США: жизнь на Земле держится всего на четырёх атомах марганца
Как растения производят кислород? Задачка для школьного учебника, как кажется. Если вы думаете, что механизм фотосинтеза объяснён в полной мере, то вы ошибаетесь. Оказывается, природа ещё хранит в тайне самый ответственный момент в этом многоступенчатом процессе.
Разгадать этот секрет пытаются биохимики из американской национальной лаборатории Беркли (Berkeley Lab).
"Комплекс марганца произвел весь кислород, от которого зависят сегодняшние формы жизни, – говорит Виттал Ячандра (Vittal Yachandra), возглавляющий программу исследования уникального биологического механизма под названием "выпускающий кислород комплекс" (oxygen-evolving complex – OEC). – Это изменило курс развития всей жизни".
Учёный подразумевает, что два с половиной миллиарда лет назад бактерии, подобные современным цианобактериям, как-то наткнулись на способ разрушать воду на молекулы кислорода и водород, и кислород впервые начал накапливаться в атмосфере.
Удивительно. За прошедшие миллиарды лет жизнь претерпела сложнейшую эволюцию – только сердцевина процесса фотосинтеза осталась абсолютно неизменной – всего несколько па из сложного танца ионов, фотонов и электронов – средоточие проблемы существования жизни на планете.
Что же это за комплекс OEC? Тут нам придётся совершить мини-путешествие, подобное тому, что выпало на долю сказочного героя, который искал смерть Кощея.
Итак, мы имеем зелёный лист, внутри которого есть клетки, внутри которых содержатся органоиды по имени хлоропласты. Наличие аккумулирующего световую энергию хлорофилла опустим для простоты. Мы идём ещё глубже.
У хлоропластов есть так называемые тилакоидные мембраны.
На этих мембранах закреплены огромные группы сложных белков. Таких групп две – "фотосистема I" и "фотосистема II" (PSI и PSII). А в недрах PSII находится комплекс OEC, без которого фотосинтез был бы невозможен – это своего рода игла, до которой современные биологи так и не добрались.
Что же эта игла делает? Она раскалывает воду на молекулы кислорода, ионы водорода и свободные электроны, используя энергию света.
Тут-то мы и подходим к острию исследований фотосинтеза – как именно OEC проворачивает свой фокус и как собственно этот комплекс выглядит.
Известно уже немало. Например, состав комплекса – в его основе лежат четыре иона марганца, один ион кальция, и несколько атомов кислорода (не тех, что мы будем "создавать", разлагая воду, а внутренних, неразменных).
Но, увы, их взаимное расположение, как и детали взаимодействия со светом и водой – пока не поддались открывателям ларцов и прочих уток.
Какие только методы здесь ни применяли (и применяют) – и различные виды рентгена, и магнитный резонанс, и кучу других способов заглянуть в самые глубины сложных молекулярных комплексов.
Зато уже удалось узнать, что создание молекулы кислорода идёт в несколько шагов. При этом OEC действует, как конденсатор – поэтапно накапливает заряд, чтобы потом одним скачком разрядиться и направить эту энергию для синтеза кислорода.
У комплекса существует пять состояний – от S0 до S4. В S0 два из четырёх ионов марганца имеют положительный заряд в четыре единицы (это ионы MnIV), в то время как другие два иона имеют заряд плюс три (MnIII) и плюс два (MnII) соответственно.
Первые три шага (от S0 до S3) – это последовательный захват квантов света с освобождением электронов, в результате чего комплекс превращается уже в набор одного MnIII и трёх MnIV (плюс, конечно, кислород и кальций).
При этом один из атомов кислорода, из состава комплекса, также теряет электрон.
