Хлорофилл различных типов и комбинирование их C-групп. Можно ли повысить эффективность фотосинтеза?

Я нихрена не биолог, но думаю так:
Собрать-то более эффективную замену хлорофиллу, может, и не проблема. Но «научить» растение генерировать эту замену вместо «родного» хлорофилла — вот это точно проблема.
Если бы мы умели заставлять клетки производить нужные нам вещества, то... мир был бы другим.

Dorif, верни аккаунт человеку.

Но «научить» растение генерировать эту замену вместо «родного» хлорофилла — вот это точно проблема. Если бы мы умели заставлять клетки производить нужные нам вещества, то... мир был бы другим.

Уже умеют =) С той же википедии:

Генетически модифицированные организмы используются в прикладной медицине с 1982 года. В этом году зарегистрирован в качестве лекарства генно-инженерный человеческий инсулин, получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий

Может быть, для начала попробовать селекцией вывести организмы, способные вырабатывать больше кислорода на заданный объём?

Да, и, очевидно, фотосинтез можно улучшить за счёт зелёного спектра. Если бы зелёный эффективно поглощался, растения бы для нас выглядели чёрными.

Может быть, для начала попробовать селекцией вывести организмы, способные вырабатывать больше кислорода на заданный объём?

Вообще то это не точный способ измерения. Правильнее измерить поглощение углекислого газа, ведь именно углерод из воздуха преобразуется в органические вещества. А селекция эффективности фотосинтеза и так происходит в природе непрерывно и называется «естественный отбор». Я думаю в повышении КПД хлорофилла, эволюция практически остановилась. Остаётся разве что самим синтезировать новый вид хлорофилла скомбинировав нужные C группы из различных видов.

Если бы мы умели заставлять клетки производить нужные нам вещества, то... мир был бы другим.

Ты не поверишь.

Не поверю. Ну, заставь кактус из углерода и водорода хреначить бензин. Что, бензин нельзя? А ПВХ? Тоже нет? А иприт хотя бы? Тоже нет? А что можно? Только то, что эти клетки и так производят, только немного где-то что-то сбоку присобачить, да и то без гарантий?
Ну это немного не то.

Я физиологию растений уже подзабыл, но мне кажется, что повышение эффективности одного хлорофилла профита не даст. Поглощённую энергию надо ещё запасти, а поскольку, скажем, переносить по дополнительному электрону на цикл не выйдет (для этого надо всю машинерию перекраивать), избыток энергии просто рассеется.

Ну, заставь кактус из углерода и водорода хреначить бензин.

А мне, пожалуйста, из железа золото. Пусть растение проводит ядерный синтез, генная инженерия — это же что-то вроде алхимии.

Только то, что эти клетки и так производят, только немного где-то что-то сбоку присобачить, да и то без гарантий?

Можно производить, в принципе, любую органику. Конечно, лучше, чтобы какой-то другой организм умел её производить, чтобы взять из него готовый ген и подсадить.

Ну, заставь кактус из углерода и водорода хреначить бензин. Что, бензин нельзя? А ПВХ? Тоже нет? А иприт хотя бы? Тоже нет? А что можно?

То, от чего не сдохнет сам кактус.

Только то, что эти клетки и так производят, только немного где-то что-то сбоку присобачить, да и то без гарантий?

Идите почитайте про трансфекцию и ГМО, а потом уже выпендривайтесь. :-)

А Linux и LOR тут при том, что на LOR есть овощи.

Поглощённую энергию надо ещё запасти

Да, пора научить растения выращивать себе литий-ионные аккумуляторы :D

Ух как тебя вштырило. Прнс?

Да, пора научить растения выращивать себе литий-ионные аккумуляторы :D

Органика умеет работать с ионами. Интересно было бы заменить в хлориде натрия атом хлора какой нибудь органической группой, ну или создать разницу зарядов по сторонам мембраны как в нервной клетке.

ну или создать разницу зарядов по сторонам мембраны как в нервной клетке.

Ты не поверишь!

Не в тот раздел...

Подход может состоять в том, чтобы совместить в растении несколько разных видов хлоропластов с разными фотосинтетическими системами. Допустим, одна имеет максимум поглощения в красном свете, вторая в зелёном, третья в синем. Обычный хлорофилл даже из более энергетических фотонов берёт ровно столько энергии, как из низкоэнергетического фотона длиной волны 700нм.

Инсулин все же белок, достаточно одного гена, метаболитическая инженерия все же другая весовая категория, хотя определенные успехи есть (тот же глутамат получают сейчас исключительно бактериальным синтезом).

Касательно эффективности - КПД хлорофилла не лимитирует рост растений (хотя КПД преобразования свет-электричество у него в районе 5-15% что очень хорошо), лимитирует вода и минеральные компоненты (особенно фосфор, так как в земле его и так мало, и еще он постоянно в океан смывается, а меторождения близки к исчерпанию), но там растения и так заоптимизированы по самое немогу.

По работе наехал как-то на рассуждение про более эффективный фотосинтез, когда J-агрегаты (цепочки красителей навроде цианиновых) в форме кольца выступают в роли антенн, в центре которых сидит собственно хлорофилл, подробнее надо гуглить.

а вот, нагуглил: статья

лимитирует вода и минеральные компоненты (особенно фосфор

Сельскохозяйственные растения обычно удобряют и поливают если это возможно. Так что фосфор и вода у них есть.

в форме кольца выступают в роли антенн, в центре которых сидит собственно хлорофилл, подробнее надо гуглить.

Хлоропласт высших растений возможно модифицировать для такой конфигурации?

Ну, заставь кактус из углерода и водорода хреначить бензин.

лучше человеческий организм ЛСД )

Ну, заставь кактус из углерода и водорода хреначить бензин. Что, бензин нельзя?

Бензин токсичен для кактуса. Но из кактуса можно гнать самогон и назвать его био-этанол или текила.

Хлоропласт высших растений возможно модифицировать для такой конфигурации?

думаю когда генетики туда ручки запустят и не такое возможно, но вообще я в этом ничего не понимаю, в биологии в смысле, а с точки зрения оптики ещё можно попытаться понять

Dorif

Можно сделать проще и интереснее: использовать не только хлорофиллы, но и некоторые другие пигменты для поглощения энергии света по всему спектру. Так, например, красные водоросли делают.

Ну и да: можно потом ещё и нагенноинженерить наиболее оптимальные варианты белковых групп. И получим идеальных фотосинтетиков.

Ну и да: можно потом ещё и нагенноинженерить наиболее оптимальные варианты белковых групп. И получим идеальных фотосинтетиков.

Интересно, это лучше для пищевых или технических культур?

Для обоих. Это обеспечит более быстрый рост и более быстрое накопление сахаров и полисахаридов.