Прорыв в изучении фотосинтеза: обнаружен уникальный марганцевый кластер

Международная группа ученых совершила важное открытие в области исследования фотосинтеза, обнаружив необычный оксидный кластер марганца с высокоспиновыми центрами. Исследование, опубликованное в Journal of the American Chemical Society, может стать ключом к пониманию природного фотосинтеза.
Прорыв в изучении фотосинтеза: обнаружен уникальный марганцевый кластер
Изображение носит иллюстративный характер

Фотосинтез, эволюционировавший более 2 миллиардов лет назад у цианобактерий и водорослей, представляет собой сложный процесс преобразования воды и углекислого газа в углеводы и кислород. В природе этот процесс осуществляется с участием четырех атомов марганца и одного атома кальция.

Исследователи из Берлинского университета имени Гумбольдта (HU Berlin) и Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца (HZB) изучили уникальную структуру, состоящую из пяти атомов. В ней два атома марганца связаны между собой двумя атомами кислорода, образующими мостики, а третий атом кислорода присоединен к одному из атомов марганца.

Особенность открытия заключается в том, что атомы марганца находятся в различных степенях окисления (+2 и +5), что является крайне редким явлением. До этого момента было известно только два примера высокоспиновых центров марганца (V), причем оба содержали лишь по одному атому марганца.

Докторант Олеся Аблясова и исследователь Константин Хирш из HZB совместно с теоретическим химиком Михаэлем Рёмельтом из HU Berlin провели эксперименты на установке BESSY II. Исследование потребовало применения сложных вычислительных методов и использования ионной ловушки для рентгеновской спектроскопии.

Обнаруженный кластер представляет собой простейшую модель природного катализатора фотосинтеза. Это открытие может помочь понять механизм образования молекул кислорода в природе и открывает новые перспективы для изучения более крупных кластеров, приближенных к естественному фотосинтезу.

Результаты исследования создают основу для поиска новых высокоспиновых центров марганца (V) и углубленного изучения процессов, происходящих при фотосинтезе. Это важный шаг на пути к полному пониманию одного из фундаментальных природных процессов.


Новое на сайте

20854Как дешёвые Android-смартфоны превращаются в чужие прокси? 20853В Индии имя звонящего появится на экране вместе с номером 20852Как проверить готовность команды к звонку с клонированным голосом? 20851Уязвимости MarkLogic: делегированные права могли открыть путь к администраторскому... 20850Как GitHub закрыл лазейку, угрожавшую тысячам npm-пакетов? 20849Hirudo подменяет банковские приложения, чтобы обойти их защиту 20848Как Vghost превратил старую ошибку Linux в путь к root? 20847Уязвимости в PAN-OS и Cisco Secure Email Gateway уже используют атакующие 20846Как уязвимость GitLab могла открыть сервер для чужого кода? 20845Уязвимость SAP Cloud SDK могла отправить OAuth2-секреты злоумышленнику 20844Уязвимость в Nextcloud открыла путь к веб-оболочкам на серверах 20843Смогут ли малые ИИ-модели превратить бытовую технику в ботнет? 20842Пять уязвимостей NGINX: кому грозит риск и как закрыть его 20841Тайный диктофон в OpenAI: что утверждают следователи 20840Как проверять уязвимость входа, не заходя дальше дозволенного?
Ссылка