Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. Один из вузов страны объявил о закрытии
  2. На свободу вышли 15 политзаключенных
  3. Лукашенко назвал соцсеть, которую каждое утро читает
  4. Арестовали четыре квартиры и десять авто. Владельцев тюльпанового бизнеса на Брестчине подозревают в масштабном мошенничестве
  5. Эксперты говорят, что командование армии РФ продолжает действовать в «параллельной реальности» — о чем речь
  6. Умерла политзаключенная Елена Панкова — «Наша Ніва»
  7. Трамп рассказал, на каком месте война в Украине в его «списке приоритетов»
  8. По всей Беларуси водители не могут зарядить электромобили на станциях Malanka. Что произошло
  9. «Будут задержки зарплаты». «Киберпартизаны» рассказали «Зеркалу» о последствиях атаки на «Химволокно»
  10. Узнали, чем в Минске владеет Григорий Азаренок. Если думаете, что у него замок, — мы вас разочаруем
  11. Россия пытается получить право вето на решения НАТО — эксперты рассказали, каким образом
  12. Глава МВД назвал категорию беларусов, которыми «легко манипулировать»
  13. Лукашенко снова высказался о «вероломном нападении» на Иран. Но главным виновником назвал не США
  14. Функционера БРСМ судили за измену государству и дали 17 лет — «Наша Ніва»
  15. Умер Владимир Каризна. Он создал текст для госгимна и написал тот самый стих из учебника второго класса, который «завирусился» в сети
  16. Интервью, которого мы ждали 4,5 года. Большой разговор «Зеркала» с главной редакторкой TUT.BY Мариной Золотовой


/

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.