کشف جدید شیمی دانان در فرایند فتوسنتز

زغال سنگ، نفت و گاز طبيعي جزء سوخت های فسيلی هستند که انرژی خورشيد در آنها به وسيله ترکيبات شيميايی فرايند فوتوسنتز ذخيره شده است.
محققان شيمی معدنی زيستی معتقدند چنانچه از اين فرايند نسخه برداري شود منبع پايان ناپذيري از انرژی آزاد کربن دی اکسيد در دسترس خواهد بود و به اين ترتيب فوتوسنتز مصنوعی مي تواند منابع انرژی را برای آينده بهبود بخشد.
اين گروه از دانشمندان توانسته اند ساختار کمپلکس فرآيند فوتوسيستم(ii) را شناسايی کنند. اين کلاستر که حاوی منگنز است مي تواند آب را به وسيله نور خورشيد تجزيه کند و علاوه بر اکسيژن مولکولی، پروتون و الکترون تشکيل مي شود که ترکيب شده و هيدروژن مولکولی توليد مي نمايد. تاکنون از نظر فني ممکن نبوده که اين مرحله تعيين کننده در فرايند فوتوسنتز را به طور مناسب و دقيق بازسازی کنند.
در يک کلاستر کامل چهار اتم منگنز، يک کلسيم و دست کم پنج اتم اکسيژن به يکديگر متصل می شوند ولي نکته مجهول نظم هندسي اين اتم ها در ساختار کلاستر است. دانشمندان حداقل 15 روش را براي پيدا کردن ترتيب منگنز و اکسيژن بررسی کرده اند.محققان توانستند به کمک کارهای آزمايشگاهی و تئوری ترتيب صحيح را براي اين اتم ها پيدا کنند. آنها به وسيله کامپيوتر تمام حالت های ممکن برای ترتيب اتم ها در تئوری را با نتايج حاصل از آزمايشها مقايسه کرده و در آخر يک ساختار صحيح برای چهار اتم منگنز با پل اکسيژن به دست آمد. تنها دو نکته جزئي مبهم در اين زمينه باقی مانده است. بر طبق اين داده ها سه امکان براي جهت گيری کلاستر در پروتئين فوتوسيستم (ii) و چهار موقعيت ممکن برای اتم کلسيم وجود دارد.
آنها اکنون اساس ساختمانی ترکيبی را که در فرايند شکافت آب به کار مي روند و براي فهم مراحل مختلف واکنش ها در فوتوسنتز الزامي است، مي دانند و به اين ترتيب يک مرحله ديگر به توسعه کاتاليزگرهای مصنوعی در تهيه هيدروژن نيز نزديک تر مي شوند.