Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. Можно ли внезапно умереть от испуга, плохих новостей или сильного стресса — рассказываем
  2. «Меньше кофе надо было пить, не напьетесь вы этого кофе вечно». Беларуску оставил на заправке рейсовый автобус — кто прав
  3. Беларуска назвала свою пенсию после 37 лет работы и попросила других поделиться цифрами. Суммы заметно отличаются
  4. «Мы отрежем Крым от России». Командующий Силами беспилотных систем Украины Бровди о стратегии ударов
  5. Беларусь получила щедрый «подарок» из-за границы — его масштабы впечатляют. Но такие «презенты» несут риски для нашей страны
  6. На авторынке «умирает» один из дилеров
  7. Власти продали арестованную квартиру известного экономиста по нетипичной схеме
  8. Пропагандист заявил, что 196 политзаключенных, об освобождении которых ранее не было известно, уже на свободе
  9. Без Трампа, но с крупной победой. Сборная США ярко стартовала на домашнем чемпионате мира
  10. Возле Дроздов в Минске есть секретная многоэтажка — информации о ней минимум. Но всплыли данные об одной из квартир


/

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.