Bilim insanları, fotosentezin kritik bir bölümünün 
görünüşte aynı olan iki yoldan yalnızca birini kullanmasının nedenini ortaya çıkararak, daha verimli yapay sistemlerin tasarlanmasına yardımcı olabilecek gizli enerji bariyerlerini ve yapısal nüansları ortaya çıkardı.

Hindistan Bilim Enstitüsü (IISc) ve Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden (Caltech) bilim insanları, fotosentezin erken aşamalarında uzun süredir devam eden bir gizemin ardındaki nedeni ortaya çıkardı. Bu hayati doğal süreç, bitkilerin, alglerin ve bazı bakterilerin güneş ışığından yararlanarak oksijen üretmesini ve enerjiyi kimyasal formda depolamasını sağlar.

Araştırmacılar, enerji transferinde kritik bir adımın, özellikle de elektronların hareketinin, fotosentezi başlatan bir protein-pigment kompleksinin yalnızca bir tarafı aracılığıyla gerçekleştiğini keşfettiler. Bulguları , Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlandı .

Fotosentez kapsamlı bir şekilde incelenmiş olsa da, birçok yönü hala belirsizliğini koruyor. Süreç, pigment molekülleri arasında karmaşık bir elektron transfer zincirini içeriyor ve hızı ile yapısal karmaşıklığı tam olarak anlaşılmasını zorlaştırıyor. Dahası, farklı organizmaların fotosentezi gerçekleştirme biçimindeki küçük farklılıklar da zorluğu artırıyor. Bu mekanizmalar hakkında daha derinlemesine bilgi edinmek, yapay yapraklar ve doğanın güneş ışığını kullanılabilir enerjiye dönüştürme yeteneğini taklit eden yakıt hücreleri gibi ileri teknolojilerin geliştirilmesini destekleyebilir.

Fotosistem II: Fotosentezin Fırlatma Rampası

Çoğu organizmada, Fotosistem II (PSII) adı verilen bir protein-pigment kompleksi, güneş ışığından gelen enerjiyi yakalayarak ve suyu parçalayarak, oksijen molekülleri sağlayarak ve sonraki proteinlere ve moleküllere taşınan elektronları sağlayarak fotosentezi başlatır.

PSII, D1 ve D2 adı verilen iki özdeş koldan oluşur ve bu kolların etrafında dört klorofil molekülü ve klorofille ilişkili pigmentler olan iki feofitin simetrik olarak düzenlenmiştir. Bu kollar ayrıca plastokinon adı verilen elektron taşıyıcı moleküllere de bağlıdır. Elektronlar önce klorofilden feofitine, sonra feofitinden plastokinona akar.

Ancak yapılan çalışmalar, elektronların yalnızca D1 boyunca aktığını gösteriyor; bu da araştırmacıları uzun süredir meşgul eden bir gizem. IISc Fizik Bölümü’nde doktora öğrencisi ve çalışmanın baş yazarı Aditya Kumar Mandal, “PSII’deki D1 ve D2 protein dalları arasındaki yapısal simetriye rağmen, yalnızca D1 dalı işlevsel olarak aktiftir,” diyor.

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.