Duży krok ku lepszemu poznaniu fotosyntezy
2,5 miliarda lat temu dzięki zjawisku fotosyntezy rośliny zaczęły rozbijać wodę uzyskując tlen i wodór, dając tym początki atmosfery, która z kolei przyczyniła się do powstania życia ziemskiego. Kluczowej dla nas fotosyntezie przyglądają się z bardzo bliska naukowcy w Uniwersytecie Stanowym Arizony.Proces od dawna fascynuję badaczy, gdyż może on umożliwić stworzenie sztucznych, o wiele wydajniejszych systemów, które wykorzystują fotosyntezę w celu tworzenia tlenu i solarnego wodoru. Jest to w pełni naturalne paliwo wytwarzane przez rośliny, co ciekawe potrzebują do tego tylko wapnia i manganu. Nie może zabraknąć oczywiście energii słonecznej.
W czasie zachodzenia procesu fotosyntezy tlen wytwarza się w chwili połączenia się czterech atomów manganu z jednym wapnia. Jest to tak zwany kompleks rozkładający wodę, który połączony z kompleksem białkowym, zwanym inaczej PSII (fotoukład II), katalizuje reakcję wchłaniając kwanty światła.
Naukowcy zawdzięczają możliwość dokładnego zaobserwowania tego procesu LCLS, jest to potężny laser rentgenowski, który znajduje się w SLAC National Acceletator Laboratory. Wytwarza on impulsy femtosekundowe będące w stanie wychwycić proces zachodzący w nanokryształkach fotoukładu II przed ich rozpadem wywołanym promieniowaniem rentgenowskim.
Specjaliści dostrzegli także pewne strukturalne zmiany . Kompleks rozbijający wodę uległ znaczącemu wydłużeniu się pozwalając w ten sposób cząstką wody dostać się do środka.
Badania te to dopiero wierzchołek góry lodowej ku dokładnemu zrozumieniu tego procesu, jednakże nagroda za jego rozpracowanie będzie niezwykle spora. Katalizator rozbijający wodę na wodór i tlen, przy czym wydajny i tani, będzie bardzo cenny dla ludzkości.
Źródło: Arizona State University
Tagi: tlen, wodor, fotosynteza, atmosfera
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje