Fotosyntese: Fortsat forbløffende

[Hentet fra vores norske kolleger på Biocosmos, se her]

En af de mest komplekse biokemiske processer i naturen er planternes evne til at bruge kuldioxid og vand   og ved hjælp af sollys lave dette om til energirigt sukker. Vi taler om den fantastiske fotosyntese.

De fleste af os har lært om fotosyntese i skolen. Fra den kommer stort set al energi i Jordens økosystemer. Har man studeret fotosyntesen, har man fået et billede af, hvor formidabel denne proces! Så formidabel, at den fortsat forbløffer videnskabsfolk.

Måske Jordens vigtigste

Fotosyntesen er måske den vigtigste biokemiske proces på Jorden, men 250 år efter dens opdagelse forstår forskerne endnu ikke helt, hvordan den fungerer [1]. Syntesen finder sted i kloroplasterne eller grønkornene, der er organlignende strukturer (organeller) inde i plantecellerne. Disse strukturer indeholder et stort lysfangende molekyle, der kaldes klorofyl. Inde i kloroplasteret er den fotokemiske proces designet til at foregå i to faser:

1. Den lysafhængige fase (lysfasen), der producerer ATP (energi) og NADP (et elektronbærende molekyle).
2. Den lysuafhængige fase (den mørke fase), der producerer sukker. Det er interessant at konstatere, at ilt, som vi er så afhængige af, i virkeligheden er et affaldsprodukt fra fotosyntesen.

De fleste evolutionister ser fotosyntetiske organismer som nogle af de første livsformer på denne planet, livsformer, der er opstået for flere milliarder år siden. Det kan de selvfølgelig ikke sige med sikkerhed, for alle de nødvendige beviser for “ursuppen”, der ifølge teorien indeholdt det første fotosyntetiske liv, er ikke-eksisterende. Ifølge gængse hypoteser og antagelser formodes det dog, at denne komplekse proces kan være begyndt spontant for 3,4 milliarder år siden [2].

Stor opdagelse

Ved Lawrence Berkeley National Laboratory har man for nylig opdaget et stort protein-enzymkompleks, der er essensielt for fotosyntese [3]. I det, der kalles elektrontransportkæden, transporteres energirige elektroner med energi fra sollyset. De transporteres mellem forskellige proteinkomplekser – et system, der indeholder cytokromer, jern-svovlproteiner, kinoner og andre forbindelser. Forskere bruger nu et af verdens mest avancerede mikroskoper for at afgøre, hvordan dette kompleks fungerer.

Komplekset er lige så fantastisk, som det er sofistikeret. Det kalles NADH og har vært kendt i flere årtier, men forskerne har aldrig haft overblik over komplekset og vidst, hvordan atomerne er ordnet i forhold til de vigtige fotosyntetiske funktioner.

Biofysikeren Karen Davies udtaler: “Forskning i dette enzymkompleks har været vanskelig, og eksperimentelle resultater har manglet de sidste 20 år, fordi vi har manglet fuldstændig information om enzymets NADH-struktur.”

Tilfældig eller bevidst?

I det 21. århundrede bruger dygtige forskere det bedste udstyr og millioner af forskningkroner på at afdække de finere detaljer i fotosyntesen på atomnivå. Hvert atom, der kræves for, at fotosyntesen skal fungere, har været nøjagtigt lokaliseret i dette komplekset. Dette indebærer præcisionsdesign og teknik med et bevidst motiv. Opstod dette bare ved en tilfældighed og tilfældige hændelser for milliarder af år siden, eller er dette klare tegn på formål og plan?

***

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

Referencer:

[1] Deep within spinach leaves, vibrations enhance efficiency of photosynthesis. Michigan News. Postet på unmich.edu den 13. juli 2014, set den 17. februar 2019.

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

[3] New molecular blueprint advances our understanding of photosynthesis. PhysOrg. Postet på Phys.org den 15. februar 2019, set den 20. februar 2019.