Finally, are there realistic opport

Finally, are there realistic opportunities to raise the
theoretical maximum conversion efficiency? For C3
plants, defeating photorespiration is an obvious target.
This may be achieved by converting C3 crops to C4 or by
improving the specificity of Rubisco for CO2. Conversion
of a C3 to C4 crop would theoretically raise the
maximum solar energy conversion efficiency at 30 8C
from 4.6% to 6%. If Rubisco can be engineered to
completely eliminate the oxygenation reaction, this
would raise efficiency to 8.8%. This increase above
the theoretical efficiency for C4 photosynthesis is
because no additional ATP is required for concentrating
CO2. At present no Rubisco that lacks oxygenation
capacity has been identified, indeed most evidence
suggests that increase in specificity is at the expense
of catalytic rate [16]. However, by engineering the E. coli
glycolate catabolic pathway into Arabidopsis (Arabidopsis
thaliana) chloroplasts [32] NADH would be generated
in the conversion of the oxygenation product, glycolate,
to phosphoglycerate rather than reduced ferredoxin consumed
as in normal higher plant photorespiratory metabolism.
This pathway also uses only half the ATP of the
higher plant pathway, and serves to concentrate CO2 at
Rubisco. Based on the lower apparent CO2 compensation
points in the absence of mitochondrial respiration
of the transformed plants [32], we computed that these
transformed plants would have 14% more CO2 at
Rubisco in the light. Taking this and the halving of
the ATP requirement into account, if this introduction
were completely successful in bypassing the normal
photorespiratory pathway through the mitochondria
and peroxisomes, it would raise the maximum efficiency
in C3 plants from the 4.6% of Figure 2 to 5.2% at 30 8C. If
the plants are able to take advantage of the NADH
generated in the chloroplast by the introduced E. coli
glycolate catabolic pathway (e.g. production of ATP via a
chloroplast/mitochondria shuttle) even greater improvement
of the efficiency might be possible.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มีก็ จริงโอกาสจะเพิ่มการแปลงทฤษฎีสูงสุดประสิทธิภาพ สำหรับ C3พืช photorespiration ฝึกเป็นเป้าหมายชัดเจนนี้อาจทำได้ โดยการแปลงพืช C3 C4 หรือโดยปรับปรุง specificity ของ Rubisco สำหรับ CO2 แปลงของ C3 กับ C4 พืชจะครั้งแรกราคายกประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุดที่ 30 8Cจาก 4.6% 6% ถ้า Rubisco สามารถจะออกแบบทางวิศวกรรมกำจัดปฏิกิริยา oxygenation ทั้งนี้จะเพิ่มประสิทธิภาพ 8.8% เพิ่มขึ้นข้างบนมีประสิทธิภาพทฤษฎีสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงของ C4เนื่องจาก ATP เพิ่มเติมไม่จำเป็นสำหรับ concentratingCO2 ที่ปัจจุบัน Rubisco ไม่ขาด oxygenationมีการระบุกำลังการผลิต หลักฐานที่แน่นอนมากที่สุดแนะนำว่า เพิ่ม specificity มีค่าใช้จ่ายตัวเร่งปฏิกิริยาอัตรา [16] อย่างไรก็ตาม โดยวิศวกรรม E. coliทางเดิน catabolic glycolate ใน Arabidopsis (Arabidopsisจะสร้าง NADH [32] chloroplasts thaliana)ในการแปลงผลิตภัณฑ์ oxygenation, glycolateการ phosphoglycerate แทน ferredoxin ลดการบริโภคเหมือนในปกติสูงพืช photorespiratory เผาผลาญทางเดินนี้ใช้ ATP เพียงครึ่งของสูงกว่าทางเดินโรงงาน และทำหน้าที่เข้มข้น CO2 ที่Rubisco ตามล่างชัดเจน CO2 ค่าตอบแทนจุดในการขาดงานของหายใจ mitochondrialโรงแปรรูป [32], เราคำนวณที่เหล่านี้โรงงานแปรรูปจะมี 14% CO2 เพิ่มเติมที่Rubisco ในแสง นี้และ halving ของความต้องการ ATP เป็นต้น ถ้านี้แนะนำสำเร็จอย่างสมบูรณ์ในการต่อปกติphotorespiratory ทางเดินผ่านใน mitochondriaperoxisomes และมันจะเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดในพืช C3 จาก 4.6% 2 รูปถึง 5.2% ที่ 30 8C. หากพืชจะใช้ประโยชน์จาก NADHสร้างขึ้นในคลอโรพลาสต์ที่ โดยการนำ E. coliทางเดิน catabolic glycolate (เช่นผลิต ATP ได้อย่างง่าย ๆ ด้วยการปรับปรุงยิ่งรถคลอโร พลาสต์/mitochondria)ประสิทธิภาพอาจสามารถทำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สุดท้ายจะมีโอกาสเป็นจริงที่จะยกระดับประสิทธิภาพการแปลงทฤษฎีสูงสุด? สำหรับ C3
พืชชนะ photorespiration เป็นเป้าหมายที่ชัดเจน.
