Élet a fényből • Fotoszintézis: molekuláris folyamatok – globális hatások

Győző Garab
2018 Magyar Tudomány  
a biológiai tudomány doktora, professor emeritus, MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpont Növénybiológiai Intézet garab.gyozo@brc.mta.hu ÖSSZEFOGLALÁS Ebben a cikkben, amely a fény világnapja (2017) alkalmából elhangzott tudomány-népszerűsítő előadásomhoz kapcsolódik, röviden összefoglalom, hogy miként tette lakhatóvá bolygónkat a fotoszintézis, teremtette meg és biztosítja lényegében a bioszféra egészének energiaellátását és az oxigénben dús atmoszférát (és ezzel az ózonpajzsot is). A fosszilis
more » ... is). A fosszilis energiahordozók nagymértékű felhasználásának következtében, az évmilliók alatt szekvesztrált szén-dioxid nagyon gyors ütemben visszakerül a légkörbe, amit a fotoszintézis már nem képes maradéktalanul megkötni -ez globális környezeti katasztrófához vezethet. A fotoszintézis-kutatások, amelyek természetüknél fogva multidiszciplináris jellegűek, a fényenergia-hasznosítás mechanizmusainak és globális hatásainak megismerésén túl azt célozzák, hogy a biotechnológia segítségével áttervezett folyamatokat a hatékonyabb mezőgazdasági termelés és a környezetvédelem szolgálatába állíthassuk, valamint az alapkutatás révén részletesen megismert/feltárandó fotofizikai és fotokémiai mechanizmusokra építve, hatékony mesterséges vagy hibrid fényenergia-konvertáló rendszereket hozzunk létre, kiaknázandó a szinte korlátlanul rendelkezésünkre álló, tiszta szoláris energiát. ABSTRACT In this paper, which is linked to my popular-science talk on the occasion of the International Day of Light (2017) , I briefly overview the processes how photosynthesis has converted our globe to a habitable planet, continually providing the energy to virtually all life on Earth, and how it has built up and maintains the O 2 -rich atmosphere (and, indirectly, the ozone shield). The extensive use of fossil energy carriers leads to the rapid liberation of CO 2 , which had already been sequestered during millions of years -the excess amounts of this greenhouse gas cannot be fixed by photosynthesis. This may lead to a global environmental catastrophy. Photosynthesis research, which is multidisciplinary in its nature, aims to discover the mechanisms and global effects of the complex processes of biological light-energy conversion and elaborate their possible engineering, redesigning photosynthesis -demanded by the need of increased crop production as well as global sustainability and environmental protection. The detailed understanding of the TEMATIKUS ÖSSZEÁLLÍTÁS • A FÉNY VILÁGNAPJA Magyar Tudomány 179(2018)8 basic mechanisms of photophysical and photochemical processes will help the construction of efficient artificial photosynthesis and/or hybrid light-energy converting systems -technologies to exploit the practically inexhaustible, clean solar energy. Kulcsszavak: evolúció, biogeokémiai folyamatok, a fényenergia-átalakítás mechanizmusai és időskálái, a fotoszintézis áttervezése
doi:10.1556/2065.179.2018.8.2 fatcat:w6iwxxhfenh4tanx2wim23dk5e