Vedci našli spôsob ako „hacknúť“ fotosyntézu: Nový objav môže viesť k čistej a obnoviteľnej energii
Fotosyntéza sa považuje za najznámejší a najštudovanejší proces. Stále však môže ukrývať svoje tajomstvá.
Fotosyntéza je prirodzený proces prebiehajúci v zelených rastlinách a niektorých prokaryotoch. Ide o zachytávanie energie slnečného žiarenia a jej využitie na fixáciu oxidu uhličitého. V rámci nového výskumu vedci z University of Cambridge zistili, ako z tohto procesu získavať energiu.
Ich práca môže viesť k novým spôsobom generovania čistého paliva a obnoviteľnej energie. Za výskumom stojí medzinárodný tím fyzikov, chemikov a biológov. Fotosyntéza sa považuje za jeden z najznámejších a najštudovanejších procesov na Zemi, no ako dokázal nový výskum, stále o nej nevieme všetko. Pomocou spektroskopických techník výskumníci objavili chemikálie schopné získať elektróny z molekulárnych štruktúr zodpovedných za fotosyntézu. Počas štúdie zistili, že tieto chemikálie získavajú elektróny v počiatočných fázach procesu, nie neskôr, ako sa spočiatku predpokladalo.
Úprava procesu fotosyntézy môže vylepšiť spôsob, akým tento proces nakladá s prebytočnou energiou. Tým pádom by sme mohli nájsť metódu, ako z tohto procesu energiu získať.
„O fotosyntéze sme nevedeli až toľko, ako sme si mysleli. Úplne nás prekvapil nový spôsob elektrónového presunu,“ vysvetľuje doktorka Jenny Zhang, jedna z autoriek štúdie.
Cesta k čistej energii
V rámci tohto výskumu autori hľadali spôsob, ako proces fotosyntézy napodobniť. Pomocou neho by totiž mohli získať čistú a obnoviteľnú energiu, čo by nám mohlo pomôcť vo svetle globálneho otepľovania. K objavu sa autori dopracovali viac-menej náhodou. Pôvodným cieľom výskumu bola štúdia molekuly s názvom quinon. Tá dokáže prijímať ale aj dávať elektróny s ľahkosťou. Pomocou špeciálnej spektroskopickej metódy mohli vedci skúmať ako sa quinony správajú vo fotosyntetických siniciach.
„Zatiaľ nikto poriadne nepreskúmal úlohu tejto molekuly pri fotosyntéze, obzvlášť v počiatkoch tohto procesu. V rámci výskumu sme očakávali, že len potvrdíme to, čo už o tomto procese vieme. Naša štúdia však otvorila dvere k novým objavom,“ tvrdí Zhang.
Počas pozorovania elektrónov si výskumníci všimli, že proteínové „lešenie“, kde sa dejú chemické reakcie, je deravé. Znamená to, že elektróny počas tohto procesu môžu unikať. Zároveň ide o proces, ktorý má svoj význam. Táto „deravosť“ v podstate chráni rastlinu pred jasným alebo rýchlo sa meniacim svetlom.
Neprehliadnite
Autori štúdie tvrdia, že možnosť získať náboj z počiatočného štádia fotosyntézy by umožnilo vyrábať čisté palivo pomocou Slnka. Ak by vedci objavili možnosť ako regulovať fotosyntézu, potom by mohli nájsť spôsob, ako ochrániť rastliny pred intenzívnym slnečným svetlom.
Ako vysvetľujú autori, predchádzajúce štúdie naznačovali, že získavanie energie z počiatočných fáz fotosyntézy nie je možné, pretože energia je pochovaná v proteínovej štruktúre. Tento názor vo vedeckej komunite pretrvával dodnes a autori novej štúdie si spočiatku mysleli, že urobili chybu. Nejakú chvíľu trvalo kým si uvedomili, že sa im skutočne podarilo získať energiu z fotosyntézy.
Komentáre