Исследователи из Индийского института науки (IISc) и Калифорнийского технологического института (Caltech) совместно изучили процесс фотосинтеза, сосредоточив внимание на различиях в потоках электронов в фотосистеме II (PSII).
В PSII имеются две идентичные ветви — D1 и D2, которые симметрично расположены вокруг четырех молекул хлорофилла и двух феофитинов. Электроны обычно передаются от хлорофилла к феофитину, а затем к пластоцианину. Однако исследования показали, что электроны преимущественно движутся только по ветви D1, что ранее оставалось неясным.
Команда использовала молекулярные динамические симуляции, квантово-механические расчеты и теорию Маркуса для анализа энергетических барьеров в обеих ветвях. Результаты показали, что ветвь D2 имеет значительно более высокий энергетический барьер, что делает транспорт электронов в этой ветви менее эффективным. Это открытие может помочь в разработке более эффективных систем искусственного фотосинтеза, способных преобразовывать солнечную энергию в химическое топливо.
Профессор Прабал К. Майти из IISc отметил, что эти результаты представляют собой значительный шаг вперед в понимании естественного фотосинтеза и могут способствовать созданию устойчивых решений в области возобновляемой энергетики.
Данное исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.