光合成の謎に迫る！水分子取り込みの瞬間をナノ秒レベルで捉え、人工光合成への大きな一歩 東北大学

東北大学が行った最新の研究で、光合成における重要なプロセスの一つである水分子の取り込みが、驚異的な精度で捉えられました。光合成では、光エネルギーが利用され、水分子から酸素を生成しますが、この反応のメカニズムは長らく謎とされてきました。

研究チームは、光化学系IIの"ゆがんだイス"型の触媒が水分子を取り込み、酸素分子生成の準備が完了するまでの一連の動きを、フェムト秒X線自由電子レーザーを用いてナノ秒レベルで捉えることに成功しました。

研究では、光化学系IIの結晶に可視光を当てて反応を開始させ、その後、フェムト秒X線を使用して立体構造を捉えました。この結果、光合成の内部でのタンパク質や水分子の動きがオーケストラのように協調していることが明らかになりました。さらに、水分子が触媒に結合し、その内部に取り込まれる過程も初めて観測されました。

この研究成果は、光合成のメカニズムの解明だけでなく、人工光合成の設計にも重要な示唆を与えます。

詳細内容は、東北大学が提供する元記事を参照してください。

【引用元】

【読み上げ】
VOICEVOX 四国めたん/No.7