Основы биохимии Том 2 - А. Ленинджер 1985

Биоэнергетика и метаболизм
Фотосинтез
Фотосинтезирующие организмы служат моделями для конструирования солнечных батарей

Фотосинтетические механизмы хлоропластов переводят солнечную энергию в химическую энергию АТР и NADPH в высшей степени эффективно. Поэтому ведется много исследований с целью научиться воспроизводить эти процессы в более простых искусственных молекулярных системах и таким образом заставить работать на себя непрерывно льющийся на Землю неиссякаемый поток солнечной энергии. В современных солнечных батареях в качестве рецепторов световой энергии используются дорогостоящие твердые материалы, например кристаллический силикон, и эти батареи работают далеко не столь эффективно, как хлоропласты растений. Если бы нам удалось на молекулярном и субатомном уровне понять до конца те принципы, на основе которых хлорофилл и бактериородопсин работают как высокоэффективные ловушки световой энергии, и одновременно выяснить, как происходит распределение по обе стороны мембраны электрических зарядов и ионов Н⁺, т. е. как возникают богатые энергией электрохимические градиенты, то мы, возможно, оказались бы в состоянии эффективно воспроизводить эти процессы с помощью дешевых материалов. Фундаментальные биохимические и биофизические исследования энергопреобразующих мембран фотосинтезирующих организмов важны поэтому не только как средство приблизиться к пониманию природы. Они могут иметь и долгосрочные практические последствия для таких областей человеческой дейтельности, как сельское хозяйство, производство энергии или защита окружающей среды от СO₂, H₂SO₄ и других загрязнений, возникающих в качестве побочных продуктов при сжигании ископаемого горючего.

Рис. 23-31. Кристаллы бактериородопсина.