• Journal of Plant Biology
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• 제31권3호
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• pp.197-203
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• 1988

The rates of photorespiration and total CO2 fixation depending on leaf ages of spinach (Spinacia oleracea L.) were investigated. Metabolic rates of glycolate and glyoxylate in isolated peroxisomes were also measured. The rate of photorespiration and total CO2 fixation ability increased with the maturing of leaf, but decreased with senescence. Activities of enzymes involved in the peroxisomal photorespiratory pathway such as catalase, glycolate oxidase, NADH-glyoxylate reductase and glutamate-glyoxylate transaminase were highest in the mature leaf, but also decreased with aging of leaf. Glutamate-glyxolate transaminase activity significantly decreased with senescence, especially. the metabolic rate of glycolate was observed to be lower than that of glyoxylate in isolated peroxisomes. Glycolate seemed to be metabolized mainly to glycine, however, it also oxidized to CO2 when glycolate was supplied as a substrate for glycine synthesis instead of glyoxylate. The conversion rates of glycolate and glyxylate into CO2 increased with the senescence of leaves.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권11호
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• pp.1403-1411
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• 2023

Carbon dioxide (CO₂) is the most abundant component of greenhouse gases (GHGs) and directly creates environmental issues such as global warming and climate change. Carbon capture and storage have been proposed mainly to solve the problem of increasing CO₂ concentration in the atmosphere; however, more emphasis has recently been placed on its use. Among the many methods of using CO₂, one of the key environmentally friendly technologies involves biologically converting CO₂ into other organic substances such as biofuels, chemicals, and biomass via various metabolic pathways. Although an efficient biocatalyst for industrial applications has not yet been developed, biological CO₂ conversion is the needed direction. To this end, this review briefly summarizes seven known natural CO₂ fixation pathways according to carbon number and describes recent studies in which natural CO₂ assimilation systems have been applied to heterogeneous in vivo and in vitro systems. In addition, studies on the production of methanol through the reduction of CO₂ are introduced. The importance of redox cofactors, which are often overlooked in the CO₂ assimilation reaction by enzymes, is presented; methods for their recycling are proposed. Although more research is needed, biological CO₂ conversion will play an important role in reducing GHG emissions and producing useful substances in terms of resource cycling.

• Journal of Photoscience
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• 제6권1호
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• pp.29-36
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• 1999

Chlorophasts are a central structural feature of stomatal guard cells. Guard cell chloroplasts have both photosystems I and II (PS I and II), carry out O2 evoluation , cyclic and noncyclic photophosporylation, and possess the Calvin-Benson cycle enzymes involved in CO2 fixation. These imply that guard cell chloroplasts have a normal photosynthetic carbon reduction pathway just like their mesophyll counterparts, indicating similar fuctional organization of thylakoid membranes in both types of mesophyll and guard cell chloroplasts. It has been, however, found that guard cell chloroplasts have distinctive and comparative properties in their photosynthetic performance. In this article, I review the intrinsic features on the light reaction of and carbon reduction by guard cell chloroplasts.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권2호
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• pp.33-43
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• 2000

적절한 조치 없이 방치되어온 폐광재가 폐광산 근교 및 멀리 떨어진 지역의 유휴지 혹은 농경지까지 다양한 경로를 통해 영향을 주고 있다. 중금속은 일반적인 방법으로 더 이상 분해되지 않는 원소 상태로 존재하고, 단순 매립할 경우 처분후에도 계속적인 용출과정이 일어날 수 있으므로 물리 화학적으로 보다 안정된 상태로 고정화시켜야 한다. 본 연구에서 화학적 고정화 첨가제로 사용된 CaO, $Na_2$Sㆍ$5H_2$O, $CaCO_3$순으로 각 중금속에 대해 높은 고정화 Capacity (q)와 효율 (k)을 나타냈으며 bentonite가 다른 토양보다 물리 화학적 특성과 고정화능이 우수하여 이들이 ADM를 고정화하는 좋은 첨가제라고 사료된다. bentonite 50g에 흡착된 각 중금속에 대하여 Freundlich 등온식을 적용해서 Freundlich등온식의 상수인 n과 k값을 나타내었다.

• 청정기술
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• 제22권1호
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• pp.35-44
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• 2016

본 연구에서는 이론화학 또는 분자모델링이라 불리는 계산화학을 기존에 연구된 촉매반응 실험결과를 해석하는 데 접목시켜 보았다. 온실효과의 주범인 이산화탄소를 에폭사이드와 반응을 통해 고정화하고 카보네이트를 생성하는 반응을 선택하였는데 이 반응은 활성화 에너지(55~59 kcal/mol)가 높아 촉매의 사용이 불가피하다. 많은 기존 연구들 중에 ZIF-90/ionic liquid immobilized ZIF-90 (IL-ZIF-90), polystyrene-supported quaternized ammonium salt, KI/KI-glycine, dimethylethanolamine (DMEA)를 촉매로 사용한 경우에 대해 반응의 각 단계를 계산하여 반응의 경로를 예측하고 단계별로 구한 에너지를 바탕으로 에너지도를 구성함으로써 실험결과를 열역학적으로 해석하였다. ZIF-90/IL-ZIF-90과 KI/KI-glycine의 경우는 실험적으로 후자들이 상대적으로 높은 수율을 얻었는데 계산 결과 활성화에너지가 낮아진 이유가 아니라 전자들의 경우 반응 중간체가 높은 에너지를 가져 반응물로 되돌아가는 역반응에 의해 정반응의 진행이 방해를 받은 것으로 밝혀졌다. DMEA를 촉매로 사용하였을 경우는 활성화 에너지를 ~42 kcal/mol로 낮춰줌으로써 금속이나 할로겐염 없이도 촉매의 활성이 잘 일어남을 증명하였다. 폴리스티렌(polystyrene)으로 지지된 quaternized 암모늄염 촉매의 경우 클러스터 가정을 사용하여 계산을 진행하였으며 암모늄염의 -NH기와 에폭사이드의 O 원자 사이의 상호작용의 가능성을 확인할 수 있는 반응경로를 제시하였다.