山東大學微生物技術國家重點實驗室、山東大學海洋生物技術研究中心張玉忠教授與荷蘭萊頓大學Thijs J. Aartsma教授等合作在光合作用研究方面取得了重要進展，其研究成果在2008年12月12日以封面文章的形式發(fā)表在國際知名雜志《生物化學雜志》（Journal of Biological Chemistry）上。
（引自http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/images/porphyridium.jpg）
多年來，國內外一直用透射電子顯微鏡技術研究藻膽體的結構，但透射電子顯微鏡觀察的是樣品的二維結構。張玉忠教授課題組劉魯寧等人，利用原子力顯微鏡技術，首次從納米尺度上，直接觀察到了單細胞紅藻——紫球藻天然狀態(tài)下藻膽體的三維形貌（64×42×28nm）(長×寬×高）及其在類囊體膜上的排列格式。研究發(fā)現紫球藻藻膽體在類囊體膜上的排列格式具有多樣性，更有意義的是，各種不同排列格式中，藻膽體在類囊體膜上的排列都是非常擁擠的。此外，張玉忠教授與荷蘭萊頓大學Thijs J. Aartsma教授等合作，利用單分子光譜技術，發(fā)現強光下紫球藻通過藻膽體內部能量傳遞解偶聯，來實現過多光能的耗散，避免過多光能對光系統II的傷害，根據上述研究結果，提出了紅藻中新的過多能量耗散機制模型。研究成果近期發(fā)表在PLOS ONE（2008,3(9):e3134）上。
藻膽體是藍藻（藍細菌）和紅藻光合作用的主要捕光色素蛋白復合物，由藻膽蛋白和連接蛋白組成，分布于類囊體膜的表面，負責光能的吸收，并主要傳遞給光系統II，實現光能向化學能的轉變。藻膽蛋白和藻膽體的結構與功能的研究，對于闡明光合作用的機制、進化及其在生物醫(yī)學檢測中的應用具有重要的意義。
