Эковатт - экологически чистая альтернативная энергия, возобновляемые источники энергии.
 
 
 
27/03/2011

Эковатт: Учёными структурирован природный катализатор фотосинтеза

 
Учёными структурирован природный катализатор фотосинтеза


Известно, что основой жизни на планете является процесс фотосинтеза, в ходе которого энергия солнечного света преобразуется растениями в энергию органических соединений. Считается, что фотосинтез зародился около 3,2 млрд. лет назад, когда примитивные бактерии «научились» использовать солнечные лучи для расщепления молекул воды на водород и кислород – цепь химических реакций, играющих фундаментальную роль в процессе фотосинтеза.


По сообщению Physorg, международной группе ученых под руководством коллег из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (США) удалось выявить точную структуру катализатора, состоящего из четырех атомов марганца и одного атома кальция, который отвечает за реакцию гидролиза воды. В результате открывается перспектива синтеза молекул, обладающих свойствами этого катализатора, а значит и развития энергетики, в которой солнечный свет будет использоваться для гидролиза воды и получения водорода для питания экологически чистых топливных элементов.

Ученые использовали революционную комбинацию из методов рентгеновской спектроскопии и кристаллографии белков, позволившую получить недостижимую ранее точность изображения молекул металлического катализатора. При этом удалось описать, с разрешением порядка 0,15 ангстрем, структуру кристаллов Mn4Ca – активного каталитического центра фотосинтетического белкового комплекса.

Металлический катализатор расположен в крупном белковом комплексе, называемом фотосистема II, обнаруживаемом у растений, зеленых и сине-зеленых водорослей. Именно он обеспечивает непревзойденную эффективность расщепления молекул воды за счет только лишь энергии солнечного света.

Одной из основных проблем на пути изучения структуры катализатора была его чувствительность к воздействию мощного рентгеновского излучения, применяемого для рентгеновской спектроскопии. Для преодоления этой проблемы специалисты из лаборатории Беркли объединили данные измерений тонкой структуры методами спектроскопии с данными кристаллографических исследований методом рентгеновской рефрактометрии.

Изучение структур методом рефрактометрии при умеренном разрешении позволило выявить их общую форму и положение катализатора внутри белкового комплекса. Спектроскопические измерения высокого разрешения обеспечили информацию о расстояниях и ориентации активного центра.

При такой комбинации методов кластер Mn4Ca подвергается в целом намного менее сильному радиационному воздействию, а достигаемое общее разрешение значительно выше, чем при других методах исследования. В результате удалось выявить реальное тонкое строение трех структур активного центра фотосистемы II.

Теперь ученые получили возможность точного определения того, каким образом солнечный свет используется организмами-фотосинтетиками для гидролиза молекул воды. Это открывает перспективу развития «чистой» солнечной энергетики, более эффективной, чем современная энергетика на основе традиционных фотоэлементов.

newchemistry.ru


 
 
Добавление комментариев временно отключено!
альтернативная энергия, своими руками, биогаз, биотопливо, генератор, авто, переработка отходов, тарифы, энергия солнца, гидроэнергетика, энергосбережение, генерация, экология, АЭС, 4х4, электромобиль, alternative energy, строительство, bio