Что дальше – неизвестно. Ясно только, что происходит ещё два шага – S3-S4 и возврат: S4-S0. В результате чего комплекс перепрыгивает в исходное состояние, а вода, попадающая в пределы фотосистемы II, разлагается на нейтральный кислород и ион водорода.
Высвобождённые в течение всех этих шагов электроны транспортируются в соседнюю белковую систему PSI, где участвуют в длинной цепочке биохимических реакций, приводящих к усвоению углерода и росту растения.
Как именно комплекс раскалывает воду и формирует связь двух атомов кислорода – пока тайна.
Учёные из лаборатории Беркли пробуют разгадать её весьма любопытным образом.
Сначала они идут в супермаркет и покупают пакеты со свежим шпинатом.
Растение размалывают в жидкую кашицу, разбавляют и помещают раствор в установку.
Оказывается, даже в таком виде, когда структура растения фактически разрушена до основания, молекулярные комплексы OEC ещё "живут" и сохраняют способность к синтезу кислорода из воды.
В установке царит непроглядная тьма. Но вот учёные дают короткий импульс лазерного света. Группа атомов OEC перескакивает из нулевого состояния в первое. Но вот дальше происходит заминка – новых порций фотонов-то нет.
Тогда исследователи замораживают раствор и помещают его в установку магнитного резонанса или установку рентгеновской кристаллографии.
Затем, записав результат опыта, учёные снова возвращают раствор в первую установку и дают ещё один импульс лазера – для перевода системы в следующее состояние. И так далее.
Комбинируя все возможные данные, экспериментаторы составляют карты электронной плотности – и пытаются понять взаимное положение атомов в комплексе и их взаимодействие.
Как уже говорилось выше, различным группам исследователей это частично удалось, но все пока споткнулись на состоянии S3. Образно говоря, в нашей иголке, что хранилась в утином яйце, удалось разглядеть ушко и даже среднюю часть, а самое-самое остриё по-прежнему не видно.
Вот незадача – даже пространственная структура OEC сейчас существует лишь в виде гипотетических вариантов. Для того, чтобы разглядеть остриё иглы существующим методам кристаллографии, не хватает разрешающей способности. Нужно поднять её ещё немного.
Именно этот последний и самый трудный шаг пытаются сделать в Беркли. Учёные говорят, что близки к разгадке, как никогда ещё не были за последние 15 лет, что экспериментаторы колдуют над разгадкой фотосинтеза.
Вот тогда можно будет свысока смотреть на все предыдущие эксперименты с фотосинтезом, а заодно – с созданием разнообразных фотоэлектрических панелей.
Ведь в руках у человечества окажется сокровенная сердцевина процесса, поддерживающего саму жизнь на Земле.
И производство водорода (для использования в качестве топлива) из воды станет лёгким, и можно будет создавать искусственные деревья, не только поглощающие парниковые газы, но и вырабатывающие живительный кислород.
Насколько это может кардинально изменить развитие цивилизации, её взаимоотношения с природой – страшно даже представить.
Удивительно, что речь идёт всего-то о нахождении взаимного расположения и механизме взаимодействия нескольких атомов в комплексе OEC – фактически – в единственной молекуле с химической формулой Mn4O4Ca.
Аккумулятор Новостей, 09:12 28.07.2004
Источник: Мembrana
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - 19.06.2025 (990)
20.06.2025 - 07.08.2025 (990)
08.08.2025 - 26.09.2025 (1000)
27.09.2025 - 15.11.2025 (1000)
16.11.2025 - 09.01.2026 (1000)
10.01.2026 - 03.03.2026 (1000)
04.03.2026 - 22.04.2026 (1000)
23.04.2026 - 04.06.2026 (990)
05.06.2026 - 25.07.2026 (1000)
26.07.2026 - 13.09.2026 (1000)
14.09.2026 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Возле школы в Шотландии заметили жуткого клоуна

