식물통신WG

카오스 재단 - 식물 행성 강연회 - 10강 (2) 그리스 신화 속의 프로메테우스 식물의 광합성 장치 이야기 - 충남대 박연일 교수 강연요약

강현주
2022-05-18
조회수 133

프로메테우스가 코카서스 산에서 독수리에게 간을 쫒이게 되다가 헤라클레스에 의해 풀려남

케냐의 투루카나  Turkana   boy


프로메테우스 도둑질 재해석 - 광합성과 호흡


  • 광합성에 필요한 것 : 색소, 환원, 공유 결합 에너지

  • 엽록소 + 청색/적색 광자와 충돌하여 들뜬 전자 ->NADPH로 환원되어 전달 

  • 광계1 : 물을 분해하는 복합체

  • 광계2 : 

  • 시토크롬 : 양성자 기울기를 만들어냄

  • ATP 합성 효소

  • 캘빈회로에서 대기중 이산화탄소(700기가톤) 중 97%가 순환시킴

  • 목본식물은 1.8%, 초본 식물 1.4%의 루비스코가 있음

  • 루비스코는 등치는 크고 반응속도가 느리고 산소와 이산화탄소도 구분 못해서 공룡이라고도 함

  • D1단백질을 위한 재생회로를 가짐

  • 광합성 장치의 공보호 방법

    • 주광성 : 양성과 음성

    • 루테인, 비타민  C , 카로티노이드:  항산화 물질을 가지게 됨

    • 염록체 운동으로 빛의 방향에 수직/평행으로 배열

    • 안토시아닌 색소 축적 : 표피세포에 태양을 블록킹

  • 주광성 예 -남세균

    • 빛을 향해 움직임

    • 실모양의 단백질을 늘였다 줄였다 하면서 움직임 (편모)

    • 피토크롬 : 광수용체, 광호변적인 색소 단백질

    • UV-A에 반응

  • 카로티노이드

    • 광합성 보호 기능

  • 엽록체 재배치

    • 염록체가 100~200개  

    • FtsZ  단백질

    • 광합성 장치 보호

  • 안토시아닌 축적

    • 벌과 곤충을 유혹, 종자 번식, 수분 유도

    • 잎(표피)에서 축적

    • .......20분

  • 호모사피엔스는 헤라클레스?


    • 합성생물학 접근법도 연구하고 있음

광합성과 지구 생물의 역사 : 생체 에너지 대사 혁명

  • 남세균 출현 

    • 35억년 전

    • 포도당 ==>  발효: 2ATP, 세포호흡: 32ATP  -> 에너지 효율이 높아짐

    • 산소대참사 (Oxygen Holocaust) 20억년 전후로 해서 산소가 늘어나면서 진핵생물의 대참사가 있었을 것으로 예상

  • 생물대멸종과 이산화탄소, 산소 농도 그리고 온도

인공광합성 장치 - 화석연료 대신에 물을 에너지원으로

  • 쥘 베른, 지구 속 여행, 해저2만리, 80일간의 세계일주, 15소년 표류기, 신비의 섬

  • 2H2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O (g) + energy (136 kcal/mol)

광합성 인간-호모 솔라리우스 Homo solarius

  • 교수님이 부친 이름

  • '유리정원' 영화의 엽록체 혈액

  • 녹색 혈액 - 태양 빛은 1cm도 못들어감

  • 녹색 피부를 가지면 광합성 가능

    • 푸른 민달팽이-해조류에서 피부에 엽록체를 부쳐서 광합성 부산물을 먹음

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