写于 2017-03-09 03:25:05| 网上赌场网址大全| 股票

Brett Smith为redOrbit.com - 您的宇宙在线在追求可再生能源方面,科学家一直在努力了解光合作用背后的确切机制,现在一大群科学家已成功捕获了使用过程的详细“快照”

据Nature Communications报道,这是一种强大的激光器

“一种有效的太阳能水分解方法对于人工光合作用获得成功至关重要,但开发这种方法已被证明是难以捉摸的,”研究作者,劳伦斯伯克利国家实验室化学家Vittal Yachandra说

“水分裂过程被分为四个步骤,”研究作者亨利查普曼说,他是汉堡大学教授,汉堡超快成像中心的成员

“但实际上并没有人看到过这四个步骤

”研究人员研究了一种称为光合作用II的过程,它涉及一种锰 - 钙复合物,催化在太阳光子激发时产生分子氧的循环

为了观察这个过程,研究小组利用光合作用的细菌生长了光系统II复合物的微小纳米晶体

然后用强力激光照亮这些晶体,以激发水分解过程

科学家使用双闪光来诱导从S1阶段到阶段S3的转换,因为这种转变预计会显示出最重要的动态

科学家们观察了光系统II复合物的分子结构在整个过程中是如何变化的

亚利桑那州立大学的生物物理化学家团队成员Petra Fromme说:“我们对可见的大型构象变化感到惊讶

” “实际上,变化是如此之大,以至于整体结构发生了变化,甚至改变了晶胞的尺寸,即晶体中最小的结构单元

”光合作用过程中水的分裂是一个催化过程,这意味着光系统II使反应无需花费

催化在许多化学领域起着重要作用

“我们采用的技术不仅具有光合作用的巨大潜力,而且对于一般的催化作用具有巨大潜力,”Fromme说

“如果你能够观察到催化反应的所有步骤,你就可以对其进行优化

”“我们的研究也证明了生物化学过程的分子电影可以通过X射线自由电子激光器实现,”查普曼说

研究小组多次触发反应,因为他们用精确延迟的X射线闪光监测它

该过程产生了一系列静止帧,可以组合成分子电影

“这样的电影可以揭示化学反应的超快动态,”查普曼补充道

“但我们仍然需要首先达到更高的分辨率

”研究人员表示,他们正在“非常接近”能够设计光合作用

“这是朝着制作负责光合作用的分子机器电影的目标迈出的重要一步,这是植物从阳光和水中吸收氧气的过程,”ASU物理学教授团队成员John Spence解释道

国家科学基金会的科学领导者资助了BioXFEL科学技术中心

- 现在购物:抹子和错误:超过700个技巧,补救措施和园丁的快捷方式