Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. В Минске создают гигантскую сеть видеонаблюдения во дворах — на 20 тысяч камер. За чем они будут следить
  2. Для водителей этой осенью собираются ввести новшество
  3. «Знатно офигели». Карточки каких беларусских банков работают в ЕС, а каких — нет (истории тех, кто проверил это на практике)
  4. «Пафосное говно». Беларуска показала в Threads полученную «бацькаву кашулю» — там быстро придумали более полезные семьям подарки
  5. Пропавший в 2022 году украинский экс-депутат нашелся в Беларуси — во главе одного из заводов
  6. Келлог рассказал, зачем США начали переговоры с Лукашенко
  7. «Без паники». В парламенте заметили, что средняя зарплата «взбудоражила» людей, и бросились успокаивать — оцените, убедительно ли вышло
  8. «Не стоит делать вид, что мы все — Там и Здесь — вместе и заодно». Большое интервью с одним из самых популярных беларусских писателей
  9. «Нет слов, одни эмоции». Минчанка искала того, кто нашел и вернул ее кошелек, а тот вдруг объявился сам и через милицию требует награду
  10. «Южные и восточные районы рискуют стать непригодными для жизни в ближайшие 10 лет». Ученый — о том, как спасти водоемы от обмеления


/

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.