Bochum - Die ersten Schritte der Photosynthese laufen anders ab als bisher angenommen. Das haben Biologen der Ruhr-Universität Bochum und des Max-Planck-Instituts für Bioorganische Chemie herausgefunden. Durch die jetzigen Erkenntnisse ergibt sich ein neues Bild der primären Vorgänge der Photosynthese. Dementsprechend muss auch das Lehrbuchwissen der Photosynthese korrigiert werden. Veröffentlicht werden die Ergebnisse im US-Journal "Proceeding of the National Academy of Sciences".

Zentrale Erkenntnisse

Im Wesentlichen haben die Forscher zwei zentrale Erkenntnisse gewonnen. Zum einen, dass der erste Reaktionsschritt im Zentrum des Photosystem 2 von einem einzelnen Chlorophyll durchgeführt wird, welches nach bisheriger Überzeugung nicht dafür eingeplant war. Und zum anderen läuft der Prozess der Weiterleitung wesentlich schneller als der Prozess der ersten "chemischen" Reaktion.

Mit der aktuellen Arbeit konnten die Forscher erstmals den experimentellen Beweis für die ersten Reaktionsschritte unter physiologischen Raumtemperaturbedingungen erbringen. Dabei stellten sie fest, dass es sich um ein Prinzip handelt, welches die Natur offensichtlich auch im Photosystem 1 und darüber hinaus auch bei allen höheren Pflanzen angewandt hat. Außerdem bieten die neuen Erkenntnisse eine molekulare Erklärung für die bisher nicht gut verstandene extrem hohe Oxidationskraft von Photosystem 2. Ein monomeres Chlorophyll kann prinzipiell eine wesentlich höhere Oxidationskraft entwickeln als das bisher angenommene "Spezialpaar Chlorophyll".

Folgen für biochemetische Verfahren

Den Experten zu Folge werden die neuen Forschungsergebnisse sicher auch Auswirkungen auf sogenannte biochemetische Verfahren haben, mit welchen die natürlichen Prozesse künstlich "nachgebaut" werden sollen. Damit soll die Solarenergie als unerschöpfliche Energiequelle durch Nachahmung der Natur effizienter genutzt werden, als es mit Sonnenkollektoren heute möglich ist. (pte)