Вчені нарешті змогли спостерігати останню фазу фотосинтезу: які перспективи цього відкриття

Надзвичайно перспективний експеримент провели вчені з Національної прискорювальної лабораторії SLAC та Національної лабораторії Лоуренса Берклі разом з колегами зі Швеції, Німеччини та Великої Британії.

Цікаво Учені дізналися, коли перші складні рослини колонізували сушу

Деталі

Дослідники зробили "зображення з надзвичайно високою роздільною здатністю" різних стадій процесу (при кімнатній температурі), що дало їм нове розуміння того, як і де саме виробляється кисень. Під впливом сонячного світла рослина проходить через чотири стабільні стани окислення, відомі як S0-S3. S0 – це початок процесу. 

Більша частина процесу, який виробляє придатний для дихання кисень, відбувається на цьому останньому етапі. Але в різних частинах Фотосистеми II відбувається кілька речей, і всі вони повинні об'єднатися, щоб реакція пройшла успішно,
– каже Віттал Ячандра, науковець з Лабораторії Берклі та співавтор статті, опублікованої в журналі Nature.

На те, як відбувається реакція, впливає білкове оточення навколо каталітичного центру.

Дослідники очікують, що модернізація рентгенівського апарату пізніше цього року проллє більше світла на процес. У ньому буде використовуватися частота повторення до мільйона імпульсів в секунду, в порівнянні зі 120 в секунду, які використовувалися в цьому експерименті.

З цими оновленнями ми зможемо збирати кількаденні дані всього за кілька годин. Ми також зможемо використовувати м'яке рентгенівське випромінювання, щоб краще зрозуміти хімічні зміни, що відбуваються в системі. Ці нові можливості продовжуватимуть рухати дослідження вперед і проливатимуть нове світло на фотосинтез,
– додає Уве Бергманн, науковець і професор Університету Вісконсін-Медісон, який є співавтором статті.

Команда вважає, що отримані результати допоможуть їм "розробити штучні фотосинтетичні системи, які імітують фотосинтез, щоб збирати природне сонячне світло для перетворення вуглекислого газу на водень і паливо на основі вуглецю". Ян Керн, ще один співавтор дослідження, науковець з Лабораторії Берклі, сказав: "Чим більше ми дізнаємося про те, як це відбувається в природі, тим ближче ми підходимо до використання тих самих принципів у процесах, створених людиною, включаючи ідеї штучного фотосинтезу як екологічно чистого і сталого джерела енергії".