Случайное открытие. Ученые выяснили, что фотосинтез работает не так, как предполагалось

Исследователи абсолютно случайно обнаружили, что ключевой этап фотосинтеза может произойти намного раньше, чем считалось.

Что такое фотосинтез?

Фотосинтезом называют химический процесс, во время которого все растения на Земле, водоросли, а также некоторые бактерии преобразуют углекислый газ и воду в кислород и сахара для получения энергии. Для процесса фотосинтеза необходим солнечный свет, а также фотосистемы, то есть белковые комплексы, которые содержат хлорофилл. Это пигмент, который поглощает свет и придает листьям растений и водорослям зеленый цвет. Он нужен для переноса электронов между различными молекулами.

Случайное открытие

В ходе исследования ученые из Кембриджского университета впервые использовали новый метод для изучения того, как работает фотосинтез в масштабе времени одной квадриллионной доли секунды (0,0000000000000001 секунды).

Изначально ученые хотели узнать, как кольцеобразные молекулы, которые могут забирать электроны во время химических процессов, называемые хинонами, могут влиять на процесс фотосинтеза. Но вместо этого ученые обнаружили, что электроны могут освобождаться из фотосистем намного раньше во время фотосинтеза, чем предполагалось.

По словам Дженни Чжан, одной из авторов исследования, ученые просто хотели проверить новый метод исследования, чтобы подтвердить давно известные данные. Но вместо этого им удалось обнаружить совершенно новый принцип работы фотосинтеза.

Подробности нового исследования

По словам Чжан, во время фотосинтеза используются две фотосистемы. Одна из них передает электроны другой, после того, как заберет их у молекул воды. Затем одна из систем дополнительно возбуждает электроны и в итоге передает их углекислому газу для создания сахаров.

Как показывали предыдущие исследования, белковые каркасы в двух фотосистемах являются очень прочными и это помогает удерживать электроны внутри, до того, как они попадут туда, куда необходимо.

Но новый метод исследования фотосинтеза показал, что эти белковые каркасы на самом деле не такие уже и прочные. Поэтому часть электронов может покинуть фотосистемы почти сразу после того, хлорофилл поглотил солнечный свет внутри фотосистем. Таким образом, эти электроны могут достигать своих целей быстрее, чем ожидалось. По словам Чжан, было очень удивительно обнаружить новый способ переноса электронов.

"Оказывается о фотосинтезе мы знали не все", — говорит Чжан.

По словам ученых, новое открытие меняет представление о процессе фотосинтеза. Новые данные можно использовать в биоинженерии, но еще стоит полностью разобраться в тонкостях выявленных процессов.

Фокус уже писал о том, что ученые рассказали о чрезвычайно долгом и влажном периоде в истории Земли. Этот период также называют Карнийским плювиальным событием, и похоже именно он помог ранним динозаврам доминировать на суше.