Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. «Франак, отношения между людьми можно строить не только на манипуляциях». Прокопьев ответил Беспалову. И Вячорке
  2. «Это станет исторической ошибкой колоссальных масштабов». В ЕС установили новую «красную линию» для мирного соглашения с Россией
  3. «Заставить пользоваться — унизительно». Беларусы ответили чиновникам, которые готовятся ввести ограничения по популярному товару
  4. «Всегда был похож на Лукашенко». Посмотрели, что пишут в соцсетях о конфликте Тихановского с Беспаловым
  5. Глава Администрации Лукашенко пожаловался на плохие продажи техники в России и назвал причины
  6. «Белтехосмотр» выпустил несколько предупреждений для водителей
  7. Стало известно, каким будет курс доллара в начале декабря: прогноз по валютам
  8. «Ребята принесли свои извинения». Тихановский сообщил о видеоразговоре с советниками Светланы Тихановской
  9. «Думал, что он изменится, но ошибался». Пресс-секретарь Тихановского прокомментировал «Зеркалу» свой уход
  10. У банков появились валютные изменения
  11. Эксперты назвали лучшие страны для иммигрантов. В топ-10 оказалось лишь одно государство ЕС
  12. Специалист назвал симптомы гриппа, при которых надо незамедлительно вызывать скорую
  13. Не стоит ждать мира: эксперты объяснили, почему России не выгодны прекращение огня и переговоры на основе плана Трампа
  14. В МВД призвали звонить в 102, если вам предложили установить в квартирах это устройство. Кто не послушается — может попасть под «уголовку»
  15. «Отлавливать и отправлять в Минск». Рассказываем, как и зачем 200 лет назад российские власти объявили охоту на беларусских детей


/

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.