Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. «Он понимает язык бизнеса». Колесникова призвала Европу начать диалог с Лукашенко
  2. Быстрый рост доллара отменяется: стало понятно, куда курс пойдет дальше. Прогноз валютных курсов
  3. В Минске с крыши торгового центра Dana Mall упала глыба снега и травмировала прохожую. Потребовалась помощь медиков, завели «уголовку»
  4. Водителей предупредили об очередном изменении
  5. На авторынке — изменения: они касаются тех, кто хочет купить авто Geely
  6. Что происходит на фронте в Украине: ISW отмечает успехи ВСУ по двум направлениям — подробности
  7. «Польша в то время выглядела „бледнее“ по сравнению с нами». Вспоминаем, как в Беларуси появились и как потом исчезли челноки
  8. BELPOL: Секретный завод боеприпасов под Слуцком строится в спешке и с критичными нарушениями, МЧС бьет тревогу, но исправлять поздно
  9. В пяти из девяти районов Минска местами остыли батареи. Все из-за повреждения тепломагистрали
  10. СМИ: Тихановская сообщила литовским парламентариям о своем решении переехать в Варшаву
  11. Синоптики объявили на понедельник желтый уровень опасности. В чем причина
  12. Отступят ли сильные морозы на предстоящей неделе — прогноз синоптика Рябова
  13. Банки устроили «флешмоб». Это тот случай, когда клиентам должны понравиться изменения
  14. Климатолог пояснил, из-за чего в Беларусь пришла морозная зима и какую погоду ожидать дальше


/

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.