Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. Предприятия заманивают работников из Таджикистана зарплатами до 1200 долларов. А сколько там предлагают по открытым вакансиям?
  2. Известный беларусский спортсмен ушел работать в такси, потому что «семью нужно обеспечивать»
  3. «Идеология выживания любой ценой». Статкевич резко высказался о письме бывших политзаключенных к Евросоюзу
  4. Известный онлайн-кинотеатр заблокировали в Беларуси. Теперь банкротится связанная с ним компания
  5. «Я в колонии посидела, а Протасевич играл в компьютер и несколько раз женился». Первое большое интервью с Софьей Сапегой о том, что было после посадки самолета в Минске
  6. Главные герои произведений — Калиновский и репрессированные друзья. Пять пунктов о величии этого классика беларусской литературы
  7. Купить однушку в Минске или открыть депозит? Замглавы Нацбанка посчитал, что выгоднее
  8. Сын главы МВД возглавил Центральное РУВД Минска
  9. «Могилев, че за взрыв?» В Threads обсуждают возможный дрон — спросили в МЧС, что это было
  10. Прослушка, секретные эксперты и травля: истории беларусских адвокатов
  11. Не в консульствах. Где будут брать отпечатки пальцев у беларусов с иностранными ВНЖ и паспортами
  12. В Бресте мужчина убил жену и тещу
  13. «У вас только один выход — СВО». Поговорили с беларусом, который отправил данные родственника Карпенкова в «Черную книгу Беларуси»


/

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.