Исследователи определили точные этапы производства кислорода в процессе фотосинтеза.
Предыдущие исследования показали, что для активации процесса, с помощью которого растения превращают углекислый газ в органические вещества, требуется четыре фотона, а не один или два, как предполагалось ранее.
Ученые решили использовать высокоэнергетические рентгеновские лучи, чтобы узнать больше о фотосинтезе. Частицы водорослей помещались на конвейерную ленту и освещались импульсами видимого света.
Используя рентгеновские лучи, исследователи зафиксировали, что когда четыре фотона попадают в белковый комплекс под названием фотосистема II, молекулы воды расщепляются за 1 миллионную долю секунды.
Одна из новых структур, образующихся в ходе этого процесса, не связана с водородом или какой-либо другой крупной молекулой. Чтобы изучить работу этого белкового комплекса, ученые использовали инфракрасный свет для освещения образца, извлеченного из 40 килограммов шпината.
Когда фотосистема II поглощала инфракрасное излучение, каждая длина волны вызывала вибрацию в определенной связи.
Используя компьютерное моделирование, исследователи объединили свои измерения трех протонов, обменивающихся на один электрон между атомами кислорода в белковом комплексе, с теми.
Поскольку этот этап фотосинтеза никогда не наблюдался ранее, команда была в восторге от увиденного. Однако в будущих экспериментах исследователи планируют использовать быстрые рентгеновские лучи, чтобы раскрыть еще больше деталей того, как растения получают пищу из солнечного света.
Если ученые смогут разобраться в этом процессе, они смогут разработать устройства, превращающие воду в водородное топливо, сообщает Коммерсантъ.
