Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. «Сколько же отнимать всего можно?» Беларус отказался возвращаться из Польши — теперь у него забирают имущество
  2. Умер Дмитрий Чичиков — промышленный альпинист, упавший в Азербайджане с высоты 18 метров
  3. США ввели санкции против беларусской компании
  4. В Минске появится новый способ оплаты проезда в транспорте. Пока только на двух маршрутах
  5. По телевизору показали, как Басков подарил рюкзаки многодетной семье. А про их дом за 1,8 миллиона долларов умолчали
  6. В Беларусь идут морозы до −7°С. Синоптики рассказали, когда похолодает
  7. Налог на «сверхдоходы» хотят расширить
  8. «Оставили на несколько часов одного на вокзале». Подробности гибели мужчины, который в Мяделе упал с высоты на работе
  9. Невидимый убийца. Почти 40% людей на планете подвергались воздействию экстремальных концентраций озона — беларусы тоже в зоне риска
  10. Немецкий ритейлер New Yorker ликвидирует свою компанию в Беларуси
  11. В Минске спилили деревья вдоль пешеходной дорожки — власти объяснили причину
  12. Минского бизнесмена подозревают в уклонении от уплаты налогов на 1,6 миллиона рублей


/

Ученые из Индийского института науки и Калифорнийского технологического института решили одну из старейших загадок биологии — почему ключевые электроны в процессе фотосинтеза двигаются только по одной стороне белково-пигментного комплекса, хотя структура выглядит симметричной, пишет ScienceDaily.

Изображение используется в качестве иллюстрации. Фото: AI / ScienceDaily
Изображение используется в качестве иллюстрации. Фото: AI / ScienceDaily

Фотосинтез — это фундаментальный процесс, с помощью которого растения, водоросли и некоторые бактерии преобразуют энергию солнечного света в химическую, выделяя при этом кислород. Он состоит из множества реакций, происходящих за считаные триллионные доли секунды. Несмотря на десятилетия исследований, ранние этапы этой цепочки оставались плохо понятными.

Исследователи сосредоточились на первом ключевом звене фотосинтеза — комплексе под названием «Фотосистема II». Он состоит из двух симметричных ветвей — D1 и D2, окруженных четырьмя молекулами хлорофилла и двумя молекулами феофитина, а также связан с переносчиками электронов — пласто-хинонами. По логике, электроны должны двигаться по обеим ветвям одинаково. Но на деле энергия всегда идет только по ветви D1. Это противоречие десятилетиями ставило ученых в тупик.

Команда исследователей использовала молекулярное моделирование, квантово-механические расчеты и теорию Маркуса — модель, описывающую передачу электронов, — чтобы понять, где возникает блокировка. Они выяснили, что D2 имеет значительно более высокий энергетический барьер — для переноса электрона от феофитина к пласто-хинону требуется вдвое больше активационной энергии, чем в D1. Это делает прохождение электрона по D2 практически невозможным.

Кроме того, оказалось, что сопротивление электронному потоку в D2 в сто раз выше, чем в D1. Важную роль играют и небольшие различия в окружении пигментов: у хлорофилла в ветви D1 уровень возбуждения ниже, что делает его более «привлекательным» для электрона.

Ученые считают, что если изменить компоненты D2 — например, заменить местами хлорофилл и феофитин, — можно снизить энергетический барьер и «разблокировать» движение электронов по обеим ветвям. Это открывает перспективы для создания искусственных систем фотосинтеза, которые смогут более эффективно преобразовывать солнечную энергию в топливо.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.