Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. «Всё прячется». Как и зачем власти возвращают в оборот земли, которые раньше относились к загрязненным радиацией
  2. «Думал, что он изменится, но ошибался». Пресс-секретарь Тихановского прокомментировал «Зеркалу» свой уход
  3. Умерла актриса Светлана Яцевич
  4. Стоит ли пользоваться дешевым (как считают власти) отоплением и раскочегаривать батареи? Людям в возрасте — точно нет: вот причины
  5. Эксперты назвали лучшие страны для иммигрантов. В топ-10 оказалась лишь одна страна ЕС
  6. «Белтехосмотр» выпустил несколько предупреждений для водителей
  7. Специалист назвал симптомы гриппа, при которых надо незамедлительно вызывать скорую
  8. 15 беларусов оштрафовали за вывешивание БЧБ-флагов — они пожаловались на власти в Комитет ООН. Что он решил
  9. «Отлавливать и отправлять в Минск». Рассказываем, как и зачем 200 лет назад российские власти объявили охоту на беларусских детей
  10. Осадки в пределах нормы, а вот с температурой вопросы: синоптик о том, какой будет первая неделя декабря и месяц в целом
  11. «Франак, отношения между людьми можно строить не только на манипуляциях». Прокопьев ответил Беспалову. И Вячорке
  12. «Линия фронта в Украине не находится на грани обрушения» — ISW


/

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.