Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. Осужденный за убийство беларуски в Варшаве подал жалобу на приговор. Стало известно окончательное решение по делу
  2. Польский визовый центр добавил новую категорию виз. Кто по ней может подать документы
  3. Синоптики рассказали, когда в страну придет «весьма существенное похолодание»
  4. Крупнейшую сеть фастфуда в Беларуси открывал выходец из КГБ. Рассказываем
  5. Его открывали с помпой и снесли тайком за одну ночь. Рассказываем, что за огромный памятник стоял в центре Минска
  6. Для тех, у кого есть автомобили, квартиры и земельные участки, чиновники придумали очередное налоговое новшество
  7. Жителям четырех районов Минска в воду добавят флуоресцеин. Что это
  8. Для тех, кто получает подарки не от родственников, хотят ввести налоговое новшество. Тот случай, когда оно вряд ли понравится
  9. Украинские войска продвигаются под Покровском и освобождают территорию под Добропольем — ISW
  10. Для водителей намерены ввести новшество с 1 января
  11. Собрали пять скрытых признаков СДВГ у взрослых. Эти особенности часто принимают за характер, но их игнорирование опаснее, чем кажется
  12. В стране ЕС откроется посольство Беларуси


/

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.