反应中心

“此前学界推测绿硫细菌的反应中心是类似于绿色植物中的光系统Ⅰ的。

“团队优化了样品制备环节以获得足够的蛋白样品，结合冷冻电镜技术，收集了近万张样品颗粒的电子显微镜成像图片，最终在世界上首次解析了绿硫细菌反应中心的结构。

”张兴说，团队研究证明，绿硫细菌反应中心是目前唯一发现具有两类反应中心结构特征的分子，填补了人类对光反应中心结构认知的空白。

”论文通讯作者、浙江大学冷冻电镜中心张兴教授说，这些因素使解析绿硫细菌反应中心的结构变得困难重重。

目前已经解析的其他光合生物反应中心结构中，‘过道’里有一种可作桥梁的分子，把上层能量传到下层，但是绿硫细菌缺了这座桥，上下层传递能量时就像隔空抛物。

科学界的普遍共识是，地球上最早的光合作用反应中心是由两个相同蛋白构成的同源二聚体，在进化的过程中两个中心蛋白慢慢发生变化，从两个一样的蛋白变成了两个不一样的异源二聚体蛋白。

该研究刷新了人类对古老生物光合作用机理的认知，对于理解光合作用反应中心的进化演变，具有重要的启示意义。

这种兼具两个光系统结构特点的“混沌状态”暗示绿硫细菌的反应中心可能代表了早期光合生物反应中心的古老特征。

“此前学界推测绿硫细菌的反应中心是类似于绿色植物中的光系统Ⅰ的。

“此次解析到的绿硫细菌反应中心正是这样由两个相同蛋白构成的同源二聚体。

但我们从结构上‘看到’虽然它与光系统Ⅰ有相似之处，比如它们的蛋白结构比较像，但绿硫细菌反应中心的色素数量比光系统Ⅰ的要明显减少，而且色素的空间排布也不一样。

值得注意的是，研究团队发现绿硫细菌的反应中心色素排列跟光系统Ⅱ非常相似。

据介绍，绿硫细菌光合作用过程中能量传递过程较为复杂，光能首先通过一个巨大的外周捕光天线捕获光子，再通过内周捕光天线向位于细胞膜的反应中心传递，从而激发反应中心内部的两个特殊的叶绿素分子，促进其产生电荷的分离。