Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. Прокуратура проверила работу военруков. Узнали из непубличного документа, какие проблемы нашли в воспитании «патриотов»
  2. Освобожденные и вывезенные в Украину беларусские политзаключенные приехали в Варшаву
  3. «Я — уходящий президент». Лукашенко заявил, что не хочет проблемы своего руководства страной перекладывать на преемника
  4. Киев предложил Минску сбивать над Беларусью залетевшие российские беспилотники. Что на это ответил Лукашенко
  5. «Не ждите комментариев. И не потому, что мы боимся». Рассказываем, как в Варшаве встречали освобожденных беларусских политзаключенных
  6. Превзошел во лжи даже «военкоров»: Герасимов иностранным военным атташе озвучил цифры захваченных в Украине территорий — что с ними не так
  7. Чиновники активно прошлись по этой категории работников, после чего возник их дефицит. Проблема дошла до Лукашенко — тот требует решить
  8. «Мы не бульдозеры, нам нужно время, мы люди». Колесникова и Бабарико поговорили с Тихановской
  9. Этот беларус сбежал из СССР с третьей попытки, но силовики пришли к нему даже на Западе. Рассказываем о легендарном побеге и его цене
  10. В Беларуси при задержании убили оппозиционера — трое силовиков пострадали, заявил Лукашенко
  11. Беларусь — союзник России в войне, но один нарратив Кремля власти обходят стороной. Ученый проанализировал госСМИ и объяснил парадокс


/

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.