دانشمندان مؤسسه فن‌آوری جورجیا به تازگی نکات جدیدی را پیرامون فرایند آزادسازی اکسیژن از مولکول‌های آب توسط فتوسیستم II یا PSII کشف کردند. فتوسیستم II ساختار بیوشیمیایی است که بیشتر مشتمل بر استوانه‌های بزرگ آمینواسیدی است. واکنشی که منجر به تولید O2 از H2O می‌شود در نقطه کوچکی از فتوسیستم انجام می‌گیرد.
اگر فتوسیستم II را مانند یک ساختمان بلند در نظر بگیریم نقطه مذکور ممکن است به اندازه یک در بزرگ در پایین و مرکز آن باشد که metal cluster در کنار آن جای‌گرفته‌است و در ارتباط با فتوسیستم، رنگیزه‌های کلروفیل و کاروتن وجود دارند.
کاتالیست‌های فلزی نقش خود را به عنوان یک خازن ایفا کرده و شارژ مورد نیاز جهت تسریع چهار فرایندی که موجب آزاد سازی اکسیژن می‌شود را تأمین می‌کنند؛ این فرایندها با گرفتن چهار الکترون به صورت یک به یک با دو مولکول آب صورت می‌گیرد. در این فرایند چهار H+ نیز از دو مولکول آب آزاد می‌شود .
یک ترکیب بسیار واکنش‌پذیر به نام سوئیچ (switch)، حرکت الکترون‌ها را در هر مرحله از واکنش چرخه‌ای تحریک می‌کند. در نزدیکی metal cluster آمینواسید تیروزین وجود دارد. واکنش‌های روشنایی یک الکترون را از تیروزین حذف کرده و یک رادیکال ناپایدار می‌سازد و این رادیکال الکترون جدید را با قدرت از metal cluster جذب می‌کند.
هنگامی که PS II فوتون جذب می‌کند فرایند بالا درباره گرفتن الکترون مرتب تکرار شده و تیروزین مانند یک سوئیچ عمل می‌کند. به گفته دکترBarry: “رادیکال تیروزین چرخه را تحریک می‌کند. کاری که ما در آزمایشگاه انجام دادیم پیشرفت راهی برای مشاهده واکنش‌های رادیکالی در حضور metal cluster بود.” دانشمندان هم‌چنین دریافتند که اتم کلسیم درون cluster نقش کلیدی در واکنش با تیروزین دارد.
برای گرفتن الکترون از تیروزین نیاز به تابانیدن فلاش سبز به PS IIهایی است که برای مدتی در معرض نور قرمز قرار گرفته‌اند با این‌حال در نهایت الکترون‌ها به آرامی به تیروزین باز می‌گردند.
پژوهشگران فرایند را بااستفاده از vibrational spectroscopy دنبال کردند که پیوند‌های شیمیایی تیروزین را نشان می‌داد. پدیده جدیدی که آن‌ها مشاهده کردند ساخت توئیست تیروزین به روش خاصی بود که توسط یون کلسیم صورت می‌گرفت.
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله
