Verdieping

IJzer remt radicalen

11 maart, 2015
Wnt-website
Fotosynthese-eiwitten beschermen zichzelf tegen agressieve zuurstofradicalen met ijzer(II)-ionen die via kwantumeffecten een lokaal magneetveldje genereren. Zo lijkt het althans, schrijven VU-biofysicus Rienk van Grondelle en drie Zuid-Afrikaanse collega’s in Scientific Reports. Die Fe2+-ionen zitten in het reactieve centrum van fotosysteem 2, het eiwitcomplex in planten dat lichtenergie gebruikt …

 

Fotosynthese-eiwitten beschermen zichzelf tegen agressieve zuurstofradicalen met ijzer(II)-ionen die via kwantumeffecten een lokaal magneetveldje genereren. Zo lijkt het althans, schrijven VU-biofysicus Rienk van Grondelle en drie Zuid-Afrikaanse collega’s in Scientific Reports.

Die Fe2+-ionen zitten in het reactieve centrum van fotosysteem 2, het eiwitcomplex in planten dat lichtenergie gebruikt om elektronen vrij te maken die nodig zijn voor de rest van het fotosyntheseproces. In primitievere bacteriële fotosynthesesystemen zit dat ijzer trouwens ook, maar tot nu toe snapte niemand waar het goed voor was.

Van Grondelle en collega’s rekenen nu voor dat dat ijzer via kwantum-spineffecten een magnetisch veld genereert dat sterk genoeg is om de kans op vorming van zogeheten singletzuurstof significant te verkleinen.

Die singletzuurstof is een aangeslagen toestand van O2. Binnen fotosysteem 2 ontstaat ze alleen wanneer er iets mis gaat, bijvoorbeeld doordat meer elektronen worden geproduceerd dan het systeem kwijt kan. Dat moet niet te vaak gebeuren want singletzuurstof is ruimschoots reactief genoeg om de eiwitten van het fotosysteem te beschadigen. Geschat wordt dat dat bij één op de 10 tot 100 miljoen ingevangen fotonen gebeurt, wat bij een normale hoeveelheid zonlicht zou inhouden dat het complete eiwitcomplex een paar keer per uur uit elkaar moet voor een moeizame grote revisie.

De radicaalreacties die tot de vorming van singletzuurstof leiden, zijn in principe echter gevoellig voor magnetische velden. Al eerder is waargenomen dat een extern veld bij planten de schade beperkt. En Van Grondelle vermoedt nu dat het veld van die ijzerionen precies hetzelfde doet, en dat het effect sterk genoeg is om de handhaving van die ijzerionen evolutionair interessant te maken.

De hypothese moet natuurlijk nog wel experimenteel worden bevestigd. Maar de auteurs zien nu al aankomen dat je dit idee kunt gebruiken om kunstmatige fotosynthesesystemen te stabiliseren.

bron: VU

 
Arjen Dijkgraaf
Arjen Dijkgraaf 11 maart 2015

Nog geen opmerkingen

Meer Verdieping
Zout geeft het startschot
06 okt 2026 — Renée Canrinus-Moezelaar
Ideale habitat voor industriële premières
06 okt 2026 — Jacqueline van Gool
'We gaan dit gewoon doen'
06 okt 2026 — Esther Thole
Tegen de klok
15 sep 2026 — Ruben Boot
C2Weekly nieuwsbrief
weekly

Mis geen enkel bericht met onze nieuwsbrief C2Weekly

Elke woensdag in je inbox: het laatste chemie- en life sciences nieuws uit Nederland en Vlaanderen, aangevuld met analyses, achtergronden en meer!

Inloggen

Nog niet geregistreerd?

Registreer je gratis en ontvang de nieuwsbrief, creëer je eigen profiel en reageer op onze artikelen.

Not registered yet?

Register for free and receive our newsletter.

Inloggen voor leden van de KNCV, KVCV, NBV en NVBMB

  • Log in het met het e-mailadres waarmee je bij je vereniging bekend bent. Weet je niet welk e-mailadres dat is? Kijk dan op welk adres je de digitale nieuwsbrief van je vereniging ontvangt.
  • Als je nog niet eerder ingelogd hebt moet je een nieuw wachtwoord aanmaken. Klik hiervoor op ‘wachtwoord resetten’.