Phát hiện cơ chế mới về quang hợp của tảo biển
Thứ năm, 08-01-2015 | 08:07:05
|
Một nhóm gồm các nhà khoa học đến từ Đại học Toronto đã có những đóng góp lớn cho ngành sinh học lượng tử - một ngành khoa học mới nổi hiện nay - bằng cách quan sát các hiện tượng lượng tử trong quá trình quang hợp của tảo biển và kết luận rằng trong điều kiện thường, hệ thống sinh học của tảo đã sử dụng cơ chế lượng tử để tối ưu hóa quá trình quang hợp - quá trình thiết yếu cho sự sống còn của loại thực vật này.
Các protein đặc biệt được gọi là protein phức tạp hấp thụ ánh sáng (CDC) được sử dụng trong quá trình quang hợp để hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển thành các “tế bào năng lượng” của thực vật - là protein cốt lõi của quá trình. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp quang phổ điện tử 2D - dùng tia lase femtosecond để phân lập CDC của 2 loài tảo biển khác nhau và nghiên cứu hoạt động của chúng trong điều kiện nhiệt độ thường.
Trong quá trình thực hiện, các protein được kích thích bởi các xung động lase để tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời của tảo.
Kết quả của thí nghiệm, bao gồm cả quá trình vận chuyển năng lượng giữa các phân tử đặc biệt, có liên kết với protein, đều có sự giám sát và tính toán thời gian kỹ lưỡng. Theo đó, các nhà khoa học đã phát hiện những dấu vết cho thấy sự tồn tại của các thể lượng tử trong quá trình vận chuyển năng lượng. Kết quả này cho thấy năng lượng ánh sáng được hấp thụ cùng một lúc ở cả 2 nơi, đó là hiện tượng chồng lượng tử - hiện tượng cơ bản trong lý thuyết cơ học lượng tử.
Tuy nhiên, phát hiện mới này cũng dẫn tới những hệ quả không mong muốn. Ví dụ như, phát hiện này cho thấy việc ứng dụng các định luật xác suất của cơ học lượng tử có thể mang lại hiệu quả tốt hơn các định luật động học cổ trong hệ thống sinh học phức tạp của tảo biển ngay cả trong điều kiện nhiệt độ phòng. Do đó, năng lượng được vận chuyển nhanh hơn qua nhiều đường cùng lúc nhờ các protein anten.
Theo Mard. |
Trở lại In Số lần xem: 1744 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|