Lézerrel égetett növényi levelek a fotoszintézis tanulmányozására

A Cambridge-i Egyetem által vezetett nemzetközi fizikusokból, kémikusokból és biológusokból álló csapat használt

ultragyors spektroszkópiai technológia segítségévelfemtoszekundumos lézer a fotoszintézis legkorábbi szakaszainak tanulmányozására. A kutatás új irányt nyit a környezetbarát tüzelőanyagok és a megújuló energia beszerzésében. 

Munkájuk során a kutatók igyekeztek megértenimiért képesek a gyűrű alakú molekulák, a kinonok „ellopni” az elektronokat a fotoszintézis során. Az ilyen molekulák széles körben elterjedtek a természetben, és könnyen befogadnak és adnak elektronokat, de a fotoszintézisben betöltött szerepük nem teljesen ismert. 

A kutatók az ultragyors technikát alkalmaztáktranziens abszorpciós spektroszkópia a kinonok viselkedésének tanulmányozására fotoszintetikus cianobaktériumokban. Az elektronok megfigyelésével a tudósok azt találták, hogy a fehérjeváz, amelyen a fotoszintézis kezdeti kémiai reakciói zajlanak, "szivárog", ami lehetővé teszi az elektronok kiszabadulását. Ez a szivárgás segít a növényeknek megvédeni magukat az erős vagy gyorsan változó fény által okozott károsodástól.

A fotoszintézis folyamatának illusztrációja. Animáció: Mairi Eyres, Cambridge-i Egyetem

A tanulmány szerzői úgy vélik, hogy egy ilyen szivárgáselektronok használhatók. A fotoszintézis korai szakaszában a töltések kinyerésének képessége hatékonyan használható tiszta tüzelőanyag kinyerésére a Napból. Ezenkívül a fotoszintézis szabályozásának képessége ellenállóbbá teszi a növényeket az intenzív napfénnyel szemben.

Sok tudós próbált elektronokat kinyerni belőlea fotoszintézis korai szakaszában, de arra a következtetésre jutottak, hogy ez lehetetlen, mert az energia annyira el van rejtve a fehérjevázban. Az a tény, hogy a folyamat korai szakaszában megszerezhetjük őket, elképesztő.

Jenny Zhang, a Cambridge-i Egyetem kutatási koordinátora

Olvass tovább:

A kvantumfizika kulcselmélete végre bebizonyosodott. Fő

A NASA helikoptere naplementét mutatott be a Marson. Nem úgy néz ki, mint a föld.

Az európai szigeten élő „legendás” macskaróka új alfajává válhat