
香港科技大学研究团队近日解决了光合作用中遗留已久的问题,为以后利用人工光合作用系统将阳光转化成为可替代能源的设想付诸实际。此项研究由化学系助教授Xuhui Huang 和Yijing Yan教授共同领导完成。
在光合作用中,太阳光可以从水分中提取电子从而产生氧气。这一化学反应发生在光系统II(PSLL)蛋白质中,它也是氧气产生的场所。PSII蛋白包含许多色素,例如绿叶素。这些色素划分为对称的两部分,然而其中一个分支(活性链)对电子转化氧气有作用。因 此在结构上对称,功能上不对称这一问题成为理解光合作用工作机制的一大难题。
香港科技大学的研究团队利用化学理论,分子动力学和量子力学解开谜题。他们发现,动态和非对称的蛋白环境使得一种叶绿素CLA606在活性链中更容易受到阳光的影响,将电子转化为氧气。
研究结果将帮助人们理解光合作用工作机制,并且为合理设计人工光合仪器提供依据。
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