Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. Что выиграет Беларусь от снятия американских санкций на калий? Спросили у экономиста
  2. Лукашенко встретился в Минске со спецпосланником Трампа Коулом. После прошлой встречи освободили группу политзаключенных
  3. В 2013-м суровый турист из Беларуси проснулся знаменитым. Узнали, как он живет сейчас
  4. США снимают санкции с беларусского калия
  5. Два с половиной года назад мы написали письмо приговоренным по делу TUT.BY. Теперь Марина Золотова может его прочесть
  6. Освобождены 123 политзаключенных. Среди них Виктор Бабарико, Мария Колесникова и Алесь Беляцкий
  7. «Отдельный вопрос наряду с депортацией». Юристка-международница Екатерина Дейкало о вывозе большинства политзаключенных в воюющую Украину
  8. «Зеркало» выбрало человека года — им стал Николай Статкевич. Рассказываем, почему мы приняли именно такое решение
  9. Кремль категорически отверг предложения Украины о прекращении огня и проведении референдума по Донбассу — ISW
  10. Максимальный срок. Суд вынес приговор по делу о смертельном ДТП под Минском, в котором погибла семья из России
  11. В разгар российской оккупации он уехал в Москву служить царям, а власти Беларуси хотят сделать его «национальным героем». Рассказываем
  12. Следователи изучают факты «лакшери-жизни» пары блогеров из Гродно. Одного из них отправили в СИЗО
  13. Беларус рассказал «Зеркалу», как в 11 лет пережил измену отца, который бросил их с сестрой и матерью и ушел к любовнице. Простил ли он его?


/

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.