Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. Для населения хотят ввести новые штрафы
  2. В СК придумали новые подходы для преследования инакомыслящих беларусов — акцент делается на двух соцсетях
  3. Для водителей анонсировали новшество и пригрозили им «административкой»
  4. Вводят пенсионные новшества
  5. «Лукашенко хочет стать Токаевым». Что будет с остановившимися переговорами Лукашенко и США по поводу политзаключенных? Мнение
  6. «Спасибо за помощь ВСУ». Украинцы массово шутят над Максом Коржом в соцсетях
  7. В Полоцке проверили рассказ матери об избиении сына на тренировке по дзюдо. Каковы результаты
  8. Родители спросили у Минобразования, зачем детям летом полоть сорняки и подметать в колхозе. В ведомстве ответили
  9. «Пашешь, пашешь, и все мало и мало». Беларусы, работающие врачами в Польше и Нидерландах, рассказали, как трудятся и сколько получают
  10. Долгожитель среди классиков, одной фразой описал менталитет беларусов, не принимал советскую систему. Чем крут Янка Брыль — пять пунктов
  11. Пенсионеры и инвалиды могут покупать продукты со скидкой в 10% — МАРТ и торговые сети продлили соглашение
  12. Лукашенко сменил одного министра, директоров заводов и главу крупнейшего госмедиахолдинга


/

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.