PNAS: Ученые раскрыли микроскопические детали образования кислорода во время фотосинтеза

Ранее было принято считать, что запуск фотосинтеза обусловлен всего четырьмя последовательными частицами фотона, которые поглощают атомы кислорода, марганца и кальция. До настоящего исследования ученые не могли выяснить, что происходит после проникновения фотона в этот кластер молекул, сообщает PNAS, о чем информирует "Коммерсантъ".

По этой причине американские исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли приняли решение зафиксировать неизведанные до наших дней подробности фотосинтеза.

Ученые использовали для этого высокоэнергетическое рентгеновское излучение. На ленте конвейера они расположили фрагменты сине-зеленых водорослей, после чего прошлись по ним импульсами видимого света.

Лучи рентгена смогли зафиксировать расщепление молекул воды за миллионные доли секунды после попадания в белковый комплекс "фотосистема II" четвертого фотона.

Какая-то новая структура образовалась в миг между рождением молекулы кислорода и расщеплением воды. Она не имела связи ни с водородом, ни с прочими крупными молекулами.

Для понимания происходящего исследователи подсветили инфракрасным светом комплекс белка, который был извлечен из 40 кг шпината.

Все исследования ученые сопоставили с компьютерным моделированием и выяснили, что в это непонятное мгновение в белковом комплексе между атомами кислорода 3 протона заменяются одним электроном.

До настоящего исследования такой этап фотосинтеза имел место лишь в теории.