Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Изучено распределение энергии в процессе фотосинтеза

Изучено распределение энергии в процессе фотосинтеза

19 марта 2020


Из курса в школьной биологии мы знаем, что фотосинтез — это процесс, присущий зеленым растениям, который является основным механизмом для перераспределения и преобразования полученной энергии (ультрафиолетовое излучение) в тепло и жизненные силы растений. О том, как происходит процесс фотосинтеза, ученые всегда интересовались. И хоть общее положение вещей было, конечно же, известно с давних пор, но экспериментально подтвердить конкретное распределение энергии в виде ее перехода от хлорофиллов в возбужденном состоянии к каротиноидам удалось лишь сейчас. Это первый удачно проведённый эксперимент, в котором интересующий процесс изучался в зависимости от среды, куда помещался изучаемый комплекс.

Процесс фотосинтеза представляет собой комплекс сложных цепочек реакций, при которых происходит поглощение света поверхностью светособирающих мембран, дальнейшее перераспределение образованных в результате зарядов, и завершается всё преобразованием энергии в тепло и жизненные силы. Фотофизические процессы в процессе фотосинтеза протекают с изменением конформации белков, поэтому понять баланс работающего при этом механизма довольно сложно. Сеть хлорофиллов связана со вспомогательными пигментами — каротиноидами. Между ними в процессе переработки энергии происходят определенное электронное взаимодействие, но фотофизические пути превращения полученной энергии довольно трудно определить. Препятствием к пониманию является и та среда, куда для изучения помещены атомы, между которыми происходит перераспределение энергии. При воздействии на эту систему каким-либо оборудованием, например лазерным излучателем, нередко происходило возникновение мешающих элементов, поэтому ученые применили сверхчувствительный и сверхбыстрый аппарат двумерной спектроскопии.

Двумерная электронная спектроскопия представляет собой основной инструмент для определения энергии и ее динамики. С помощью этого способа можно наблюдать корреляцию между частотами возбуждения и излучения, происходящими в определенное время. Высокочувствительный сверхширокополосный аппарат 2DES позволяет с высокой точностью проводить количественную оценку на ультрадиапазоне. Исследования велись с опорой на системы микроскопии. Благодаря использованному оборудованию и совершенным методам исследования фотофизических процессов, был подробно изучен субпикосекундный переход энергии от хлорофиллов к каротиноидам.

Понимание нюансов протекающего процесса позволит в будущем использовать механизм распределения энергии для воссоздания фотосинтетических аппаратов. Так, совсем недавно это удалось сделать итальянским ученым, которые использовали для воссоздания этого процесса пурпурные бактерии.

info23-05-19-imgs_SMM_Feb_2019_0014_20

Другая информация
04 ноября 2021
Создан микро-наномотор, управляемый энергией видимого света

МНМ не только служат идеальными модельными системами для неравновесной физики, но и обладают большим потенциалом в микрофлюидике и биомедицинских приложениях.

01 ноября 2021
Антитела IgG3 показали высокую эффективность против SARS-CoV-2

Превосходная нейтрализация может быть следствием сшивания спайкового белка SP на поверхности вируса. Это следует учитывать при разработке терапии и вакцин.

28 октября 2021
Байесовская нейронная сеть предсказывает распад компактных планетных систем

Чтобы решить проблему прогнозирования нестабильности компактных систем, современные ученые решили внедрить архитектуру глубокого машинного обучения.

25 октября 2021
Ледяные иглы сплетают узоры из камней в замерзающих пейзажах

Узорчатая почва, определяемая сегрегацией камней в зависимости от их размера, является одной из наиболее поразительно самоорганизующихся характеристик полярных и высокогорных ландшафтов.

21 октября 2021
Экологические кризисы привели к формированию новой геологической эпохи — антропоцен

Эта эпоха стартовала в середине 20-го века и наглядно отражает то большое ускорение, которое началось со времен индустриализации в Европе.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!