Koldioxidens dubbla roller i fotosyntesen
Sergey Koroidov visar i sin avhandling att koldioxid inte bara spelar en roll i bildandet av socker i fotosyntesen utan även har en reglerande funktion i spjälkningen av vattenmolekyler.
Genom fotosyntes fångar växter, alger och vissa bakterier in solens energi och oxiderar i en första delreaktion vatten till den syrgas som vi andas. I ett andra steg av fotosyntesen används den kemiska energi som bildas i första steget till att reducera det kol som finns i luftens koldioxid för att bygga upp socker eller stärkelse.
Fastän dessa processer separeras både funktionellt och strukturellt i fotosyntetiska organismer, har man länge undrat över koldioxidens och dentlösta vätekarbonatens roll i vattenoxidationen.
Denna fråga har Sergey Koroidov angripit i sitt avhandlingsarbete och har kommit fram till ett resultat som varken kunde förutspås eller har rapporterats om av andra forskare vid tidigare tillfällen. Han visar att den ljusdrivna vattenspjälkningen inte bara resulterar i syrgas utan även i koldioxid.
– Koldioxid är alltså inte bara ett substrat i fotosyntesen för tillverkningen av socker, utan det reglerar också effektiviteten i de första reaktionsstegen i elektrontransport genom att i form av vätekarbonat agera som en mottagare av protoner som producerats då vatten spjälkas, säger Sergey Koroidov.
Det här är grundforskning och resultaten tillför en ny pusselbit i hur växters fotosyntesapparat fungerar. Det önskade slutmålet är att bygga ett artificiellt molekylärt komplex, som härmar naturens fotosyntes, som både kan absorbera ljusenergi och använda energin för att framställa vätgas ur vatten.
Avhandlingen
Watersplitting in natural and artificial photosyntethic systems.
Svensk titel: Vattenspjälkning i naturliga och artificiella fotosyntetiska system.
