Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. Один из самых кровавых серийных убийц современности — врач, которого обожали его пациенты. Пугающая история настоящего «Доктора Смерть»
  2. Лукашенко провел кадровые перестановки. У трех крупных предприятий — новые руководители
  3. «Мы не готовы». В Беларуси выпал первый снег
  4. Для водителей через несколько дней введут новшество
  5. На авторынке снова все буквально перевернулось с ног на голову — есть очередное подтверждение
  6. Этому оппозиционеру предложили отдать приказ об аресте Лукашенко, но он не рискнул. Позже Литва признала его главой Беларуси
  7. Опубликован свежий рейтинг лучших университетов мира. Смотрим, удалось ли БГУ выкарабкаться из ямы 1501+
  8. «Шантажируют и пугают». Советник Тихановской — о давлении на сотрудников Офиса и переезде из Литвы после снижения уровня охраны
  9. Доллар пытался начать расти, но ничего не вышло — и вот почему: прогноз по валютам
  10. В РФ все меньше желающих подписывать контракты на войну, это ставит Путина перед выбором, но оба варианта ему не по душе
  11. Нужно приготовиться к подорожанию доллара. Прогноз эксперта
  12. В РФ радовались снятию санкций с «Белавиа» — мол, Минск может стать хабом для полетов в США. Прошел месяц — что с планами перевозчика
  13. Чиновники сделали предупреждение для работающих за границей — у некоторых есть риск попасть в финансовую ловушку


/

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.