นี้อาจจะประสบความสำเร็จโดยการแปลงพืช C3 C4
ไปหรือโดยการปรับปรุงความจำเพาะของRubisco สำหรับก๊าซ CO2 แปลงของการปลูกพืช C3 C4 ในทางทฤษฎีจะเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุดณ วันที่ 30 8C จาก 4.6% เป็น 6% หาก Rubisco สามารถออกแบบให้สมบูรณ์กำจัดปฏิกิริยาออกซิเจนนี้จะเพิ่มประสิทธิภาพ8.8% การเพิ่มขึ้นดังกล่าวข้างต้นนี้มีประสิทธิภาพสำหรับการสังเคราะห์ทฤษฎี C4 เป็นเพราะไม่มีเอทีพีเพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการมุ่งเน้นCO2 ในปัจจุบัน Rubisco ที่ขาดออกซิเจนไม่มีความสามารถในการได้รับการยืนยันแน่นอนหลักฐานส่วนใหญ่แสดงให้เห็นว่าในการเพิ่มความจำเพาะที่ค่าใช้จ่ายของอัตราเร่งปฏิกิริยา[16] แต่ด้วยวิศวกรรมเชื้อ E. coli ไกลโค catabolic เดินเข้าไปใน Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) คลอโรพลา [32 ??] NADH จะได้รับการสร้างขึ้นในการแปลงผลิตภัณฑ์ออกซิเจนที่ไกลโค, การ phosphoglycerate มากกว่า ferredoxin ลดการบริโภคในขณะที่ปกติphotorespiratory พืชที่สูงขึ้น การเผาผลาญ. เส้นทางนี้ยังใช้เพียงครึ่งหนึ่งของเอทีพีของทางเดินพืชที่สูงขึ้นและทำหน้าที่ในการมีสมาธิ CO2 ที่ Rubisco ขึ้นอยู่กับค่าตอบแทนที่ชัดเจน CO2 ต่ำกว่าจุดในกรณีที่ไม่มีการหายใจยลของพืชเปลี่ยน[32 ??] เราคำนวณว่าสิ่งเหล่านี้พืชเปลี่ยนจะมี14% CO2 เพิ่มเติมได้ที่Rubisco ในที่มีแสง การนี้และลดลงครึ่งหนึ่งของความต้องการเอทีพีในบัญชีถ้าแนะนำนี้ประสบความสำเร็จอย่างสมบูรณ์ในอ้อมปกติทางเดินphotorespiratory ผ่าน mitochondria และ peroxisomes ก็จะเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดในพืชC3 จาก 4.6% ของรูปที่ 2-5.2% ใน 30 8C หากพืชสามารถที่จะใช้ประโยชน์จาก NADH สร้างขึ้นในคลอโรพลาโดยนำเชื้อ E. coli ไกลโคเดิน catabolic (เช่นการผลิตของเอทีพีผ่านทางchloroplast / รถรับส่ง mitochondria) แม้ว่าการปรับปรุงมากขึ้นของประสิทธิภาพอาจเป็นไปได้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

Явсефотовыложиланастраницебольшенекогда ,