Жители Дмитрова заметили в небе НЛО

Загадочные явления вблизи калифорнийского острова

Истории о призраках, оживших мертвецах и духах

Конференция по вопросам инопланетян в Парампе

Многолетнее сокрытие информации об НЛО

Нашли обугленные остатки Ноева ковчега

НЛО вновь привлекает внимание к давней загадке Розуэлла

Откуда на Земле взялась вода

Пилоты сняли НЛО в форме таблетки

Подводные загадки, которые веками ставили в тупик

Подрядчик Пентагона смоделировал характеристики НЛО

Призрак замечен в британском фермерском доме

Процесс раскрытия информации об НЛО может остановиться

Сокрытие информации об НЛО

Сообщения об НЛО намеренно дискредитировали

Спутники-телохранители для защиты от атак на орбите

Странные рисунки предполагаемых пришельцев

Треугольный объект завис прямо над моим автомобилем

Экзопланеты, которые должны были погибнуть

Бесшумный полет черного треугольного НЛО

Военные водолазы обнаружили место падения НЛО

Демократы ликвидируют комитеты по изучению НЛО

Диск из обломков планет нашли у белого карлика

Конгрессмен ищет видеозаписи с нордиками

Может ли ваш мозг заставить вас увидеть призраков

НЛО в школе Ариэль. 62 ребенка и 32-летняя загадка

Пентагон рассекретил новую порцию документов об НЛО

Поиски реальных мест с привидениями

Работа земного термостата изменилась в эпоху Пангеи

Роль комет в возникновении жизни на Земле

Самолет едва не столкнулся с НЛО

Свидетельство бойскаутов о НЛО над Каталиной

Слитки орихалка из мифа об Атлантиде

Тайна НЛО в Розуэлле обретает новый поворот

Увиденное мной - просто невероятно

Хэллоуин переплетается с историями о привидениях

Черные треугольники могут представлять угрозу

Что на самом деле происходило на острове Эпштейна

Эскизы предполагаемых инопланетных существ

Агенты ФБР стали свидетелями бесшумного НЛО

Викторианский спиритизм и монетизация

Военные базы США готовятся к сценарию Конца света

Гигантский гриб из лесов Китая

Городской совет хочет знать о паранормальных явлениях

Действительно ли истина где-то там

Документы об НЛО указывают на потенциальную угрозу

Дьявол использует технологии в битве за наши души

Загадочные светящиеся сферы в небе над Орегоном

Инопланетные тела и яйцеобразный аппарат

Истинный потенциал человечества сдерживается

Мозг переключается между реальностями 15 раз в секунду

НЛО замечен над секретным военным объектом США

Пугающие свидетельства о семифутовых оборотнях

Руководство по вопросам экологического алармизма

Умные телевизоры следят за пользователями

Услышьте первозданный голос Амелии Эрхарт

Федеральные агенты заметили треугольный НЛО

Фото ФБР вызвали споры о треугольном НЛО

Явления на Аляске по-прежнему вызывают интерес

Пять заблуждений о спорах с медицинскими организациями

Почему необходима регулярная дезинфекция в аптеках

Топ сервисов для работы маркетолога

Агенты ФБР стали свидетелями бесшумного НЛО

Врачи удалили из глаз корейца 11 живых червей

Документы об НЛО вблизи военных объектов США

Загадочные НЛО над секретным объектом в США

Законодатели начинают закрытые переговоры об НЛО

Инопланетяне размером с ребенка и яйцеобразный НЛО

Наблюдение НЛО профессором с Сардинии

НЛО перемещаются в полной акустической тишине

Новые документы поднимают вопрос о фу-файтерах

Пентагон публикует седьмую подборку документов

Правда о загадочном существе на границе США

Представители администрации Трампа - инопланетяне

Призыв к сбору более качественных данных об НЛО

Решение загадки НЛО от ученого

Случай наблюдения НЛО химиком из Индианы

Случай с треугольным НЛО, замеченным агентами ФБР

Сообщение агентов ФБР о беззвучном треугольном объекте

Странных гуманоидных существ заметили в Испании

Черный треугольник над секретным объектом в США

Что новые документы говорят о черных НЛО

Как продать золотые часы в Москве

Обучение английскому языку. Четкая стратегия, индивидуальный подход и практика

Виды пришельцев, которых чаще всего встречают

Вновь всплывает свидетельство об обломках НЛО в Розуэлле

Встречи с оборотнями и порталы в иной мир

Выключение слежки на ТВ не остановит телеметрию

Высокопоставленные военные наблюдатели

Загадочные случаи наблюдения НЛО у острова Каталина

Загадочные черные треугольники замечены над США

ИИ-агенты начали делать то, о чём их не просили

