» Szabadidő

A fény világnapja

2019. May. 20. , by internet alapján

A fotoszintézis egy csoda és minden földi élet alapja. Jusson eszedbe, amikor letépsz egy növényt.

Afotoszintezishatasfoka1„A fotoszintézis a fény elnyelésével kezdődik, amit az ún. fénybegyűjtő antenna komplexek pigmentmolekulái végeznek. Ezek mind számosságukban, mind pedig spektrálisan is kiszélesítik a napsugárzás fotoszintetikusan hasznosítható tartományát. Az antenna alapvető funkciója pontosan ebben rejlik; ti. a napsugárzás foton fluxus-sűrűsége viszonylag alacsony (teljes napfény esetén mintegy 2000–2500 µmol foton m–2s–1), és így a fotokémiai reakciócentrumok hatékony energiaellátása csak az antennarendszer révén biztosítható. (Ráadásul a legtöbb fotoszintetikus szervezet a maximális sugárzási intenzitás töredékére van optimalizálva, és így kiterjedt antennarendszer nélkül életképtelen lenne.) Az antennarendszerben a gerjesztési energia megjelenését a femto- és pikoszekundumos időskálán lejátszódó relaxációs és energiaátadási folyamatok követik. Ennek során a teljes spektrális tartományban elnyelt fotonok (zöldalgák és növények esetén 400 és 500 nm és 600 és 700 nm közötti abszorpciós sávokkal) a vörös fotonok gerjesztési energiájával eljutnak a fotokémiai reakciócentrumokba. A folyamat kvantumhatásfoka közel 100%, ami azért is figyelemre méltó, mert reakciócentrumonként átlagosan több száz – szélsőséges esetben akár több mint százezer – pigmentmolekula rendszeréről van szó. A fotofizikai törvények ezt kizárólag rendkívüli szervezettség mellett engedik meg – ennek szerkezeti és funkcionális sajátságait korszerű krisztallográfiai és femtoszekundumos spektroszkópiai módszerekkel tárhatjuk föl (Zhang et al., 2015). Ezekben a fizikai folyamatokban a kvantumbiológia elemei is egyre határozottabban felfedezhetők (Romero et al., 2017). Itt kell megjegyezni azt is, hogy az antennarendszer a természetben, a szó szoros értelmében is, sokszínű és rendkívül változatos formákat ölt – alkalmazkodva az élőhely adottságaihoz; ugyanakkor a működés fizikai alapelvei hasonlóak, és az is közös sajátságuk, hogy valamennyi rendszer képes arra, hogy az esetlegesen gyorsan változó fényviszonyokhoz igazítsa az elnyelt fényenergia hasznosításának kvantumhatásfokát. A fotoszintetikus szervezetek ilyen módon is, szabályozott disszipáció révén, képesek védekezni a túlságosan erős sugárzás károsító hatása ellen. A fotofizikai folyamatokba történő beavatkozás molekuláris hátterének tisztázása és a „felesleges" gerjesztési energia biztonságos disszipációját garantáló mechanizmusok feltárása a fotoszintézis-kutatás egyik legintenzívebben kutatott területe (Demmig-Adams et al., 2014)."

https://mersz.hu/dokumentum/matud__276

Hozzászólások (0)

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!

Regisztráció

Írj egy hozzászólást

Kérlek, jelentkezz be hozzászólás írásához.