?德国Max Planck生物无机化学研究所的科学家和柏林等地的科学家合作,确定了光系统Ⅱ的结构,在这一系统中水被太阳能分裂。这一过程能产生出氢分子。如果科学家们可以复制以上过程,就可以得到取之不尽的清洁能源。结果发表在11月3日的《Science》上。
??为了实现人工得到氢能源,科学家必须完全理解植物和光合细菌分裂水分子的过程——这样他们才能在未来复制这一过程。现在Johannes Messinger博士确定了水分裂的含锰分子团的精确结构,而在之前这一关键步骤还是无法实现的。分子含有4个锰,一个钙和至少5个氢原子。Messinger说:“其中的秘密在于它们的几何排列。我们考虑了至少18种锰和氧原子的排列模型。”通过实验和理论计算,他们现在确定了正确的几何排列。分子由3个相互连接的菱形构成,两个锰和氧共边,所以每个锰和氧原子和三个原子相连。剩下的一个锰有四个氧原子相连。小组还计算出了原子间的精确距离,之前科学家只知道锰原子的距离并不一样。
??科学家利用计算机将所有理论可能模型和实验结果进行对比。最后只有一种结构符合要求,这是关键的一步。但是还有两个步骤需要进行:分子在蛋白质中有3种可能取向,导致钙原子有4种可能位置。实验中科学家还使用了EXAFS技术进一步研究,以上结果对于人工催化产生氢分子无疑是非常重要的一步。
部分英文原文:
Researchers Determine Structure of Photosynthetic Catalyst
An intermational team of researchers has derived the precise structure of a catalyst composed of four manganese atoms and one calcium atom (Mn4Ca) that drives the sunlight-powered water-splitting reaction that is the comerstone of photosynthesis.
Their work,detailed in the 3Nov 2006 issue of Science,could help researchers synthesize molecules that mimic this catalyst and thereby support to split water and form hydrogen to feed fuel cells or other nonpolluting power sources.
原文链接:http://www.greencarcongress.com/2006/11/researchers_det.html