A fotoszintézis kutatások aktuális kérdései

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

TÁMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0012 projekt

SZTE Eötvös Loránd Kollégium Biológia Műhely

2011. 09. 28.

Előadás címe: A fotoszintézis kutatások aktuális kérdései

Előadó neve: Garab Győző, tud. Tanácsadó, MTA SZBK, Szeged

• Az előadás vázlata:

- A fotoszintézis: molekuláris mechanizmusok - globális hatások

- A fotoszintézis ‘blokksémája’

- Az emberiség energia-igénye és a fenntartható fejlődés, megoldási lehetőségek

- A fotoszintézis kutatások főbb céljai, irányai - Saját kutatások

-

TÁMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0012 projekt

Fotoszintézis:

Molekuláris Mechanizmusok – Globális Hatások

A ‘Vostok Ice Core’

az elmúlt 420 000 év rekordja

WDCP/IPCC nyomán

________ ²⁰⁰⁸

Feltételezett CO₂ kibocsájtási csúcs közeljövőben

Egyensúly eléréséhez szükséges idő

Tengerszint-növekedés a jég olvadása miatt: pár ezer év

Felmelegedés/hőtágulás miatt tengerszint-

növekedés: száztól ezer év Hőmérséklet-

stabilizálódás: pár száz év CO₂ mennyiség

stabilizálódása: 100-300 év

CO₂ kibocsájtás

Nagyon hosszú időállandók

A CO₂ koncentráció, a hőmérséklet és a tengerszint még sokáig emelkedik a kibocsájtás csökkentése után is!

GEOTHERMAL: 92,000 TW-YR

TIDAL POWER: 0.1 TW-YR

BIOMASS: 172 TW-YR OCEAN THERMAL: 10 TW- YR

WIND: 5 TW-YR WAVE: 2 TW-YR SOLAR: 178,000 TW

GEOTHERMAL: 92,000 TW

TIDAL POWER: 0.1 TW

Wind: 172 TW

OCEAN THERMAL: 10 TW WAVE: 2 TW

Renewable, CO₂-free energy sources …

vs. current energy demand

WORLD ENERGY DEMAND: 13 TW

Alternatives

Dm_H⁺ ~ DpH + aDy

Block diagram of photosynthesis

Photophysics Light

absorption energy migration

Photochemistr y

charge separation redox chain NADPH, ATP, O₂

Biochemistry

CO₂

‘fixation’, Signal

transduction Short-term regulation

Physiology

synthesis, self-assembly repair

transport Regulation

Ontogeny Ecology Evolution

~ 10^-15 – 10^-9 s ~ 10^-12 – 10^-2 s ~ 10^-3 – 10³ s ~ 10² – 10⁶ s ~ 10⁵ – 10¹⁷ s

membrane chloroplast cell, plant, ecosystem, biosphere complexes