Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. Появился прогноз погоды по Беларуси на следующую неделю. Спойлер — он вас не обрадует
  2. «Пока покупатель не доехал до ГАИ». После продажи авто вас может ожидать «сюрприз» от налоговой
  3. БГУ подвел первые итоги вступительной кампании. Угадайте, на какую специальность был самый высокий конкурс
  4. Банки вводят изменения в отношении карточек
  5. Минчанка спросила соцслужбы, включают ли в базу «тунеядцев» тех, кто сдает квартиру в аренду близкому родственнику
  6. Голевая феерия в споре неудачников. На чемпионате мира по футболу определился обладатель бронзы
  7. Новый платежный сервис, судьба пенсий и пособий на детей, ограничения от банков. Изменения августа
  8. Под удар дронов попали склады Wildberries в двух регионах России. Есть погибшие и пострадавшие
  9. В Лиде строители копали на территории завода и наткнулись на старинные склепы с саркофагами
  10. В Минске построят новый торговый центр — где он расположится
  11. Итальянский «Чернобыль»: рассказываем о катастрофе, которая случилась 50 лет назад и заставила всю Европу переписать законы
  12. Вузы закончили принимать документы на дневное на бюджет. Посмотрели, с какими баллами поступали в главный медуниверситет страны
  13. «На это страшно смотреть, если честно». Беларусы обсуждают низкие проходные баллы и конкурсы в медуниверситетах


/

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.