Vrije Universiteit Amsterdam

De eerste stap van fotosynthese: het ladingsscheidingsproces


* Startdatum: 25-03-2011


* Tijd: 13.45


* Locatie: Aula


* Titel: Spectroscopic studies of primary photosynthetic processes


* Spreker: E. Romero Mesa


* Promotor: prof.dr. R. van Grondelle


* Onderdeel: Faculteit der Exacte Wetenschappen


* Wetenschapsgebied: Exacte wetenschappen


* Evenementtype: Promotie

Het onderzoek van Elisabet Romero laat een belangrijk ontwerpprincipe van fotosynthese zien dat gebruik zou kunnen worden bij onderzoek naar nieuwe, kunstmatige zonnecellen.

Groene planten, algen en blauwalgen (cyanobacteriën) vangen zonlicht op en zetten dit door fotosynthese met hoge efficiëntie om in chemische energie. Door het fotosyntheseproces in detail te bestuderen, kunnen we zien welke trucjes de natuur gebruikt om de energie van zonlicht om te zetten: voor ons een ongelimiteerde en goedkope bron van energie.

In haar proefschrift onderzocht Elisabet Romero tot nu toe onbekende details van een cruciale eerste stap in de fotosynthetische energieomzetting: het ladingsscheidingsproces in fotosysteem II (PSII). In dit proces wordt de energie van zonlicht omgezet in die van een spanningsverschil. Deze eerste stap vindt plaats op een tijdschaal van ongeveer 100 femtoseconden (er gaan duizend keer miljoen keer miljoen femtoseconden in een seconde). Deze stap kan experimenteel worden onderzocht met ultrasnelle absorptie-verschil spectroscopie, gebruik makend van laserpulsjes met een tijdsduur van maximaal 100 femtoseconden.

Een van de belangrijkste conclusies van Romero is dat, in tegenstelling tot eerdere ideeën en modellen, twee verschillende sets van aan PSII gebonden chlorofylmoleculen een ultrasnelle en efficinte ladingsscheiding op kunnen wekken, waardoor er voor het organisme een grotere mate van flexibiliteit bestaat om tot een stabiele energieomzetting te komen. Dit resultaat laat een belangrijk ontwerpprincipe zien dat gebruikt zou kunnen worden bij onderzoek naar nieuwe, kunstmatige zonnecellen gebaseerd op het ontwerp van de natuur. Er wordt nu veel onderzoek gedaan naar koolstofdioxide neutrale en efficiënte manieren van energieomzetting in kunstmatige zonnecellen, om zo onze maatschappij mogelijkheden te verschaffen klimaatveranderingen en de energiecrisis te bestrijden.

© Copyright Vrije Universiteit Amsterdam