Des feuilles de plantes cuites au laser pour étudier la photosynthèse

Une équipe internationale de physiciens, chimistes et biologistes dirigée par l'Université de Cambridge a utilisé

technologie de spectroscopie ultrarapide utilisantlaser femtoseconde pour étudier les premières étapes de la photosynthèse. La recherche ouvre une nouvelle direction pour obtenir des carburants respectueux de l’environnement et des énergies renouvelables. 

Dans leurs travaux, les chercheurs ont tenté de comprendrepourquoi les molécules en forme d'anneau, les quinones, sont capables de « voler » des électrons pendant la photosynthèse. De telles molécules sont répandues dans la nature et peuvent facilement accepter et donner des électrons, mais leur rôle dans la photosynthèse n’est pas encore entièrement compris. 

Les chercheurs ont utilisé la technique de l'ultrarapidespectroscopie d'absorption transitoire pour étudier le comportement des quinones dans les cyanobactéries photosynthétiques. En observant les électrons, les scientifiques ont découvert que l'échafaudage protéique sur lequel se déroulent les réactions chimiques initiales de la photosynthèse est "fuyant", permettant aux électrons de s'échapper. Cette fuite aide les plantes à se protéger contre les dommages causés par une lumière vive ou changeant rapidement.

Illustration du processus de photosynthèse. Animation : Mairi Eyres, Université de Cambridge

Les auteurs de l'étude estiment qu'une telle fuiteles électrons peuvent être utilisés. La capacité d'extraire des charges à un stade précoce de la photosynthèse peut être utilisée pour obtenir efficacement du carburant propre du Soleil. De plus, la capacité à réguler la photosynthèse rendra les cultures plus résistantes à la lumière intense du soleil.

De nombreux scientifiques ont essayé d'extraire des électrons depremiers stades de la photosynthèse, mais est arrivé à la conclusion que cela est impossible car l'énergie est tellement cachée dans la structure protéique. Le fait que nous puissions les obtenir tôt dans le processus est incroyable.

Jenny Zhang, coordinatrice de recherche à l'Université de Cambridge

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