Vrije Universiteit Amsterdam
Vrije Universiteit Amsterdam Meer perspectief
29 oktober 2010
Miljoenensubsidie voor VU-onderzoek naar fotosynthese
Grote Europese bijdrage aan onderzoek biofysicus Rienk van Grondelle
Welke rol spelen de chlorofyl bindende eiwitten in het succes van fotosynthese? Deze vraag gaat Rienk van Grondelle, biofysicus aan de Vrije Universiteit Amsterdam, de komende jaren beantwoorden. Hij krijgt hiervoor een subsidie van bijna 3 miljoen euro van de European Research Council (ERC). Deze ERC Advanced Grant wordt toegekend aan excellente individuele onderzoekers voor grensverleggend onderzoek. De kennis die voortkomt uit het onderzoek is van grote waarde voor het toepassen en optimaliseren van fotosynthese bij voedsel- en/of brandstofproductie.
Fotosynthese
Fotosynthese is het proces dat planten, algen en fotosynthetische bacteriën gebruiken om de energie van de zon vast te leggen in energierijke chemische verbindingen. In deze verbindingen wordt per seconde wereldwijd ongeveer 120 x 1012 aan energie opgeslagen, te vergelijken met de 15 x 1012 J die wij als mensheid per seconde gebruiken. Het biologische apparaat dat fotosynthese uitvoert bestaat uit een complexe verzameling van pigment-eiwit complexen, waaronder chlorofyl en caroteen.
Ultrasnelle verschijnselen
Twee ultrasnelle verschijnselen (van de orde van 10-12 sec= 1 picoseconde) vormen de basis van het succes van fotosynthese. Ten eerste de overdracht van de geabsorbeerde energie tussen de pigmenten tot het energiepakketje een zogenaamd reactiecentrum bereikt, een soort biologische zonnecel, waar vervolgens de energie wordt omgezet in een verplaatsing van lading over het fotosynthetische membraan. Denk hierbij aan het opladen van een moleculaire batterij door licht. Het geheel vindt in enkele tientallen picoseconden plaats en de energie van vrijwel alle geabsorbeerde lichtdeeltjes wordt op deze manier vastgelegd.
Onderzoeksvragen
De belangrijke vraag die Van Grondelle in zijn onderzoek zal beantwoorden betreft de rol van het eiwit in het succes van fotosynthese. Vormt het eiwit slechts een passieve omgevingaarin de pigmenten ruimtelijk zijn georganiseerd of speelt het eiwit een 'intelligente', actieve rol? In het algemeen vormt het eiwit een energetisch wanordelijke omgeving. Is door de natuur een speciaal deel van deze wanorde gebruikt om het proces van fotosynthese te optimaliseren of aan te passen aan bepaalde omstandigheden?
Laseronderzoek
Het onderzoek zal worden uitgevoerd met behulp van ultrasnelle en andere spectroscopische technieken zoals aanwezig in het LaserLaB Amsterdam en in CEA-Saclay, waar in samenwerking met Dr. Bruno Robert, een deel van het project zal worden uitgevoerd.
Rienk van Grondelle
De onderzoeksgroep van Van Grondelle behoort tot de meest vooraanstaande onderzoeksgroepen op het gebied van fotosynthese. In 2009 werd Van Grondelle benoemd tot Akademiehoogleraar, eerder dit jaar ontving hij de Physicaprijs 2010.
Vrije Universiteit Amsterdam