Energie mysterie

 

Voor opbouw van moleculen en cellen is energie nodig, bruikbare energie.
Die energie wordt geleverd door de zon.
De energie van de zonnestraling wordt opgeslagen in energierijke moleculen en voedsel.

Voor dit proces, dat fotosynthese genoemd wordt, is het complexe molecuul P680 nodig. (Een onderdeel van P680 is het bekende molecuul chlorofyl).

Wetenschappers die onderzoek doen aan dit molecuul melden:

Fotosynthese blijft mysterie (Chemisch weekblad 30 oktober 2004)
Hoe planten licht efficiënt gebruiken om zuurstof aan te maken,
is een groot mysterie.

ELEKTRONENPOMP

In het fotosysteem wordt water onder invloed van licht omgezet in zuurstof. Om de elektronen uit water los te weken is een – voor de levende natuur – erg hoge spanning nodig van 1,2 volt. Deze spanning is gelokaliseerd op een complex van chlorofylmoleculen, aangeduid met P680. Dit heet zo doordat het complex wordt aangeslagen door licht met een golflengte rond de 680 nanometer.
Binnen enkele picoseconden nadat P680 een foton heeft opgenomen, draagt het een elektron over op feofitine. Het radicale kation P680+ dat zo ontstaat, heeft een nog grotere affiniteit voor elektronen dan het zuurstofatoom in water en zal deze dan ook wegnemen. Vier mangaanionen katalyseren dit ‘strippen’ van watermoleculen. P680+ ontvangt de elektronen vervolgens hartelijk om in zijn neutrale toestand terug te keren.
Hoe P680 het voor elkaar krijgt zo’n hoge redoxpotentiaal op te bouwen en te behouden is nog een groot mysterie. “Het is in de natuur erg lastig om een potentiaal zo hoog te houden” Een deel van het P680-complex gaat regelmatig kapot, maar wordt gelukkig snel vervangen via een efficiënt recyclesysteem.

Terwijl wij op dit moment zuurstof inademen en verbruiken, zijn planten hard aan het werk met de productie van dit voor ons noodzakelijke gas. Op een zeer efficiënte manier zetten ze met behulp van zonlicht, kooldioxide om in zuurstof Bij dit proces, fotosynthese, zijn vele moleculaire complexen betrokken die elektronen en protonen uitwisselen. Wetenschappers in Leiden onderzoeken een belangrijke stap in dit proces dat nog niemand volledig begrijpt.
Conclusie:

Ontwikkeling van leven vergt energie.
Bij de evolutietheorie wordt aangenomen dat deze bruikbare energie geleverd werd door de zon. Zonne energie wordt onder invloed van P680 omgezet in bruikbare energie.
Het mysterie: waar kwam de energie vandaan die nodig was om het P680 complex te vormen ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Een onderdeeltje van P680 is het chlorofyl:

Over fotosynthese is te lezen op de site:
http://www.life.uiuc.edu/govindjee/photoweb/