فیلمبرداری از مولکول‌ها حین فتوسنتز
به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از Nature، فتوسنتز یکی از اعجاب‌انگیزترین کارهای طبیعت است که انسان از زمان کشف، شیفته آن شد و تلاش کرد از روی آن کپی‌برداری کند. چندی پیش دانشمندان موفق شدند با به‌کارگیری روشی عجیب و دشوار، از مرحله نهایی فتوسنتز عکسبرداری لیزری کنند اما اکنون با تکنیکی متفاوت، از این فرایند فیلمبرداری و بخش زیادی از آن را رمزگشایی کرده‌اند.
فتوسنتز یک فرایند چند مرحله‌ای است که طی آن انرژی نور خورشید جذب، به الکترون‌های مشخصی در مولکول منتقل و پس از جابه‌جایی مولکول‌ها از انرژی آزاد شده غذا تولید می‌شود.
در تحقیق تازه، دانشمندان با استفاده از لیزر فوق سریع، بخش دوم فتوسنتز را زیر ذره‌بین گرفتند. این بخش که با عنوان «واکنش آنزیمی فتوسیستم 2» شناخته می‌شود، کار شکستن مولکول آب به هیدروژن و اکسیژن را انجام می‌دهد و تصور می‌شد که کندترین بخش فتوسنتز باشد.
بخش نخست فتوسنتز نیز به جمع‌آوری نور توسط آنتن پیچیده از مولکول‌های پروتئین و کلروفیل مربوط می‌شود که در نظریه‌ها به عنوان سریع‌ترین بخش فتوسنتز معرفی شده بود. سریع‌تر و کندتر در اینجا مفاهیمی کاملا نسبی هستند چراکه کل فرایند در یک پیکو ثانیه یعنی یک تریلینیم ثانیه به وقوع می‌پیوندد و بدون تجهیزات فوق‌پیشرفته این کار میسر نبود.
در این آزمایش دانشمندان با استفاده از نور لیزر و تصویربرداری طیف مادون قرمز، موفق شدند نحوه جابه‌جایی الکترون‌ها در سطح نازکی از بافت و نحوه انتقال انرژی از نور به انرژی شیمیایی را ثبت کنند. این فیلم بسیار کوتاه، تنها چند نانو ثانیه یعنی میلیاردم ثانیه است اما راز بزرگی در آن آشکار شد که نشان می‌داد عمل تجزیه آب، بسیار سریع‌تر از جذب نور توسط آنتن انجام می‌شود و دانش ما از فتوسنتز را به کلی تغییر داد.
یکی از دانشمندان این تیم گفته است که با این کشف تمام مقالات دانشجویی‌ای که در دهه 1990 میلادی تهیه شده است یکسره بی‌ارزش شده‌اند چراکه در آنها تلاش شده است اثبات شود که کار جمع‌آوری نور سریع‌تر است.
مترجم: محمدرضا احمدی‌نیا
انتهای پیام/