Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. На авторынке — изменения: они касаются тех, кто хочет купить авто Geely
  2. Водителей предупредили об очередном изменении
  3. Россия намерена добиваться всех целей войны без переговоров — оценка экспертов
  4. Быстрый рост доллара отменяется: стало понятно, куда курс пойдет дальше. Прогноз валютных курсов
  5. МИД: Трамп «лично пригласил» Лукашенко в «Совет мира»
  6. Банки устроили «флешмоб». Это тот случай, когда клиентам должны понравиться изменения
  7. Климатолог пояснил, из-за чего в Беларусь пришла морозная зима и какую погоду ожидать дальше
  8. В Минске с крыши торгового центра Dana Mall упала глыба снега и травмировала прохожую. Потребовалась помощь медиков, завели «уголовку»
  9. BELPOL: Секретный завод боеприпасов под Слуцком строится в спешке и с критичными нарушениями, МЧС бьет тревогу, но исправлять поздно
  10. Синоптики объявили на понедельник желтый уровень опасности. В чем причина
  11. В Минэнерго прокомментировали аварию на теплотрассе в Минске
  12. «Он понимает язык бизнеса». Колесникова призвала Европу начать диалог с Лукашенко
  13. «Лукашенко нужно отдать должное». Спецпосланник США по Беларуси Джон Коул дал интервью «Зеркалу»
  14. СМИ: Тихановская сообщила литовским парламентариям о своем решении переехать в Варшаву
  15. «Польша в то время выглядела „бледнее“ по сравнению с нами». Вспоминаем, как в Беларуси появились и как потом исчезли челноки


/

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.