Випадкове відкриття. Вчені з'ясували, що фотосинтез працює не так, як передбачалося

Група вчених із Кембриджського університету, Велика Британія, з'ясували, що фотосинтез, один із найбільш добре вивчених хімічних процесів у природі, працює не так, як передбачалося, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал . Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та захоплюючі новини зі світу науки!

Що таке фотосинтез?

Фотосинтезом називають хімічний процес, під час якого всі рослини на Землі, водорості, а також деякі бактерії перетворюють вуглекислий газ і воду на кисень та цукор для отримання енергії. Для процесу фотосинтезу необхідне сонячне світло, а також фотосистеми, тобто білкові комплекси, що містять хлорофіл. Це пігмент, який поглинає світло і надає листям рослин та водоростям зеленого кольору. Він необхідний для переносу електронів між різними молекулами.

Випадкове відкриття

Під час дослідження вчені з Кембриджського університету вперше використали новий метод для вивчення того, як працює фотосинтез у масштабі часу однієї квадрильйонної частки секунди (0,0000000000000001 секунди).

Спочатку вчені хотіли дізнатися, як кільцеподібні молекули, які можуть забирати електрони під час хімічних процесів, які називають хінонами, можуть впливати на процес фотосинтезу. Але натомість вчені виявили, що електрони можуть звільнятися з фотосистем набагато раніше під час фотосинтезу, ніж передбачалося.

За словами Дженні Чжан, однієї з авторів дослідження, вчені просто хотіли перевірити новий метод дослідження, щоб підтвердити давно відомі дані. Але натомість їм вдалося виявити зовсім новий принцип роботи фотосинтезу.

Подробиці нового дослідження

За словами Чжан, під час фотосинтезу використовується дві фотосистеми. Одна з них передає електрони іншій після того, як забере їх у молекул води. Потім одна із систем додатково збуджує електрони і в результаті передає їх вуглекислому газу для створення цукрів.

Як показували попередні дослідження, білкові каркаси в двох фотосистемах дуже міцні і це допомагає утримувати електрони всередині, до того, як вони потраплять туди, куди необхідно.

Але новий метод дослідження фотосинтезу показав, що ці білкові каркаси насправді не такі міцні. Тому частина електронів може залишити фотосистеми майже відразу після того, як хлорофіл поглинув сонячне світло всередині фотосистем. Таким чином, ці електрони можуть досягати своєї мети швидше, ніж очікувалося. За словами Чжан, було дуже дивно знайти новий спосіб перенесення електронів.

"Виявляється про фотосинтез ми знали не все", — каже Чжан.

За словами вчених, нове відкриття змінює уявлення про процес фотосинтезу. Нові дані можна використовувати в біоінженерії, але варто повністю розібратися в тонкощах виявлених процесів.

Фокус вже писав про те, що вчені розповіли про надзвичайно довгий і вологий період в історії Землі. Цей період також називають Карнійською плювіальною подією, і, схоже, саме він допоміг раннім динозаврам домінувати на суші.