Ученые из Индийского института наук и Калифорнийского технологического института наконец разгадали давнюю загадку о том, как на самом деле начинается фотосинтез.
Как пишет Sciencedaily, они выяснили, почему энергия внутри растений течет только по одному из двух возможных путей - механизм, позволяющий природе перемещать солнечный свет с поразительной точностью.
Используя передовое компьютерное моделирование, исследователи показали, что одна из ветвей имеет гораздо более высокий энергетический барьер, препятствующий свободному движению электронов.
Их исследование показывает, почему первые движения электронов, которые имеют решающее значение для переноса энергии, происходят только через одну сторону ключевой белково-пигментной структуры.
Несмотря на то, что он изучается уже несколько десятилетий, этот процесс по-прежнему сложно полностью объяснить, поскольку он включает в себя множество сложных компонентов, протекает в чрезвычайно быстрых временных масштабах и незначительно варьируется у разных видов. Более глубокое понимание этих этапов может помочь ученым разработать эффективные искусственные системы, такие как синтетические листья и технологии солнечного топлива, которые воспроизводят замысел природы.
У большинства форм жизни, использующих фотосинтез, процесс начинается с белково-пигментного комплекса, известного как фотосистема II. Этот комплекс улавливает солнечный свет и расщепляет молекулы воды, высвобождая кислород и передавая электроны другим молекулам в цепочке переноса энергии.
"Наше исследование представляет собой значительный шаг вперед в понимании естественного фотосинтеза. Результаты могут помочь в разработке эффективных искусственных фотосинтетических систем, способных преобразовывать солнечную энергию в химическое топливо, способствуя инновационным и устойчивым решениям в области возобновляемой энергетики", - прокомментировал Прабал К. Маити, профессор кафедры физики и один из авторов исследования.
Другие новости науки
Египетские ученые доказали, что около 6,2 млн лет назад Красное море полностью высохло, а затем внезапно наполнилось водой из Индийского океана.
Результаты исследования позволили точно определить время драматического события, изменившего Красное море.