Как получить доступ к глубоким аспектам реальности

Моряки описывают исчезновение и появление НЛО

Наблюдения НЛО в форме черных треугольников

Насильственная смерть связана с быстрой реинкарнацией

НЛО над секретными военными базами США

Пентагон обнародовал новые материалы об НЛО

Покрывающие Мальту колеи связали с Античностью

Полиция США получит летающий электромобиль

Полковник, который руководил первым расследованием НЛО

Представители власти хотят знать об НЛО

Седьмая подборка документов об НЛО

Человеку ввели ИИ-вирусы - результат засекречен

Как открыть кондитерский цех. Хранение тортов и выбор витрины

Хранение термолабильных лекарств в аптеке. Правила холодовой цепи

Военные обьекты США под наблюдением НЛО

Есть ли у вас воспоминания о прошлой жизни

Загадочные явления над Калифорнией

Загробная жизнь. Путешествие по незримым мирам

Как демократы будут действовать в отношении НЛО

Наблюдения НЛО в небе над Армой

НЛО летают над секретной военной базой США

Новые документы содержат сведения о треугольном НЛО

Опубликована седьмая подборка документов об НЛО

Остров Каталина был местом частых наблюдений НЛО

Пентагон опубликовал седьмую партию файлов об НЛО

Планета Х окружена маскирующим полем

Сведения о наблюдениях НЛО в районе острова Каталина

Сведения о треугольных летательных аппаратах

Светящиеся сферы над Портлендом

Странные случаи наблюдения НЛО у острова Каталина

Тела неземного происхождения на месте крушения НЛО

Треугольные НЛО летают над военными объектами

Через десять лет ИИ погубит человечество

Черные треугольники над секретными объектами США

Для исследования Ноева ковчега задействован робот

Загадочное расположение звезд на картине Ван Гога

Загадочный зверь нападает на животных

Замаскированный НЛО вызвал радугу

Какое именно небо вдохновило Ван Гога

Краб размером со слона на снимке с марсохода

Место, где могут зарождаться гигантские планеты

Моряки заметили группу НЛО около Новой Шотландии

Нам конец если мы не договоримся с ботами

Немецкая партия направила запрос об НЛО

Неожиданная закономерность в сообщениях о реинкарнации

НЛО замаскированный под облако над Вашингтоном

НЛО размером с планету вылетает из Солнца

Облако в форме НЛО в провинции Юньнань

Планеты Уран и Нептун имеют разное происхождение

Реальность может утекать в пятое измерение

Скандал вокруг телесюжета с привидениями

Частица может объяснить, почему мы существуем

Черные сферы нашли на месте приземления НЛО

Этическая дискуссия о терраформировании Марса

Археологические находки, бросающие вызов истории

Древняя легенда, которая могла быть реальностью

Загадочное существо из другого измерения

Как открыть скрытый мир внутри вашего сознания

Место приземления НЛО в пустыне Юты

Может ли ИИ стать причиной миллиарда смертей

Назначение каменного монумента в Западной Сахаре

Небесные призраки, что скрывалось на орбите

Новая книга раскрывает правительственные секреты

Паника вокруг пси-оружия. От экстрасенсов ЦРУ до Апокалипсиса

Под Новосибирском замечен инопланетный конвой

Подлинность съемки Паттерсона-Гимлина сомнительна

Самый загадочный текст до сих пор не расшифрован

Странное загадочное существо сняли в Мексике

Таинственное существо вызвало страх

Таинственный бледный хищник замечен в Мексике

Тайская гадалка стала жертвой жуткой аферы

Трамп проинформирован о секретной программе по НЛО

Уфолог выдвигает теорию о странном существе

Чупакабру заметили на границе США и Мексики

Атланты прилетали на Землю с Марса

Ватикан и внеземные миры

Жутковатое облако-НЛО над Вашингтоном

Затонувший Китеж, НЛО и тайны ротонды

Звон контакта. Телепатический шум в ушах

Кем на самом деле были библейские нефилимы

Когда ИИ развивает навыки, а когда их разрушает

Куда исчезает сознание после смерти

Может ли наша Вселенная быть симуляцией

Нас забирали инопланетяне

Насмешки мешают изучению НЛО

Образ пришельца как зеркало человечества

Польские военные ищут неопознанный летающий объект

Признаки жизни на Марсе могут оставаться незамеченными

Призраки могут быть отголосками иных реальностей

Солдат был убит рептилоидом у Зоны 51

Таинственный зверь из хроник Колумба

Торговые соглашения с подземным народом

Чиновник пишет книгу, в которой описывает инопланетян

Наверх
Яндекс.Метрика