Очень перспективный эксперимент провели ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли вместе с коллегами из Швеции, Германии и Великобритании.
Интересно Ученые узнали, когда первые сложные растения колонизировали сушу
Подробности
Исследователи сделали "изображение с чрезвычайно высоким разрешением" различных стадий процесса (при комнатной температуре), что дало им новое понимание того, как и где именно производится кислород. Под влиянием солнечного света растение проходит через четыре стабильных состояния окисления, известных как S0-S3. S0 – это начало процесса.
Большая часть процесса, производящего пригодный для дыхания кислород, происходит на этом последнем этапе. Но в разных частях Фотосистемы II происходит несколько вещей, и все они должны объединиться, чтобы реакция прошла успешно.
– говорит Витал Ячандра, ученый из Лаборатории Беркли и соавтор статьи, опубликованной в журнале Nature.
На то, как происходит реакция, оказывает влияние белковое окружение вокруг каталитического центра.
Исследователи ожидают, что модернизация рентгеновского аппарата позже в этом году прольет больше света на процесс. В нем будет использоваться частота повторения до миллиона импульсов в секунду по сравнению со 120 в секунду, которые использовались в этом эксперименте.
С этими обновлениями мы сможем собирать несколькодневные данные за несколько часов. Мы также сможем использовать мягкое рентгеновское излучение, чтобы лучше понять происходящие в системе химические изменения. Эти новые возможности будут продолжать двигать исследования вперед и проливать новый свет на фотосинтез,
– добавляет Уве Бергманн, ученый и профессор Университета Висконсин-Мэдисон, являющийся соавтором статьи.
Команда считает, что полученные результаты помогут им "разработать искусственные фотосинтетические системы, имитирующие фотосинтез, чтобы собирать естественный солнечный свет для превращения углекислого газа в водород и топливо на основе углерода". Ян Керн, еще один соавтор исследования, ученый из Лаборатории Беркли, сказал: "Чем больше мы узнаем о том, как это происходит в природе, тем ближе мы подходим к использованию тех же принципов в процессах, созданных человеком, включая идеи искусственного фотосинтеза как экологически чистого и устойчивого источника энергии".