植物人史军 26-03-29 15:00
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今天去中关村论坛看了个发光植物的展示。感觉很神奇。烟草真的在发光。[good][good][good]#奇妙生物圈#

生物发光的原理并不复杂,只需要“燃料”,氧气和催化剂,就行执行工作了。我们来看看萤火虫的发光过程。发光器中的萤光素、萤光素酶、氧及三磷酸腺苷(ATP,这是所有生物细胞的通用能量)会进行复杂而高效的生化反应。

简单来说,就是ATP、萤光素先与萤光素酶结合成一个复合体,随后,氧气负责将这个复合体“点燃”(氧化),最后释放出二氧化碳和光。通过这个生化反应中,储存在ATP中的生物能就转化成光能。

那么如何让植物发光呢?
植物体内肯定不缺三磷酸腺苷,也不缺氧气,荧光素酶的基因导入也很容易,但是荧光素酶从何而来却是个大问题。就好像说,灶台和风箱都准备好了,就是没有柴火,这火也烧不起来。之前科学家的做法,就是人为给植物细胞添加荧光素,但这绝非长久之计。经过一段时间之后,荧光素就会消耗殆尽,即便植物细胞中有荧光素酶,也无法发挥作用了。

当研究陷入死局的时候,我国科学家在研究中发现,真菌能够利用咖啡酸来合成荧光素,并将其纳入到真菌发光系统里面来。而咖啡酸,本来就是植物代谢必然产生的一种化学物质。柳暗花明,可以让植物发光的技术路线出现了。将咖啡酸先转化为中间产物牛奶树碱,再经过酶催化进一步转化为荧光素,最后荧光素在萤光素酶的催化作用下氧化并释放出光能。

科学家通过转基因技术,在植物体内搭建起了一条转化咖啡酸生产荧光素的流水线,并且这条流水线工作地很顺畅。

发布于 北京