Fortsatt forbløffende

Inni hvert grønt blad på jorda skjer det prosesser som forskerne fortsatt sliter med å forstå.

Fortsatt forbløffende

August 19, 2020 6:20 PM
Dag ErlandsenJournalist og daglig leder

En av de mest komplekse biokjemiske prosessene i naturen er plantenes evne til å bruke karbondioksid og vann, og ved hjelp av sollys gjøre dette om til energirikt sukker. Vi snakker om den fantastiske fotosyntesen.


De fleste av oss har lært om fotosyntesen på skolen. Fra den kommer stort sett all energi  som virker i jordas økosystemer. Har du studert fotosyntesen, har du fått et bilde av hvor formidabel denne prosessen er! Så formidabel, at den fortsatt forbløffer vitenskapsfolk.

Kanskje viktigst på jorda
Fotosyntesen er kanskje den viktigste biokjemiske prosessen på jorden, men 250 år etter at den ble oppdaget forstår forskerne ennå ikke helt hvordan den fungerer[1]. Syntesen finner sted i kloroplasteret, som er organlignende strukturer (organeller) inni plantecellene. Disse strukturene inneholder et stort lysfangende molekyl kalt klorofyll. Inni kloroplasteret er den fotokjemiske prosessen designet for å fungere i to faser:

  1. Den lysavhengige fasen (lysfasen), som produserer ATP (energi) og NADP (et elektronbærende molekyl).
  2. Den lysuavhengige fasen (den mørke fasen) som produserer sukker. Det er interessant å konstatere at oksygenet, som vi er så avhengige av, faktisk er et avfallsprodukt fra fotosyntesen.

De fleste evolusjonister ser fotosyntetiske organismer som noen av de første livsformene på denne planeten, oppstått for milliarder av år siden. De kan selvfølgelig ikke si dette sikkert, fordi alle antatte bevis for Darwins «varme lille tjern», gjerne kalt «ursuppen», som ifølge teorien inneholdt det første fotosyntetiske livet, har vist seg å være ikke-eksisterende. Ifølge hypoteser og antagelser antydes det at denne komplekse prosessen kan ha begynt spontant for 3,4 milliarder år siden.[2]

Stor oppdagelse
Ved Lawrence Berkeley National Laboratory har man nylig oppdaget et stort protein-enzymkompleks som er essensielt for fotosyntesen.[3] I det som kalles elektrontransportkjeden transporteres energirike elektroner med energi fra sollys. De transporterese mellom forskjellige proteinkomplekser – et system som inneholder cytokromer, jern-svovelproteiner, kinoner og andre forbindelser. Forskere bruker nå et av de mest avanserte mikroskopene i verden for å bestemme hvordan dette komplekset fungerer.

Komplekset er like fantastisk som det er sofistikert. Det kalles NADH og har vært kjent i flere tiår, men forskerne har aldri hatt oversikt over komplekset og visst hvordan atomene er ordnet i forhold til de viktige fotosyntetiske funksjonene.

Biofysiker Karen Davies uttaler: «Forskning på dette enzymkomplekset har vært vanskelig, og eksperimentelle resultater har manglet de siste 20 årene, fordi vi har manglet fullstendig informasjon om enzymets NADH-struktur».

Tilfeldig eller med hensikt?
I det 21. århundre bruker dyktige forskere det beste utstyret og millioner av forskningsdollar for å avdekke de intrikate detaljene i fotosyntesen – på atomnivå. Hvert atom som trengs for at fotosyntesen skal fungere, har vært nøyaktig lokalisert i dette komplekset. Dette innebærer presisjonsdesign og teknikk med et bevisst motiv. Skjedde det bare ved en tilfeldighet og tilfeldige hendelser for milliarder av år siden, eller er dette klare bevis på formål og plan?

Skrevet av Frank Sherwin, forsker ved Institute for Creation Research. Oversatt til dansk/norsk av Holger Daugaard/Dag Erlandsen.

 

Referanser:

[1]Deep within spinach leaves, vibrations enhance efficiency of photosynthesis. Michigan News. Posted on unmich.edu on July 13, 2014, accessed February 17, 2019.

[2]Howard, V. 2018. Photosynthesis Originated A Billion Years Earlier Than We Thought, Study Shows. Astrobiology Magazine. March 7, 2018.

[3]New molecular blueprint advances our understanding of photosynthesis. PhysOrg. Posted on Phys.org Feb. 15, 2019, accessed Feb. 20,