 ID:2OAqNDnL0

PS2は光合成色素が吸収した光エネルギーを集めて内部の特別なクロロフィルaを励起させ、電荷分離を起こさせる
その酸化力で水分子を酸化し分解する
その分解を触媒するのが>>1のマンガン、カルシウム、酸素からなるマンガンクラスターという物質
マンガンクラスターの構造は2011年に
岡山大グループが解明した

183: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 10:00:48.49 ID:1v8Dv3fn0

>>1
今日のなるほど分からんスレ

225: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 10:34:19.11 ID:M5npzq1u0

>>1
すごいね、そんなもん撮れるんだなあ
もうすぐ素粒子世界も撮れたりするんかねえ

282: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 11:27:32.52 ID:nemEwWAb0

>>1
そんなことを意図的にやってたのか
マイクロマシンかよ

315: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 11:52:09.86 ID:adFZz4rc0

>>1
> Ｘ線自由電子レーザー施設「ＳＡＣＬＡ（サクラ）」

未来光子播磨サクラ
まだ運用されてたんだね
https://youtu.be/5G64-xD-mnw?si=R2lLXr8BVV41EJHN

5: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 07:46:54.59 ID:SMAAsWjQ0

マジかよPS2買ってくる

9: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 07:49:37.11 ID:H6QZNivU0

いまだにPS2が現役とか岡山大やばいな
ドリキャスでシーマンなら酸素なんかいくらでも観察できる

77: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 08:33:50.31 ID:kQmqrnxh0

>>9
止めてイプシロン！を思い出す50代
ソニーを思い出す40代

18: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 07:57:42.94 ID:r0pq8INL0

＞植物の葉にある「ＰＳ２」というたんぱく質の複合体が
ちょっと物置からプレステ2出してくる

133: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 09:20:14.45 ID:f1YS5OOf0

>>18
お前のプレステ2タンパク質でできてんの

19: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 07:58:58.17 ID:1JTSq4bh0

理科の先生に光合成の仕組みを解明したらノーベル賞取れるぜって言われてから25年経ったがここまで解明されたか胸が熱いな

21: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 08:01:25.47 ID:wiGdoh6Y0

仕組みを解明して人工光合成で酸素作れるようになったら世界が変わるな

22: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 08:02:37.07 ID:7CyI14tK0

こんな仕組みが自動的に作り出されてすべての植物に備わってるなんて不思議過ぎて

296: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 11:36:13.22 ID:75Acgc5+0

>>22
こんな仕組みがないと生きていられない不遇の時代があったんや・・・
環境が生物を進化させる・・・

23: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 08:02:37.81 ID:G0opS9MY0

ごめん二酸化炭素が酸素に還元されるんじゃないの？
水から酸素生まれてない？
二酸化炭素どこいった？

69: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 08:26:46.03 ID:qyDhOU/q0

>>23
二酸化炭素はこのあと水と炭素になる

24: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 08:03:36.00 ID:viv04J360

なんで人間は光合成できるようになってないの？

203: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 10:17:25.41 ID:jPEE7EY90

>>24
動けるからね、人間は。
植物はある種の完全生物なので、動く必要もなく光で生きてける。

458: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 14:34:07.68 ID:kEdekybV0

太古の植物の元となる単細胞生物の中には、太陽光のエネルギーを使って
水から酸素と水素を作り出すことで、エネルギー源としての水素と酸素を
得ていたものが存在したんだろう。それらが藻類の元になったんだろうか。

459: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 14:37:40.81 ID:2OAqNDnL0

>>458
酸素発生型の光合成を始めたのはシアノバクテリアっていう細菌
その細菌を植物の祖先が細胞内に取り込んだら奇跡的に共生が起きた
植物と共生したシアノバクテリアは葉緑体になった

462: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 15:18:23.75 ID:j0inidSq0

今まで証拠無しに言ってた事にビックリ

463: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 15:20:19.21 ID:2OAqNDnL0

>>462
水から酸素ができるのは放射性同位体使った実験で証明済みだぞ

464: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 15:27:06.67 ID:TuerHejO0

人も光合成が出来るよう、遺伝子操作しろよ。
食い物に困らなくなれば戦争もなくなる。
働く必要もなくなる。
ひなが一日、日向ぼっこしていればいい。

472: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 15:48:01.34 ID:IgMk8wKa0

>>464
水はいるだろ

474: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 15:53:01.23 ID:G8t2OV730

>>464
猿を進化させて人間にしたのがそもそも神の失敗だったな
植物を進化させて人間にするべきだった　
そうすれば戦争もない平和の世界だったね
すばらしい植物人間ワールドだったのに

475: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 15:58:40.38 ID:ape05BVP0

>>474
植物の生存競争もハードで陰惨だぞ
ジャングルの植物相の変化を長期に渡って映像で記録し超早回しで見るとその凄絶な侵略と殲滅の様子がよくわかる
時間軸が違うだけだよ

465: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 15:28:15.56 ID:hKrE3KfH0

水と二酸化炭素が地球で増えてきて問題になってるから、これを酸素と炭水化物に変換出来たら人類の問題が解決できるかもね。

466: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 15:30:09.26 ID:9Nv35xAt0

まだPS2なのかよ
今はもうPS4の時代だぞ

470: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 15:39:32.06 ID:WDkZFRFk0

こんなの何処にでも映像は有るだろうと思ったら
分子レベルの話かよと、じゃ電子顕微鏡とか
ミクロの世界の話なんだろうね

473: 社説＋で新規スレ立て人募集中 2024/02/01(木) 15:50:18.87 ID:GmrEgASa0

光合成って雰囲気的に
二酸化炭素を分解して酸素作るんじゃないかと思わせといて
水分解して作るんだよな

引用元: https://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1706741106/

ネットの声

コメント