Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. Не погибает от хлора, проходит через фильтры — рассказываем о паразите, которого можно подцепить в бассейне или озере
  2. Turkish Airlines возобновляет полеты в Минск
  3. Новые суммы с августа. Сколько будут платить семьям и некоторым пенсионерам
  4. «Надо бить тревогу». Самолеты «Аэрофлота» в Минске приземлялись с грубыми нарушениями — могла произойти катастрофа
  5. «У меня странное чувство…» МИД Польши прокомментировал «Зеркалу» заявление официального Минска о теракте
  6. «Белтелеком» вводит изменения для клиентов
  7. США сформулировали «определенные предложения» для Минска. Лукашенко с ними ознакомился и «дал соответствующие поручения»
  8. Вместо заявленных многодетных семей в новостройку в Минске заезжают охранники Лукашенко. Рассказываем детали
  9. Доллар еще подешевеет до конца лета: когда можно успеть его купить? Прогноз по валютам
  10. «Документ не подходит». Беларуса с польским гражданством высадили из автобуса прямо на границе, потому что у него был не тот паспорт
  11. Три человека погибли после застолья в Логойске
  12. В Беларуси появится визовый центр популярной у туристов страны. Плохая новость — она отменяет безвиз для наших граждан
  13. Силовики заявили о раскрытии «масштабной коррупционной схемы»: задержаны 44 человека, возбуждено 45 уголовных дел
  14. Для людей пенсионного возраста появились очередные изменения
  15. После сообщения об уничтожении ретрансляторов МТС объявил закупку на восстановление инфраструктуры в Гомельской области
  16. МИД Литвы предлагает новые ограничения для беларусов и россиян


/

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.