Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. Кремль не демонстрирует готовности к компромиссам по Украине — ISW
  2. В Минск начнет летать новая авиакомпания. Билет стоит всего 89 рублей
  3. На войне в Украине погиб беларусский доброволец Алексей Лазарев
  4. На четверг объявили желтый уровень опасности. Водителям и пешеходам — приготовиться
  5. Зачем Трамп позвал Лукашенко в «Совет мира», где членство стоит миллиард долларов — спросили у аналитика
  6. Мужчина сделал колоноскопию и умер через три недели. Семья написала уже более 10 писем в госорганы
  7. «Люди военкоматам нужны». Эксперты обнаружили новшества в осеннем призыве и рассказали, к чему готовиться тем, кому в армию весной
  8. «Это куда более крепкий орешек». СМИ узнали еще одну страну, где США рассчитывают сменить власть до конца года
  9. Умерла Ирина Быкова, вдова Василя Быкова
  10. «Если бы беларусский народ победил в 2020-м, российского „Орешника“ не было бы в Беларуси». Зеленский выступил с жесткой речью в Давосе
  11. После аварии на теплотрассе Лукашенко заметил очевидную проблему с отоплением. Ее не могут решить по парадоксальной причине — рассказываем
  12. «Оторвался тромб». Правда ли, что это может случиться у любого, даже здорового человека, и как избежать смертельной опасности?
  13. Минсвязи вводит ограничение скорости для безлимитного мобильного интернета
  14. Белый дом перепутал Бельгию с Беларусью и включил ее в список участников «Совета мира» Трампа


/

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.