Обнаружены элементы квантовой механики в фотосинтезе

Химики произвели наблюдения за квантовыми процессами в фотосинтезе морских водорослей.

«Существовало достаточно ожиданий и предположений о том, что в живой природе могут существовать квантово-механические методы», сообщил профессор химии Грэг Шольс. «Наши последние эксперименты показывают, что у рабочих биосистем есть способность использовать квантовую механику для оптимизации процесса столь же существенного, что и фотосинтез».

Специальные белки под названием светособирающие комплексы используют фотосинтез, чтобы захватит солнечный свет и направить его энергию в природные солнечные клетки — еще одни протеины, так называемые центры реакции.

Шольс с коллегами извлекли собирающие свет комплексы из двух различных разновидностей морских водорослей и изучили их функцию в естественных температурных условиях, используя сложный лазерный эксперимент, известный как электронная двухмерная спектроскопия.

«Мы стимулировали протеины фемтосекундными лазерными импульсами, чтобы имитировать процесс поглощения солнечного света», сказал Шольс. «Во-первых, это означает, что квантово-механические вероятностные законы могут преобладать над классическими кинетическими законами в сложной биосистеме даже при нормальной температуре. Таким образом, энергия может течь с максимальной эффективностью, пересекая несколько альтернативных путей одновременно. Также напрашивается очевидность, что водоросли знали о квантовой механике за 2 миллиарда лет до людей», заключил профессор.

05.02.2010