Usan Amonia para estudiar las reacciones catalíticas usadas por plantas para obtener oxígeno del agua

Separar el hidrógeno y el oxígeno del agua usando técnicas convencionales de electrólisis requiere grandes cantidades de energía, pero las plantas producen oxígeno a partir del agua de forma eficiente usando técnicas de catálisis con energía solar, un proceso que forma parte de la fotosíntesis y es la mayor fuente de oxígeno terrestre. Ahora los científicos han usado la bacteria Armonia para estudiar las reacciones catalíticas de dichas plantas al obtener oxígeno del agua.

Un artículo publicado recientemente acerca a la comprensión de dicho fenómeno mostrando la importancia de la red de enlaces de hidrógeno del agua en la porción de la maquinaria fotosintética conocida como fotosistema II. Usando espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR) en fotosistema II extraído de espinacas ordinarias, los investigadores probaron la idea de que la red de enlaces de hidrógeno en las moléculas de agua juega un papel catalítico en el proceso que produce oxígeno.

Mediante la sustitución de la Ammonia, análoga a la molécula de agua que tiene similar estructura, fueron capaces de mostrar que la red de enlaces del hidrógeno en las moléculas de agua es importante en el proceso catalítico, ya que dicha sustitución inhibe la actividad del fotosistema y desorganiza la red de enlaces. Esta puede ser restablecida añadiendo un azúcar simple denominado trehalosa.

El estudio describe los cambios coordinados que deben tener lugar para facilitar la reacción y ayuda a clarificar como la Amonia inhibe el fotosistema rompiendo la red de enlaces, algo que los investigadores se llevaban preguntando durante años. También se sugiere que en el diseño de dispositivos artificiales que lleven a cabo este tipo de reacciones, es importante mantener una red de enlaces similar. El efecto estabilizador de la trehalosa, descubierta por Polander y Barry, también puede ser importante.sustaining a similar hydrogen-bonding network may be important.

Via Georgia Tech