Sciencemag.cz
Doporučujeme
Šíří se energie ve fotosyntetických komplexech šíří „koherentně“, tedy jako vlna?
Fotosyntéza je nesmírně důležitým procesem, který umožňuje přeměnit sluneční záření na energii chemických vazeb. Tento proces využívají zelené rostliny a řada dalších organismů a věda se mu snaží plně porozumět již více jak sto let. Ultrarychlá spektroskopie je v tomto směru unikátní nástroj, protože dokáže stopovat pohyb nabitých částic a energie v látkách i na velmi krátkých časových škálách (1 fs = 10-15 s). Umožňuje tedy stopovat směřování energie od momentu absorpce světla (fotonu), až po přeměnu absorbované energie na energii chemické vazby.
Značný rozruch ve výzkumu fotosyntézy vyvolal článek ze skupiny prof. G. Fleminga (http://science.sciencemag.org/content/316/5830/1462), který tvrdil, že se energie ve fotosyntetických komplexech šíří „koherentně“, tedy jako vlna přenášející velmi rychle a efektivně absorbovanou energii na potřebné místo.
„V našem publikovaném článku jsme pomocí speciálního experimentu ultrarychlé spektroskopie (2D koherentní elektronová spektroskopie na principu fotonového echa) a s pomocí kontroly polarizace světla v experimentu dokázali, že ve fotosyntetických komplexech (konkrétně v tzv. FMO komplexu) skutečně probíhají koherentní jevy. Ty ale nejsou spojené přímo s přenosem absorbované energie, ale jde o vibrace zapojených molekul,“ řekl Karel Źídek z Ústavu fyziky plazmatu AV ČR.
Měření v laboratořích D. Zigmantase (Lund University, Švédsko), podpořené teoretickými výpočty, tedy umožnilo mnohem větší přesností rozklíčovat probíhající procesy ve fotosyntetických komplexech. Článek je také obecným návodem, jak je možné v budoucnu odlišit koherentní jevy nosičů náboje (elektronů) a koherentní vibrační signál.
Ústav fyziky plazmatu, prostřednictvím centra TOPTEC, aktivně spolupracuje s Univerzitou v Lundu. Další experimentální práce, které probíhají za podpory Laser Lab Europe, přinášejí nové výsledky spolupráce, které umožní další pokrok v oblasti ultrarychlé spektroskopie a spektroskopie obecně.
