Новый взгляд на фотосистему II

Будущее чистой, зеленой, возобновимой энергии может зависеть от нашей способности подражать и совершенствовать фотосинтез.

Этот процесс помогает зеленым растениям, морским водорослям и некоторым бактериям преобразовывать солнечную энергию в электрохимическую.

Искусственная версия фотосинтеза, к примеру, может использовать солнечный свет для выработки жидкого топлива из углекислого газа и воды. Однако, во-первых, ученые нуждаются в лучшем понимании того, как большой комплекс белков под названием фотосистема II может расколоть молекулы воды на кислород, электроны и ионы водорода (протоны). Новый путь к достижению понимания этого процесса теперь открыт группой международных ученых во главе со специалистами из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли.

С помощью ультрабыстрых импульсов линейного последовательного источника света группа ученых произвела самые первые изображения микрокристаллов комплекса фотосистемы II при комнатной температуре. Предыдущие исследования с использованием рентгеновских лучей, генерированных синхротронными источниками излучения, требовали криогенной заморозки, которое изменяет образцы. В качестве катализатора фотосистеме II требуется фермент, содержащий кластер марганца-кальция, который весьма чувствителен к радиации. С помощью высокоинтенсивных фемтосекундных рентген-импульсов исследователи сумели записать изображения таких групп прежде, чем их разрушила радиация.

Результаты опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

07.06.2012