Planteblader avfyrt med laser for å studere fotosyntese

Et internasjonalt team av fysikere, kjemikere og biologer ledet av University of Cambridge brukte

ultrarask spektroskopiteknologi ved hjelp avfemtosekund laser for å studere de tidligste stadiene av fotosyntesen. Forskningen åpner en ny retning for å skaffe miljøvennlig drivstoff og fornybar energi.

I arbeidet sitt forsøkte forskerne å forståhvorfor ringformede molekyler, kinoner, er i stand til å "stjele" elektroner under fotosyntesen. Slike molekyler er utbredt i naturen og kan lett akseptere og donere elektroner, men deres rolle i fotosyntesen forble ikke fullt ut forstått.

Forskerne brukte teknikken ultraraskforbigående absorpsjonsspektroskopi for å studere oppførselen til kinoner i fotosyntetiske cyanobakterier. Ved å observere elektronene fant forskerne at proteinstillaset som de første kjemiske reaksjonene av fotosyntesen finner sted på er "lekk", slik at elektronene kan unnslippe. Denne lekkasjen hjelper planter med å beskytte seg mot å bli skadet av sterkt eller raskt skiftende lys.

Fotosyntese prosess illustrasjon. Animasjon: Mairi Eyres, University of Cambridge

Forfatterne av studien mener at en slik lekkasjeelektroner kan brukes. Evnen til å trekke ut ladninger på et tidlig stadium av fotosyntesen kan brukes til å effektivt få rent drivstoff fra solen. I tillegg vil evnen til å regulere fotosyntesen gjøre avlingene mer motstandsdyktige mot intenst sollys.

Mange forskere har forsøkt å trekke ut elektroner fratidlige stadier av fotosyntesen, men kom til at dette er umulig fordi energien er så skjult i proteinrammeverket. Det faktum at vi kan få dem tidlig i prosessen er utrolig.

Jenny Zhang, forskningskoordinator ved University of Cambridge

Les mer:

Nøkkelteorien om kvantefysikk har endelig blitt bevist. Hoved

NASA-helikopter viste solnedgang på Mars. Det ser ikke ut som jord.

'Legendarisk' kattrev som lever på en øy i Europa kan bli en ny underart