Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. «Заставлены абсолютно все обочины». Минчане жалуются на проблемы от новой системы оплаты парковок
  2. Трое детей педиатра Терекуловой остались без алиментов — карту мамы заблокировали силовики. Вот что говорят чиновники
  3. «Трясти какими-то призывами». Глава МИД очередной раз высказался о Литве — теперь вспомнил про деньги и Россию
  4. «Власти не получат от нас ни евро, пока не станут демократическими». Интервью с еврокомиссаром Мартой Кос о поддержке и будущем Беларуси
  5. Секс, насилие, унижение. Рассказываем, как на самом деле жили женщины в партизанских отрядах Беларуси во время войны
  6. Для беларусов хотят сделать «безвизовым» целый курортный регион
  7. Доллар готовится: какой курс будет в середине декабря? Прогноз по валютам
  8. Власти бросились устранять дефицит кадров. Эксперт: решение на поверхности — при чем тут увольнения из-за политики, аресты и «тунеядцы»
  9. Семейная шутка стала реальностью: уехавшей из Беларуси педиатру Майе Терекуловой силовики заблокировали счета
  10. Помните, Бондарева поставила крест на группе «Дрозды», назвав фронтмена «змагаром-переворотчиком»? Стало известно, чем он занялся после
  11. Россияне на Харьковщине ударили по плотине Печенежского водохранилища, бьют по мостам в Запорожской и Днепропетровской областях — с какой целью
  12. Год без Асада и Путина. Куда ведут Сирию новые власти и что будет дальше
  13. Этот популярный беларусский город однажды попал в состав Швеции на целый год. Объясняем, как он там оказался и что было дальше


/

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.