光系统II高效跨膜电子转移的调控及机制

项目名称： 光系统II高效跨膜电子转移的调控及机制

项目编号： No.20973186

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张纯喜

作者单位： 中国科学院化学研究所

项目金额： 35万元

中文摘要： 人工利用光系统II水氧化释放的电子和质子产生电能或氢能一直被认为是解决人类所面临环境和能源问题的一个理想途径。目前，限制光系统II人工利用的最大障碍是生理条件下水氧化释放的电子在受体侧只进行膜内电子转移，而难以以跨膜方式向水相中的人工电子受体或电极材料的表面传递，导致水氧化释放的电子难以被人工有效利用。前期研究发现当受体侧Fe离子处于低氧化电势和QB缺失时，受体侧的电子可以跨膜方式直接向水相中的人工电子受体传递。本项目拟以嗜热藻和高等植物的光系统II放氧核心复合物为研究对象，利用低温电子顺磁共振，电化学测定等技术及理论计算研究光系统II受体侧的跨膜电子转移的微观机理及其调控机制。研究QB和非血红素Fe离子及其非蛋白配体配体对跨膜电子转移的调控；研究跨膜电子转移过程中QA和非血红素Fe的结构动态变化规律；寻找和优化高效跨膜电子转移的条件；并探索人工控制光系统II进行光电转换研究。

中文关键词： 光系统 II；跨膜电子转移；水氧化；光电转换；人工模拟光合作用

英文摘要：

英文关键词： Photosystem II；Transmembrane e- transfer；water oxidation；solar energy conversion；artificial photosynthesis