Tia hồng ngoại giúp
thực vật quang hợp
Nhóm nghiên cứu đứng đầu là giáo
sư Mimuro thuộc Đại học Tokyo,
Nhật Bản vừa phát hiện, mặc dù
mức độ thực vật hấp thụ quang
năng thông qua quá trình quang
hợp khác nhau nhưng hiệu suất hấp
thụ của chúng lại giống nhau.
Tác dụng quang hợp có thể giúp
giải phóng ôxy, đường và là “hành
trang duy trì sự sống trên Trái Đất”.
Dưới tác dụng quang hợp, thực vật
có thể lợi dụng quang năng để tiến
hành điện phân nước thành ôxy.
Tuy nhiên, sự phân giải nước lại
cần điện áp cao trong khi sinh vật
khó có thể thực hiện một điện áp
cao đạt tiêu chuẩn trên 1,1 volt. Do
đó, phản ứng điện phân nước trở
thành vấn đề nan giải nhất trong hệ
thống tác dụng quang hợp.
Hệ thống tác dụng quang hợp lợi
dụng chất diệp lục hấp thụ quang
năng để tạo ra điện và giống như
nguyên lý pin chạy bằng năng
lượng mặt trời. Thông thường tác
dụng quang hợp trong sinh vật có
hàm chứa chất diệp lục a có thể hấp
thụ ánh sáng nhìn thấy được.
Tuy nhiên, nhóm các nhà khoa học
phát hiện chỉ có tảo lam mới có thể
lợi dụng tia hồng ngoại gần để
quang hợp; đồng thời có thể lợi
dụng chất diệp lục d để tạo ra điện.
Sau khi tiến hành so sánh chất diệp
lục a và chất diệp lục d, các nhà
khoa học phát hiện, điện áp mà chất
diệp lục d có được biến đổi theo
chiều hướng thấp, tuy nhiên đơn vị
điện áp cần cho quá trình điện phân
nước vẫn được giữ nguyên. Ngoài
ra, mặc dù chủng loại chất diệp lục
khác nhau, tuy nhiên, đơn vị điện
áp vẫn không thay đổi.
Kết quả này cho thấy, cho dù dưới
tác dụng quang hợp sinh vật lợi
dụng chất diệp lục là không giống
nhau, nhưng đều thu được một đơn
vị điện ôxy hóa nhất định để tiến
hành phản ứng phân giải nước.
Điều này có nghĩa là phản ứng điện
phân nước dưới tác dụng quang
hợp đều có cùng một nguyên lý.
Nghiên cứu này chứng minh, ngoài
ánh sáng mặt trời mà mắt thường
có thể nhìn thấy, tia hồng ngoại có
năng lượng thấp mà mắt thường
không nhìn thấy cũng có thể làm
cho thực vật tiến hành tác dụng
quang hợp với hiệu suất tương
đồng.
Các nhà khoa học có kế hoạch tiến
hành thí nghiệm đối với tia hồng
ngoại có năng lượng cực thấp và có
bước sóng dài để xác nhận sinh vật
có thể tiến hành tác dụng quang
hợp ở mức động năng lượng thấp
như thế nào./.