Kategóriák Természet

Már karnyújtásnyira van a fotoszintézis teljes megértése

A növények már több száz millió éve nyerik éltető energiájukat a napból, viszont az algák és a fotoszintetizáló baktériumok még ennél is hosszabb ideje képesek erre, lenyűgöző hatékonysággal és ellenállással.

Emiatt nem meglepő, hogy a folyamat pontos megértése a tudomány egyik fontos kérdése, amivel a remények szerint mesterséges berendezésekkel – például napelemek – az emberek számára is kihasználhatóvá válhat.

Most az USA Energetikai Hivatalának Argonne Nemzeti Laborja több amerikai egyetemmel közreműködve megoldást talált a folyamat egy kritikus eddig megválaszolatlan rejtélyére. Ez a fotoszintézis legelején végbemenő folyamat során több fehérje fény hatására egy sornyi elektron átadási reakciót vált ki a növényben.

A sejteken belül a fény fotonokat a fehérjékben lévő pigmentek nyelik el, amiknek elektronjaik egy speciális membránon tudnak mozogni. Ez az elválasztás energiát hoz létre, amit a sejtek a növekedésükhöz tudnak felhasználni.

Az első ebben szerepet játszó összetett fehérjét már majdnem 35 évvel ezelőtt fedezték fel. Azonban a kutatók már ekkor felismerték, hogy a folyamat ezt követően dilemmába ütközik és két lehetséges útvonal áll előtte.

A természetben a növények, az algák és a fotoszintetizáló baktériumok ebből csak az egyiket használják – viszont azt nem lehetett tudni, hogy miért.

Most a kutatók módot találtak rá, hogy befolyásolják a két útvonalat és egy mesterségesen módosított fotoszintetizáló baktérium törzs tagjait az eddig nem használt útvonalra terelték.

A természetben a fotoszintetizáló élőlények 100 százalékban az egyik kémiai pályát választják, amíg az új baktériumok 90 százalékban az alternatív útvonalat. Ezzel közelebb kerülve a teljes folyamat mesterséges leképezéséhez és optimalizálásához.

A csapat kutatói szerint amennyiben ez sikerül azzal számottevően javíthatnak a napelemek hatásfokán – illetve méretükön is csökkenthetnek – amíg ezzel megnyílhat a kapu a természetben nem látott biokémiai reakciók felhasználására is.

Forrás: pnas.org

Megosztás

Legutóbbi tartalom

Hanggal és fénnyel együtt értek el hatalmas adatátviteli sebességet

Kutatók áttörést értek el a terahertz-es kvantum lézerek terén, melyekkel így már akár 100 Gbit/s-es adatátviteli sebességet is el tudtak…

2020-02-18

Megfelelő stimulációval is ‘felébreszthető’ az öntudat

Az idegtudomány egyik központi kérdése, hogy mi is az öntudat és hogy az agy mely részéből ered. Egy új kutatás…

2020-02-18

Az egyik eddigi legnagyobb rákkutató projekt megmutatja milyen mutációk állnak a betegségek mögött

Egy hatalmas nemzetközi tanulmány keretében rögzítik a rákos megbetegedések kiváltó okait, ezzel azt célozva, hogy olyan DNS hibákat tudjanak kimutatni,…

2020-02-11

A Föld keringési pályájának megváltozása is komoly szerepet játszott a tömeges kihalásokban

Egyre biztosabbak vagyunk benne, hogy a globális klímaváltozás mögött az emberi tevékenységek hatásai rejlenek és ezzel fokozatosan közelítünk a hatodik…

2020-02-11

Egyes darazsak képesek az arcfelismerésre

Egy darázs faj tagjai képesek megkülönböztetni társaikat az arcuk alapján. Ez a rovarok körében rendkívül ritka és a faj csoportos…

2020-02-03

A vulkanikus aktivitásnak mégsem lehetett fontos szerepe a dinoszauruszok kihalásában

A Yale Egyetem kutatói által vezetett vizsgálat szerint a vulkanikus aktivitásnak nem volt közvetlen szerepe a dinoszauruszok kihalásában - hanem…

2020-01-27

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom