Český vědec zjistil, jak přesně se mění energie při fotosyntéze

Při výzkumu Karel Žídek spolupracoval mimo jiné s Davidem Bínou z Biologického centra AV ČR. Výsledek měření publikoval v úterý časopis Nature Chemistry. Žídek řekl, že využil metodu, která je schopná zaregistrovat i extrémně rychlé procesy, k jakým v rostlinách dochází.

Proces, bez něhož bychom tu nebyli 

Fotosyntéza je proces, při kterém rostliny přeměňují energii ze slunečního záření na energii chemických vazeb. „Tento proces využívají zelené rostliny a řada dalších organismů a věda se mu snaží plně porozumět již více než sto let,“ uvedl Žídek. Zajímalo ho, jak se energie šíří a mění. Neměřil přitom energii v celých rostlinách, ale v takzvaných fotosyntetických komplexech, které z nich dokázal extrahovat biolog Bína.

Žídek pro toto měření využil metodu ultrarychlé spektroskopie, která umožňuje zaznamenat procesy probíhající v několika femtosekundách. „Pro porovnání říkám, že když si člověk vezme stáří vesmíru vůči jedné minutě, tak je to stejný rozdíl, jako jedna minuta proti několika desítkám femtosekund,“ řekl vědec.

Běžnými detektory tak rychlé procesy měřit vůbec nejde. Podle Žídka se k tomu používá podobný trik jako při focení rychlého pohybu s bleskem. „Jako blesk se využívají krátké pulzy světla,“ uvedl.

Není to vlna

Dosud si vědci mysleli, že při fotosyntéze se energie šíří jako vlna. Žídek ale ukázal, že tomu tak není a že to, co vědce zmátlo, byly vibrace zapojených molekul. Ve skutečnosti podle něj ve fotosyntetických komplexech v rostlinách fungují „antény“, které energii zachytí a pošlou na místo, kde se uloží do chemických vazeb.

Žídek se zabývá materiály, které přeměňují světelnou energii na chemickou nebo elektrickou, od roku 2010. Zajímají ho nejen fotosyntetické komplexy, ale také fotovoltaické články. V minulosti se tomuto tématu věnoval při stáži na univerzitě ve švédském Lundu. Nyní pracuje v centru TOPTEC v Turnově, které patří pod Ústav fyziky plazmatu.