Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. «Мы должны признать, что следующие пару десятилетий будем находиться в войне». Что на форуме в Санкт-Петербурге говорили о будущем РФ
  2. Получивший политубежище в Беларуси американец вернулся в США — «Радыё Свабода»
  3. «Обильная рвота фонтаном». В Threads пишут о массовом отравлении дошколят в разных городах — что случилось
  4. В Беларуси растет число случаев одного вида рака кожи. Его непросто распознать, а если запустить, то может дойти до ампутации конечности
  5. «Мы видели документы разведки с планами войны на 2027−2028 годы». Зеленский написал открытое письмо Путину с предложением встречи
  6. Возможно, вы не знали, что с подарков от близких родственников не надо платить налог, но ситуация меняется, если речь о «тунеядцах»
  7. «Богатый человек должен работать на свою родину». Лукашенко встретился с олигархом, который в 2020-м выступил против насилия
  8. Вышел на свободу Алексей Хлестов. Он отбыл 14 суток за «мелкое хулиганство»
  9. «Вясна»: Сотрудникам крупного предприятия пригрозили увольнением за отдых в «недружественных» странах, в список попала и Турция
  10. На пятницу объявили оранжевый уровень опасности
  11. Политзаключенный передал из колонии письмо Лукашенко. Ответ последовал жесткий


/

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.