Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. В разборках вокруг застрявших в Беларуси литовских фур — новый поворот. Минск придумал еще одно новшество
  2. Кремль пытается заручиться у беларусского гражданского общества поддержкой войны в Украине и усилить контроль над страной — ISW
  3. Переговоры Лукашенко с США и шары над Литвой. Побывали на встрече министров стран НАТО и рассказываем, что там говорили в кулуарах
  4. «Я, к сожалению, не ответственна за эту ситуацию». Украинский журналист спросил о войне предполагаемую дочь Путина — что она сказала
  5. Чиновники могут лишить беларусов одного из вариантов, как легально избежать «тунеядства». В Минфине рассказали подробности
  6. В Европу идет «декабрьская жара» с температурными рекордами. Нас заденет?
  7. Семь «вилл VIP-класса» в закрытом поселке под Минском купила одна семья. Узнали какая
  8. Осужденным за «политику» запретили работать еще по одной специальности
  9. В магазинах и на заправках стали продавать банковские карточки
  10. «Все, кого тогда увезли, поумирали». Как беларусы переживали самую холодную зиму в истории метеонаблюдений
  11. Умер Илья Железняков — беларус, которому в Варшаве пересадили сердце


/

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.