Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. Лукашенко уволил главу милиции Витебской области
  2. Кто стоит за «гусем», о котором говорил Лукашенко? Программист из Витебска, создавший чемпиона Беларуси
  3. «Фактически в окружении». Российская армия впервые за долгое время потерпела крупное поражение на Донбассе
  4. Хедлайнером концерта ко Дню Минска стал 22‑летний российский певец — его слушали десятки тысяч человек. Рассказываем, кто он
  5. Роман Протасевич женился в третий раз
  6. Неделя с максимальными шансами на обвал доллара: что произошло? Прогноз курсов валют
  7. Ребенка не пустили в развлекательный центр из-за одной подписи. Оказалось, так нельзя
  8. «Даже не собираюсь». Родителей школьников попросили сообщить, сколько они зарабатывают
  9. Из самого популярного театра страны ушла одна из ведущих актрис
  10. Арина Соболенко проиграла в финале US Open
  11. «Ты уже в панике не понимаешь, что делать». Что творится с арендой жилья в Минске
  12. «Надеюсь на чудо, возможно, ошибка или что-то еще». Экс-вратарь сборной Беларуси — о сыне, которого подозревают в убийстве беременной
  13. Десятки радиограмм под контролем МГБ? ЦРУ забросило группу диверсантов в Беларусь — вот что было дальше
  14. В Кремле ответили на предложение Зеленского встретиться с Путиным на саммите G20 в Майами
  15. Малярша смогла за год накопить на однушку в Минске и рассказала, как это у нее получилось. От реакции комментаторов у нее был шок


/

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.