Naukowcy przyjrzeli się procesowi fotosyntezy
Mimo iż tylko rośliny i niektóre rodzaje bakterii przeprowadzają fotosyntezę, to jest ona istotna także dla ludzi. Teraz naukowcy przyjrzeli się temu procesowi z bliska, co w przyszłości może zostać wykorzystane w energetyce.
Dzięki fotosyntezie rośliny ok. 2,5 mld lat temu zaczęły rozbijać wodę na tlen i wodór, dzięki czemu powstała atmosfera umożliwiająca nam życie. Uczeni już od dłuższego czasu starają się zrozumieć fotosyntezę, bo może być ona cenna do produkcji solarnego, w pełni zielonego paliwa. Zwłaszcza, że rośliny mogą przeprowadzać fotosyntezę także z wykorzystaniem powszechnych pierwiastków, m.in. wapnia czy manganu.
Dzięki najpotężniejszemu laserowi rentgenowskiemu świata - LCLS - naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Arizony zajrzeli do pierwszego etapu fotosyntezy. Tlen powstaje w miejscu, gdzie cztery atomy manganu łączą się z jednym atomem wapnia i powstaje kompleks rozkładający wodę, przyłączony do fotoukładu II, który całą reakcję katalizuje. LCLS emituje femtosekundowe impulsy, mogące uchwycić procesy zachodzące w nanokryształkach PSII, zanim ulegną one rozpadowi pod wpływem promieniowania rentgenowskiego.
Zaobserwowano duże zmiany strukturalne w PSII i kompleksie rozbijającym wodę - ten drugi nawet zmienia swój kształt, by umożliwić cząsteczkom wody wpłynięcie do swojego wnętrza.
Póki co, jest jeszcze za wcześnie, by mówić o przełomie. Opracowanie taniego katalizatora do rozbijania wody może okazać się kluczowe w kontekście energetyki przyszłości.
