Her biri bir dizi protein ve pigmentten oluşan ışık enerjisi dönüşüm reaksiyonları gerçekleştiren iki fotosistem vardır.

Fotosentetik pigmentler arasında, klorofil sadece güneşten gelen ışık enerjisini yakalamakla kalmaz, aynı zamanda fotonların (güneş ışığından) elektronlara (kullanılan güneş ışığına) dönüştürüldüğü moleküler bir yol olan "elektron transfer zinciri" ne de katılır. Işığı emmek ve enerjiye dönüştürmek gibi özel bir işlevi olan farklı klorofil molekülleri vardır. Ayrıca, her klorofil molekülü ışığı farklı bölgelerde emer. 

Yakın bir zamanda, Chl f adı verilen yeni bir klorofil türü keşfedildi, ancak tam olarak bulunduğu yer ve işlevlerinin nasıl olduğu gibi ayrıntılar şimdilik bir gizem.

Nature Communications'da yayınlanan yeni bir çalışmada, Japonya'nın Tokyo Bilim Üniversitesi'nden Prof. Tatsuya Tomo liderliğindeki ve Okayama Üniversitesi, Tsukuba Üniversitesi, Kobe Üniversitesi ve RIKEN'den işbirlikçi araştırmacılar da dahil olmak üzere bir araştırmacı ekibi, Chl f 'in yeri ve fonksiyonları hakkında bir çalışma yaptı. Bu sürecin derinlemesine anlaşılması, güneş hücrelerinin geliştirilmesi gibi gelecekteki çeşitli uygulamalara sahip olabileceğinden, karmaşık fotosentez sürecine ilişkin fikir edinmek istediler. 

Bilim insanlarının şimdiye kadar bildikleri şey, Chl f' nin "uzak kırmızıya kayması" idi, bu da bu molekülün ışık spektrumunun alt ucundan uzak kırmızı ışığı emdiği anlamına geliyordu. Tomo ve ekibi daha derine inmek istediler ve bunun için Chl f'nin ilk keşfedildiği algleri incelediler. Kriyo-elektron mikroskobu gibi teknikler kullanarak, bu alg içindeki fotosistemin yüksek çözünürlüklü yapısını ayrıntılı bir şekilde analiz ettiler ve Chl f' nin fotosistem I (iki tip fotosistemden biri) çevresinde bulunduğunu ancak elektron transfer zincirinde bulunmadığını buldular. Ayrıca, uzak kırmızı ışığın, yosunlarda Chl f sentezinin eşlik ettiği fotosistemde yapısal değişikliklere neden olduğunu ve bunların, Chl f'nin fotosistemdeki bu yapısal değişikliklere neden olduğu sonucuna varmalarını sağladığını buldular.

Fotosentezin karmaşıklığını anlamak, birkaç önemli uygulamanın anahtarıdır. Örneğin, yapay bir sistemde fotosentez sürecini taklit etmek, güneş enerjisini yakalamak ve elektriğe dönüştürmek için eşsiz bir yöntemdir. 

Prof. Tomo, "Dünyaya düşen güneş enerjisinin yaklaşık yarısı görünür ışık, diğer yarısı kızılötesi ışıktır. Araştırmamız, daha önce hiç görülmemiş olan düşük enerji spektrumunda ışık kullanabilen bir mekanizma ortaya koyuyor. Bulgularımız, fotosentezde enerji aktarımının verimliliğinin nasıl artırılacağını ve bununla birlikte yapay fotosentez hakkında önemli bilgiler sağladığını gösteriyor " diyor.

Kaynak: https://www.chemeurope.com/